Всасывательная функция желудочно-кишечного тракта.

Всасывание – физический процесс переноса веществ из просвета желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость).

Всасывание происходит во всех отделах пищеварительного тракта, но интенсивность этого процесса в различных отделах неодинакова. В ротовой полости всасывание незначительно вследствие кратковременного пребывания здесь пищи. В незначительной степени способна к всасыванию слизистая оболочка желудка. Наиболее интенсивно происходит процесс всасывания в тонком кишечнике. В тонкой кишке всасываются вода, минеральные соли, витамины и продукты гидролиза веществ. Белки всасы­ваются в виде аминокислот, углеводы – в виде моносахари­дов, жиры – в виде глицерина и жирных кислот. Тонкий кишечник – специализированный орган всасывания, слизистая оболочка которого по своему строению приспособлена для обеспечения всасывания веществ. Всасывательная поверхность тонкого кишечника создается за счет складок, ворсинок и микроворсинок. Каждая ворсинка – это микроорган, содержащий мышечные сократительные элементы, кровеносный и лимфатический микрососуды и нервное окончание. Значительную роль при всасывании в тонком кишечнике играет сокращение гладких мышц ворсинок, благодаря которым ворсинки являются как бы микронасосами, ускоряющими всасывание. Движение микроворсинок стимулируется местным гормоном вилликинином, синтезируемым в двенадцатиперстной кишке. В толстом кишечнике всасывается главным образом вода, а также некоторые соли и моносахариды. Всасывание осуществляется путем пассивного и активного транспорта.

Пассивный транспорт осуществляется в соответствии с наличием трансмембранных градиентов концентрации веществ, осмотического или гидростатического давления. К нему относится диффузия, фильтрация и осмос.

Диффузия основана на градиенте концентрации ве­ществ в полости кишечника и в крови или лимфе. Путем диффузии через слизистую оболочку кишечника переносятся вода, аскорбиновая кислота, пиридоксин, рибофлавин.

Облегченная диффузия осуществляется также по концентрационному гради­енту веществ без затраты энергии, но с помощью мембран­ных переносчиков и быстрее, чем про­стая диффузия. С помощью облегченной диффузии пе­реносится фруктоза.

Фильтрация основана на градиенте гидростатического давления. Повышение внутрикишечного давления увеличивает скорость всасывания из тонкой кишки раствора поваренной соли. Способствует всасыванию усиление моторики кишечника.

Осмотические силы помогают переходу веществ через полупроницаемую мембрану энтероцитов. Если в желудоч­но-кишечный тракт ввести гипертонический раствор какой-либо соли, то по законам осмоса жидкость из крови и окружающих тканей, то есть из изотонической среды, будет всасываться в сторону гипертониче­ского раствора − в кишечник и оказывать очищающее влия­ние. На этом основано действие солевых слабительных. По осмотическому градиенту всасываются вода, электролиты.

Активный транспорт осуществляется против концентрационного градиента, требует затрат энергии и участия специальных переносчиков. Активный транспорт крайне специфичен и может угнетаться веществами, имеющими химическое сходство с субстратом. Тормозится активный транспорт при низкой температуре и недостатке кислорода. На процесс всасывания влияет рН среды. Оптимальная рН для всасывания − нейтральная. В механизме всасывания таких ве­ществ, как свободные аминокислоты, некоторые ди- и трипептиды, глюкоза, галактоза, со­ли желчных кислот используются ионы натрия − это вторично-активный транспорт. Путем активного транспорта всасываются также вита­мин В₁₂, ионы кальция.

Многие вещества могут всасываться при участии как активного, так и пассивного транспорта. Все зависит от концентрации вещества. При низкой концентрации преобладает активный транспорт, а при высокой − пассивный.

Макромолекулы транспортируются путем эндоцитоза (пиноцитоза и фагоцитоза). Этот механизм заключается в том, что мембрана энтероцита окружает всасываемое вещество с образованием пузырька, который погружается в цитоплазму, а затем переходит к базальной поверхности клетки, где заключенное в пузырек вещество выбрасывается из энтероцита. Этот вид транспорта имеет значение при переносе у новорожденного белков, иммуноглобулинов, витаминов, ферментов грудного молока. Некоторые вещества, например, вода, электролиты, антитела могут проходить через межклеточные пространства. Такой вид транспорта называется персорбцией.

· Всасывание белков. Белки под действием пептидаз − ферментов желудочного, панкреатического и кишечного соков расщепляются до олигопептидов, а затем аминокислот и всасываются в кровь. Белки могут всасываться не только в виде аминокис­лот, но и ди- и трипептидов.

