Mi biztosítja az intracelluláris emésztést. Előadás: Emésztés

A táplálkozás a legfontosabb tényező, amely olyan alapvető folyamatok fenntartását és biztosítását célozza, mint a növekedés, a fejlődés és az aktív aktivitás. Ezeket a folyamatokat csak ésszerű táplálkozással lehet támogatni. Mielőtt folytatná az alapokkal kapcsolatos kérdések megvitatását, meg kell ismerkednie a szervezet emésztési folyamataival.

Emésztés- komplex élettani és biokémiai folyamat, melynek során az emésztőrendszerben felvett táplálék fizikai és kémiai változásokon megy keresztül.

Az emésztés a legfontosabb élettani folyamat, melynek eredményeként az élelmiszerek összetett tápanyagai mechanikai és kémiai feldolgozás hatására egyszerű, oldható, így emészthető anyagokká alakulnak. További útjuk az, hogy az emberi szervezetben építő- és energiaanyagként hasznosuljanak.

Az élelmiszer fizikai változásai a zúzás, duzzanat, feloldódásból állnak. Kémiai - a tápanyagok szekvenciális lebomlásakor az emésztőnedvek mirigyei által az emésztőrendszer üregébe kiválasztott összetevőinek rájuk gyakorolt ​​​​hatása következtében. Ebben a legfontosabb szerep a hidrolitikus enzimeké.

Az emésztés típusai

A hidrolitikus enzimek eredetétől függően az emésztés három típusra osztható: megfelelő, szimbiotikus és autolitikus.

saját emésztés a szervezet által szintetizált enzimek, annak mirigyei, a nyál enzimei, a gyomor és a hasnyálmirigy nedve, valamint a kemencebél hámja hajtja végre.

Szimbiotikus emésztés- a tápanyagok hidrolízise a makroorganizmus szimbiontái által szintetizált enzimek miatt - az emésztőrendszer baktériumai és protozoái. A szimbiotikus emésztés az emberben a vastagbélben történik. Mivel a mirigyek váladékában hiányzik a megfelelő enzim, az emberben az élelmiszerrostok nem hidrolizálódnak (ez egy bizonyos élettani jelentés - a bélrendszeri emésztésben fontos szerepet játszó élelmi rostok megőrzése), ezért az emésztés szimbionta enzimek a vastagbélben fontos folyamat.

A szimbiotikus emésztés eredményeként másodlagos tápanyagok képződnek, ellentétben az elsődlegesekkel, amelyek saját emésztésük eredményeként keletkeznek.

Autolitikus emésztés Az elfogyasztott táplálék részeként a szervezetbe bejutó enzimek miatt történik. Ennek az emésztésnek a szerepe nem kellően fejlett saját emésztés esetén elengedhetetlen. Az újszülötteknél a saját emésztésük még nem fejlődött ki, ezért az anyatejben lévő tápanyagokat az anyatej részeként a csecsemő emésztőrendszerébe bekerülő enzimek emésztik meg.

A tápanyagok hidrolízisének lokalizációjától függően az emésztés intra- és extracellulárisra oszlik.

intracelluláris emésztés abból áll, hogy a fagocitózissal a sejtbe szállított anyagokat sejtenzimek hidrolizálják.

extracelluláris emésztésüregesre oszlik, amelyet az emésztőrendszer üregeiben nyál, gyomornedv és hasnyálmirigynedv enzimek, valamint parietális enzimek hajtanak végre. A parietális emésztés a vékonybélben történik, nagyszámú bél- és hasnyálmirigy-enzim részvételével a nyálkahártya redőiből, bolyhjaiból és mikrobolyhjaiból álló kolosszális felületen.

Rizs. Az emésztés szakaszai

Jelenleg az emésztési folyamat három szakaszból áll: üreges emésztés - parietális emésztés - felszívódás. Az üreges emésztés a polimerek kezdeti hidrolíziséből áll az oligomerek szintjéig, a parietális emésztés pedig az oligomerek további enzimes depolimerizációját biztosítja főként a monomerek szintjéig, amelyek ezután felszívódnak.

