Всмоктування в травному каналі. Механізми всмоктування йонів натрію, води, вуглеводів, білків, жирів

Всмоктування – це процес транспорту речовин із порожнини травного каналу у внутрішні середовища організму (кров та лімфу). Більшість речовин всмоктується в кров (продукти гідролізу білків, вуглеводів та вода), в лімфу всмоктуються продукти гідролізу ліпідів. Найінтенсивніше процеси всмоктування проходять в верхніх відділах тонкого кишківника.

Всмоктування в шлунку. Об’єм всмоктування на даному відрізку травного каналу дуже малий. Тут всмоктуються моносахариди, деякі солі, вода та алкоголь.

Всмоктування в тонкому кишківнику. Здатність до всмоктування практично однакова у всіх відділах тонкого кишківника. У здорової людини всмоктування поживних речовин, солей та води проходить в верхніх відділах тонкого кишківника, а нижні відділи являються резервом всмоктування. У дорослої людини при нормальному харчуванні за добу всмоктується приблизно 100 г білків у вигляді амінокислот, 100 г жирів у вигляді гліцерину та жирних кислот, 500 г вуглеводів у вигляді моносахаридів. При великих навантаженнях може всмоктуватись до 500 г білків, до 100 г жирів та до 4000-5000 г вуглеводів.

Загальні механізми всмоктування:

Переважають активні механізми транспорту (з затратами енергії проти градієнта концентрації). Так всмоктуються багато йонів, більшість амінокислот та моносахаридів.

Існує і пасивний транспорт. Так в епітеліоцити з кишківника надходять жирні кислоти. Вода всмоктується також пасивно за механізмом осмосу, або за допомогою ультрафільтрації.

Покращують всмоктування такі умови:

- pH=7,4

- осмотичний тиск, що = 7,6 Атм.

- гідростатичний тиск хімусу, що = 6 – 8 см.вод.ст.

Всмоктування проводять ворсинки, до складу яких входять кровоносні судини та лімфатичні капіляри. До складу ворсинок також входять гладком’язеві клітини, які при всмоктуванні ритмічно скорочуються і цим викликають періодичне зменшення чи збільшення об’єму та площі поверхні ворсинок, що посилює всмоктування.

Механізм всмоктування йонів Na+:

В базолатеральних відділах мембран епітеліоцитів працюють Na-насоси, які активно (з затратою енергії АТФ) транспортують йони Na із епітеліоцитів в інтерстицій (міжклітинну рідину), а потім він пасивно надходить в кров. За рахунок роботи натрієвих насосів в епітеліоцитах створюється низька концентрація Na і внаслідок цього він по градієнту концентрації пасивно входить в епітеліоцити з порожнини кишківника, тобто в кінцевому результаті всмоктування Na проходить за механізмом первинного пасивного активного транспорту. За добу всмоктується 25 – 35г. Na, головним чином в тонкому кишківнику, хоча цей процес проходить також і в товстому кишківнику.

Механізм всмоктування глюкози:

Вуглеводи всмоктуються тільки у вигляді моноцукрів, переважно за механізмом вторинного активного транспорту в комплексі з йонами Na. Na- насос з затратами енергії АТФ створює градієнт концентрації йонів Na. На апікальній мембрані є білки-переносники, які мають 2 активних центри. Один для зв’язування йонів Na, другий – для зв’язування моноцукрів (наприклад, глюкози). Комплекс білок-переносник – йон Na – глюкоза, рухається до внутрішньої поверхні мембрани клітини, цей рух викликає градієнт концентрації йонів Na в клітині та в порожнині кишки (цей градієнт створюється за допомогою Na-го насосу про дію якого було згадано вище). На внутрішній поверхні мембран клітин комплекс розпадається і в цитоплазму надходять йони Na та глюкоза. Далі йони Na видаляються із клітини Na-насосом, а глюкоза переходить в кров пасивно за механізмом дифузії. Білок-переносник стає вільним і цикл повторюється знову.

Механізм всмоктування білків:

Білки всмоктуються переважно у вигляді амінокислот (АК) за механізмом активного транспорту разом з йонами Na. Виділяють 5 білків-переносників для різних АК. Невелика частина білків проходить в епітеліоцити у вигляді поліпептидів за механізмом третинного активного транспорту також в комплексі з йонами Na. В епітеліоцитах ці поліпептиди гідролізуються до АК, які далі пасивно надходять в кров. У маленьких дітей всмоктування можливе за механізмом піноцитоза (мікровезикулярний транспорт), який має для дітей велике значення, так як забезпечує надходження в організм дитини продуктів гідролізу молока.

Механізм всмоктування жирів має такі особливості:

1) жири всмоктуються переважно у вигляді жирних кислот та гліцерину, хоча можуть всмоктуватись і моногліцериди;

2) жирні кислоти з довгими ланцюгами і гліцерин всмоктуються тільки в комплексі з жовчними кислотами;

3) оскільки жири погано розчиняються в воді, то вони транспорту-ються до епітеліоцитів в комплексі з жовчними кислотами. Жовчні кислоти разом з ліпідами утворюють міцели циліндричної форми. Всередині міцели розміщується жирна кислота. Міцели вільно переміщуються в воді і підходять до мембран епітеліоцитів. Тут міцели розпадаються на жирні кислоти та гліцерин, які надходять в клітину пасивно за механізмом дифузії;

4) в епітеліоцитах проходить ресинтез нейтральних жирів (три-гліцеридів), які характерні для даного організму з жирних кислот та гліцерину, що надійшли з їжею;

5) синтезований нейтральний жир в епітеліоцитах з’єднується з білками Ù утворюються хіломікрони, які збільшують водорозчинність жиру;

6) хіломікрони транспортуються переважно в лімфу.

Механізм всмоктування води:

Вода всмоктується тільки пасивно за допомогою 2-ох основних механізмів.

Головний із них – осмос, який являє собою рух по градієнту осмотичного тиску, тобто разом з осмотично активними речовинами (йони солей Na+, K+, Cl-, Ca2+).

Можливе всмоктування води і за механізмом ультрафільтрації, тобто рух по градієнту гідростатичного тиску рідини між травним каналом та кров’ю.

За механізмами осмосу та ультрафільтрації вода може проходити не тільки з кишківника в кров, а й з крові в кишківник. Наприклад, якщо людина приймає розчини солей (напр. MgSo4), які добре розчиняються в воді, але погано всмоктуються, це може призвести до підвищення в кишківнику осмотичного тиску. При цьому вода за механізмом осмосу надходить із крові в кишківник. Так діють сольові послаблюючі засоби. За добу всмоктується близько 10 л води, переважно в тонкому кишківнику. Завершується всмоктування води в товстому кишківнику. За деяких умов всмоктування води може досягти 20 л за добу і більше.