50-60 % белков пищи всасывается в двенадцатиперстной кишке и 30 % − по мере прохождения химуса до подвздошной кишки, то есть основная масса белков всасывается в тонком кишечнике (80-90 %) и только 10 % − в толстом, под действием бактерий.

· Всасывание углеводов. Углеводы всасываются в кишечнике только в виде моносахаридов. Наиболее интенсивно всасываются глюкоза и галактоза (гексозы), пентозы всасываются медленнее.

Всасывание углеводов регулируется нейрогуморальными факторами. Парасимпатическая нервная система стимулирует, а симпатическая − тормозит всасывание углеводов. Спинной мозг, ствол мозга, подкорковые структуры и кора больших полушарий также могут влиять на всасывание углеводов. Гормоны коры надпочечников, гипофиза, щитовидной железы, серотонин усиливают всасывание, а гистамин и соматостатин − замедляют.

· Всасывание жиров. Жиры после их гидролиза под действием липазы на глицерин и жирные кислоты всасываются наиболее активно в двенадцатиперстной кишке и проксимальном отделе тощей кишки. Жирные кислоты плохо растворимы в воде, но их де­лают водорастворимыми соли желчных кислот. Эти вещества проходят через энтероциты, попадают в межклеточное пространство, затем в лимфатиче­ские сосуды и, минуя печень, − в кровеносные сосуды. Так как жиры в основном всасываются в лимфу, то через несколько часов после приема пищи от всасывания жира лимфа приобретает белый цвет, напоминая молоко (млечный сок).

Всасывание липидов регулируется центральной нерв­ной системой. Парасимпатическая нервная система усилива­ет, а симпатическая нервная система тормозит всасывание липидов. Стимулируют всасывание гормоны коры надпочечников, гипофиза и щитовидной железы, а также секретин.

· Всасывание витаминов. Водорастворимые витамины всасываются в дистальном отделе тощей кишки и проксимальном отделе подвздошной кишки. Всасывание жирорастворимых витаминов A, D, Е, К происходит в средней части тощей кишки и целиком зависит от всасывания жиров, также важно наличие желчных кислот. 

· Всасывание воды и электролитов. В пищеварительный тракт за сутки с пищей и питьем поступает 2,0-2,5 л воды, остальные 6-7 л воды выделяются в составе слюны, желудочного, панкреатического и кишечного соков. С калом выделяется 100-150 мл воды. Таким образом, в полость желудочно-кишечного тракта за сутки по­ступает до 9,5 л воды. Незначительная часть воды всасывает­ся в желудке, а большая часть − в тонком и особенно в толстом кишечнике.

Так как вода свободно перемещается через кле­точные мембраны кишечника, его содержимое всегда изотонично плазме крови. Если в кишечник поступает много жидкости, его содержимое становится гипотоничным по отношению к плазме крови, и вода поступает в кровь. Напротив, гипертонический раствор, поступивший в кишечник, по ос­мотическому градиенту привлекает жидкость из крови в полость кишечника.

Адренокортикотропный гормон и тироксин стимулируют всасывание воды. Гастроинтестинальные гормоны гастрин, секретин, серотонин тормозят всасывание воды.

Всасывание натрия осуществляется различными путя­ми: пассивно по градиенту концентрации, активно за счет работы натриевых и натрий-калиевых насосов, а также путем персорбции через межклеточные щели. Основное всасывание натрия происходит в подвздошной и толстой кишке.

Всасывание натрия регулируется минералокортикоидами и гормонами задней доли гипофиза, которые усиливают всасывание натрия. Угнетают этот процесс гастрин, секретин.

Всасывание калия осуществляется в тонком и толстом ки­шечнике за счет активного и пассивного транспорта. 

Всасывание хлоридов происходит в желудке и подвздошной кишке по типу активного и пассивного транспорта.

Всасывание кальция осуществляется в двенадцатиперстной кишке с помощью специального переносчика − кальцийсвязывающего белка, синтез которого контролируется витамином D, образующимся в коже под влиянием ультрафиолетового облучения. Этот процесс активируется желчными кислотами, некоторыми аминокислотами, натрием.

Паратгормон, гормоны щитовидной железы, гипофиза и надпочечников увеличивают всасывание кальция.

Всасывание железа происходит в тонком кишечнике. Белок крови трансферритин связывает и доставляет железо к месту его действия. Избыток железа вместе с ферритином поступает в просвет кишечника и выводится.