Az emésztőszalag elemeinek időben és térben megfelelő, egymás utáni működését különböző szintű szabályos folyamatok biztosítják.

Az enzimaktivitás az emésztőrendszer egyes szakaszaira jellemző, és a tápközeg bizonyos pH-értékénél maximális. Például a gyomorban az emésztési folyamat savas környezetben zajlik. A nyombélbe jutó savas tartalom semlegesítésre kerül, és a bélben történő emésztés semleges és enyhén lúgos környezetben megy végbe, amelyet a bélbe felszabaduló váladékok - epe, hasnyálmirigynedvek és bélnedvek - hoznak létre, amelyek inaktiválják a gyomorenzimeket. A bélben történő emésztés semleges és enyhén lúgos környezetben történik, először az üreg típusa szerint, majd a parietális emésztés, amely a hidrolízistermékek - tápanyagok - felszívódásával tetőzik.

A tápanyagok lebontását az üreg típusa szerint és a parietális emésztést hidrolitikus enzimek végzik, amelyek mindegyike bizonyos mértékig kifejezett specifitást mutat. Az emésztőmirigyek titkainak összetételében lévő enzimkészlet faji és egyéni jellemzőkkel rendelkezik, igazodva az ilyen típusú állatokra jellemző táplálék emésztéséhez, és az étrendben uralkodó tápanyagokhoz.

Emésztési folyamat

Az emésztés folyamata a gyomor-bél traktusban történik, melynek hossza 5-6 m. Az emésztőrendszer cső alakú, helyenként kitágult. A gyomor-bél traktus szerkezete mindvégig azonos, három rétegből áll:

• külső - savós, sűrű héj, amelynek főként védő funkciója van;
• közepes - az izomszövet részt vesz a szerv falának összehúzódásában és ellazításában;
• belső - nyálkahártya-hámréteggel borított membrán, amely lehetővé teszi az egyszerű élelmiszer-anyagok felszívódását vastagságán keresztül; a nyálkahártyán gyakran vannak mirigysejtek, amelyek emésztőnedvet vagy enzimeket termelnek.

Enzimek- fehérje jellegű anyagok. A gyomor-bél traktusban saját specifikusságuk van: a fehérjék csak proteázok, zsírok - lipázok, szénhidrátok - szénhidrázok hatására hasadnak. Mindegyik enzim csak a tápközeg bizonyos pH-értékén aktív.

A gyomor-bél traktus funkciói:

• Motor, vagy motor - az emésztőrendszer középső (izmos) membránja miatt az izmok összehúzódása-lazítása felfogja a táplálékot, rágja, lenyeli, keveri és mozgatja az ételt az emésztőcsatorna mentén.
• Szekretoros - az emésztőnedvek miatt, amelyeket a csatorna nyálkahártyájában (belső) héjában elhelyezkedő mirigysejtek termelnek. Ezek a titkok enzimeket (reakciógyorsítókat) tartalmaznak, amelyek az élelmiszerek kémiai feldolgozását (tápanyagok hidrolízisét) végzik.
• A kiválasztó (kiválasztó) funkció az anyagcseretermékek emésztőmirigyek általi kiválasztását végzi a gyomor-bél traktusba.
• Abszorpciós funkció - a tápanyagok asszimilációjának folyamata a gyomor-bél traktus falán keresztül a vérbe és a nyirokba.

Gasztrointesztinális traktus a szájüregben kezdődik, majd a táplálék a garatba és a nyelőcsőbe jut, amelyek csak szállító funkciót látnak el, a táplálékbolus a gyomorba, majd a 12 nyombélből, jejunumból és csípőbélből álló vékonybélbe kerül, ahol a végső hidrolízis főleg A tápanyagok felosztása (felosztása) történik, és a bélfalon keresztül felszívódnak a vérbe vagy a nyirokba. A vékonybél átmegy a vastagbélbe, ahol gyakorlatilag nincs emésztési folyamat, de a vastagbél funkciói is nagyon fontosak a szervezet számára.

Emésztés a szájban

A gasztrointesztinális traktus más részein a további emésztés a táplálék emésztési folyamatától függ a szájüregben.

Az élelmiszerek kezdeti mechanikai és kémiai feldolgozása a szájüregben történik. Tartalmazza az élelmiszer őrlését, nyállal történő nedvesítését, az íztulajdonságok elemzését, az élelmiszer-szénhidrátok kezdeti lebontását és az élelmiszerbolus képződését. A táplálékbolus szájüregben való tartózkodása 15-18 s. A szájüregben lévő táplálék gerjeszti a szájnyálkahártya íz-, tapintási, hőmérsékleti receptorait. Ez a reflex nemcsak a nyálmirigyek, hanem a gyomorban, a belekben elhelyezkedő mirigyek, valamint a hasnyálmirigy-nedv és az epe szekréciójának aktiválását idézi elő.

Az élelmiszerek mechanikai feldolgozása a szájüregben a segítségével történik rágás. A rágási aktus magában foglalja a felső és alsó állkapcsot fogakkal, rágóizmokat, szájnyálkahártyát, lágy szájpadlást. A rágás során az alsó állkapocs vízszintes és függőleges síkban mozog, az alsó fogak érintkeznek a felsőkkel. Ezzel egyidejűleg az elülső fogak leharapják az ételt, az őrlőfogak pedig összezúzzák és ledarálják. A nyelv és az arc izmainak összehúzódása biztosítja a táplálékellátást a fogak között. Az ajkak izomzatának összehúzódása megakadályozza, hogy az étel kiessen a szájból. A rágás aktusa reflexszerűen történik. Az étel irritálja a szájüreg receptorait, idegimpulzusokat, amelyekből a trigeminus ideg afferens idegrostjai mentén bejutnak a medulla oblongatában található rágóközpontba, és gerjesztik azt. Tovább a trigeminus ideg efferens rostjai mentén idegimpulzusok érkeznek a rágóizmokhoz.

A rágás során felmérik az étel ízét és meghatározzák ehetőségét. Minél teljesebben és intenzívebben hajtják végre a rágási folyamatot, annál aktívabban mennek végbe a szekréciós folyamatok mind a szájüregben, mind az emésztőrendszer alsó részeiben.

A nyálmirigyek (nyál) titkát három pár nagy nyálmirigy (submandibularis, szublingvális és parotis) és az orcák és a nyelv nyálkahártyájában elhelyezkedő kismirigyek alkotják. Naponta 0,5-2 liter nyál képződik.

A nyál funkciói a következők:

• Ételek nedvesítése, szilárd anyagok feloldódása, nyálkával való impregnálás és élelmiszerbolus képződése. A nyál megkönnyíti a nyelési folyamatot és hozzájárul az ízérzékelés kialakulásához.
• A szénhidrátok enzimatikus lebontása a-amiláz és maltáz jelenléte miatt. Az a-amiláz enzim a poliszacharidokat (keményítő, glikogén) oligoszacharidokra és diszacharidokra (maltóz) bontja. Az amiláz hatása a táplálékból készült bólusban a gyomorba kerülve folytatódik, amíg enyhén lúgos vagy semleges környezet marad benne.
• Védő funkció antibakteriális komponensek nyálban való jelenlétével kapcsolatos (lizozim, különböző osztályok immunglobulinjai, laktoferrin). A lizozim vagy muramidáz egy olyan enzim, amely lebontja a baktériumok sejtfalát. A laktoferrin megköti a baktériumok létfontosságú tevékenységéhez szükséges vasionokat, és így megállítja növekedésüket. A mucin védő funkciót is ellát, hiszen védi a szájnyálkahártyát az ételek (forró vagy savanyú italok, csípős fűszerek) károsító hatásaitól.
• Részvétel a fogzománc mineralizációjában - a kalcium a nyálból kerül a fogzománcba. Olyan fehérjéket tartalmaz, amelyek megkötik és szállítják a Ca 2+ -ionokat. A nyál védi a fogakat a fogszuvasodás kialakulásától.

A nyál tulajdonságai az étrendtől és az élelmiszer típusától függenek. Szilárd és száraz táplálék fogyasztása esetén viszkózusabb nyál választódik ki. Amikor ehetetlen, keserű vagy savas anyagok kerülnek a szájüregbe, nagy mennyiségű folyékony nyál szabadul fel. A nyál enzimösszetétele az élelmiszerben lévő szénhidrátok mennyiségétől függően is változhat.

A nyálfolyás szabályozása. nyelés. A nyálfolyás szabályozását vegetatív idegek végzik, amelyek beidegzik a nyálmirigyeket: paraszimpatikus és szimpatikus. Amikor izgatott paraszimpatikus ideg a nyálmirigy nagy mennyiségű folyékony nyálat termel, alacsony szervesanyag-tartalommal (enzimek és nyálka). Amikor izgatott szimpatikus ideg kis mennyiségű, sok mucint és enzimet tartalmazó viszkózus nyál képződik. Először a táplálékfelvétel során aktiválódik a nyálfolyás a feltételes reflex mechanizmus szerintétel láttán, fogadására való előkészítésnél, ételaromák belélegzésénél. Ugyanakkor a látási, szaglási, hallási receptorokból az idegimpulzusok afferens idegpályákon keresztül jutnak be a medulla oblongata nyálmagjaiba. (nyálelválasztási központ), amelyek efferens idegimpulzusokat küldenek a paraszimpatikus idegrostok mentén a nyálmirigyek felé. A táplálék bejutása a szájüregbe felizgatja a nyálkahártya receptorait, és ez biztosítja a nyálelválasztási folyamat aktiválását. a feltétlen reflex mechanizmusa által. A nyálelválasztási központ tevékenységének gátlása és a nyálmirigyek szekréciójának csökkenése alvás közben, fáradtság, érzelmi izgatottság, valamint láz, kiszáradás esetén jelentkezik.

Az emésztés a szájüregben a lenyeléssel és a táplálék gyomorba jutásával ér véget.

nyelés egy reflex folyamat, és három fázisból áll:

• 1. fázis - szóbeli -önkényes, és a rágás során képződő táplálékbolus befogadásából áll a nyelv gyökerén. Ezt követően a nyelv izmai összehúzódnak, és a táplálékból készült bolust a torkába nyomják;
• 2. fázis - garat -önkéntelen, gyorsan (körülbelül 1 másodpercen belül) lezajlik, és a velő nyelési központja irányítása alatt áll. Ennek a fázisnak az elején a garat és a lágy szájpad izomzatának összehúzódása megemeli a szájpadlás fátylát, és bezárja az orrüreg bejáratát. A gége felfelé és előre tolódik, ami az epiglottis leereszkedésével és a gége bejáratának elzáródásával jár együtt. Ugyanakkor a garat izmainak összehúzódása és a nyelőcső felső záróizom ellazulása következik be. Ennek eredményeként az élelmiszer bejut a nyelőcsőbe;
• 3. fázis - nyelőcső - lassú és önkéntelen, a nyelőcső izmainak perisztaltikus összehúzódásai miatt következik be (a nyelőcsőfal körkörös izmainak összehúzódása a táplálékbolus felett és a táplálékbolus alatt található hosszanti izmokban), és a vagus ideg irányítása alatt áll. Az élelmiszerek nyelőcsövön keresztüli mozgásának sebessége 2-5 cm/s. Az alsó nyelőcső záróizom ellazulása után a táplálék bejut a gyomorba.

Emésztés a gyomorban

A gyomor egy izmos szerv, ahol a táplálék lerakódik, összekeveredik a gyomornedvvel, és a gyomor kivezető nyílásába kerül. A gyomor nyálkahártyájának négyféle mirigye van, amelyek gyomornedvet, sósavat, enzimeket és nyálkát választanak ki.

Rizs. 3. Emésztőrendszer

A sósav savasságot kölcsönöz a gyomornedvnek, ami aktiválja a pepszinogén enzimet, pepszinné alakítva, részt vesz a fehérje hidrolízisében. A gyomornedv optimális savassága 1,5-2,5. A gyomorban a fehérje köztes termékekké (albumózok és peptonok) bomlik le. A zsírokat csak emulgeált állapotban bontja le a lipáz (tej, majonéz). A szénhidrátok gyakorlatilag nem emésztődnek meg, mivel a szénhidrát enzimeket a gyomor savas tartalma semlegesíti.

A nap folyamán 1,5-2,5 liter gyomornedv választódik ki. A gyomorban lévő táplálék emésztése 4-8 óra, az élelmiszer összetételétől függően.

A gyomornedv kiválasztásának mechanizmusa- összetett folyamat, három szakaszra oszlik:

• az agyon keresztül ható agyi fázis magában foglalja mind a feltétel nélküli, mind a kondicionált reflexet (látás, szaglás, ízlelés, táplálék bejutása a szájüregbe);
• gyomorfázis - amikor az étel bejut a gyomorba;
• a bélfázis, amikor bizonyos típusú élelmiszerek (húsleves, káposztalé stb.) a vékonybélbe kerülve gyomornedv felszabadulását idézik elő.

Emésztés a duodenumban

A gyomorból az élelmiszeriszap kis részei bejutnak a vékonybél kezdeti szakaszába - a nyombélbe, ahol az élelmiszeriszap aktívan ki van téve a hasnyálmirigy-nedvnek és az epesavaknak.

A lúgos reakciójú (pH 7,8-8,4) hasnyálmirigylé a hasnyálmirigyből a duodenumba jut. A gyümölcslé tripszin és kimotripszin enzimeket tartalmaz, amelyek lebontják a fehérjéket - polipeptidekké; az amiláz és a maltáz a keményítőt és a maltózt glükózzá bontja. A lipáz csak az emulgeált zsírokra hat. Az emulgeálási folyamat a duodenumban megy végbe epesavak jelenlétében.

Az epesavak az epe összetevői. Az epét a legnagyobb szerv - a máj - sejtjei termelik, amelynek súlya 1,5-2,0 kg. A májsejtek folyamatosan epét termelnek, amely az epehólyagban raktározódik. Amint az ételiszap eléri a nyombélt, az epehólyagból a csatornákon keresztül az epe bejut a belekbe. Az epesavak emulgeálják a zsírokat, aktiválják a zsírenzimeket, fokozzák a vékonybél motoros és szekréciós funkcióit.

Emésztés a vékonybélben (jejunum, ileum)

A vékonybél az emésztőrendszer leghosszabb szakasza, hossza 4,5-5 m, átmérője 3-5 cm.

A bélnedv a vékonybél titka, a reakció lúgos. A bélnedv nagyszámú, az emésztésben részt vevő enzimet tartalmaz: peitidáz, nukleáz, enterokináz, lipáz, laktáz, szacharáz stb. A vékonybél az izomréteg eltérő szerkezete miatt aktív motoros funkcióval (perisztaltikával) rendelkezik. Ez lehetővé teszi, hogy az ételleves a valódi bél lumenébe kerüljön. Ezt elősegíti az élelmiszer kémiai összetétele - a rost és az élelmi rost jelenléte.

A bélrendszeri emésztés elmélete szerint a tápanyagok asszimilációs folyamata üreges és parietális (membrán) emésztésre oszlik.

Az üreges emésztés a gyomor-bél traktus minden üregében jelen van az emésztési titkok miatt - gyomornedv, hasnyálmirigy- és bélnedv.

A parietális emésztés csak a vékonybél egy bizonyos szegmensében van jelen, ahol a nyálkahártyán van egy kiemelkedés vagy bolyhok és mikrobolyhok, amelyek 300-500-szorosára növelik a bél belső felületét.

A tápanyagok hidrolízisében részt vevő enzimek a mikrobolyhok felszínén helyezkednek el, ami jelentősen növeli a tápanyagok felszívódásának folyamatát ezen a területen.

A vékonybél olyan szerv, ahol a vízben oldódó tápanyagok nagy része a bélfalon áthaladva felszívódik a vérbe, a zsírok kezdetben a nyirokba, majd a vérbe jutnak. A portális vénán keresztül minden tápanyag bejut a májba, ahol az emésztést okozó mérgező anyagoktól megtisztítva a szerveket és szöveteket táplálják.

Emésztés a vastagbélben

A vastagbélben a béltartalom mozgása akár 30-40 óra is lehet. Az emésztés a vastagbélben gyakorlatilag hiányzik. Itt szívódnak fel a glükóz, vitaminok, ásványi anyagok, amelyek a bélben található mikroorganizmusok nagy száma miatt fel nem szívódnak.

A vastagbél kezdeti szakaszában az oda bejutott folyadék (1,5-2 liter) szinte teljes asszimilációja következik be.

Az emberi egészség szempontjából nagy jelentősége van a vastagbél mikroflórájának. Több mint 90%-a bifidobaktérium, körülbelül 10%-a tejsav és Escherichia coli, enterococcusok stb. A mikroflóra összetétele és funkciói az étrend jellegétől, a belekben való mozgás idejétől és a különböző gyógyszerek bevitelétől függenek.

A normál bél mikroflóra fő funkciói:

• védő funkció - immunitás létrehozása;
• részvétel az emésztés folyamatában - az élelmiszer végső emésztésében; vitaminok és enzimek szintézise;
• a gyomor-bél traktus biokémiai környezetének állandóságának fenntartása.

A vastagbél egyik fontos funkciója a széklet kialakulása és a szervezetből történő kiürítése.

Terv

Bevezetés………………………………………………………….3

A gyomor-bél traktusban lezajló folyamatok lényege…………………………………………………4

Az emésztés típusai………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Szívás…………………………………………………….9

Szívószabályozás…………………………………………….11

Következtetés……………………………………………………..14

Hivatkozások………………………………………….15

Bevezetés

A fizikai és szellemi munka végzéséhez, a testhőmérséklet fenntartásához, valamint a romló szövetek növekedéséhez, helyreállításához és egyéb funkciókhoz szükséges összes anyagot a szervezet táplálék és víz formájában megkapja. Az élelmiszerek tápanyagokból állnak, amelyek közül a fő fehérjék, zsírok, szénhidrátok, ásványi sók, vitaminok, víz. Ezek az anyagok a test sejtjeinek részét képezik. A legtöbb élelmiszert a szervezet nem tudja felhasználni előzetes feldolgozás nélkül. Ez az élelmiszerek mechanikai feldolgozásából és kémiai lebontásából áll, egyszerű oldható anyagokká, amelyek bejutnak a véráramba, és a sejtek felszívják onnan. Ezt az élelmiszer-feldolgozást emésztésnek nevezik.

Az emésztőrendszer az állatok és emberek emésztőszerveinek gyűjteménye. Az emberben az emésztőrendszert a szájüreg, a garat, a nyelőcső, a gyomor, a belek, a máj és a hasnyálmirigy képviseli.

A szájüregben az ételt összetörik (rágják), majd az emésztőnedvekkel komplex kémiai feldolgozásnak vetik alá. A nyálmirigyek nyálat választanak ki, a gyomor mirigyei, a hasnyálmirigy és a bélmirigyek különféle nedveket, a máj pedig az epét. E leveknek való kitettség eredményeként a fehérjék, zsírok és szénhidrátok egyszerűbb oldható vegyületekké bomlanak le. De ez csak az élelmiszer emésztőcsatornán keresztül történő mozgásával és alapos keverésével lehetséges. Az élelmiszer mozgatása és keverése az emésztőcsatorna falainak izomzatának erőteljes összehúzódása miatt történik. A tápanyagok vérbe és nyirokba való átmenetét a tápcsatorna egyes szakaszainak nyálkahártyája végzi.

A lezajló folyamatok lényege

a gyomor-bél traktusban

Minden nap egy felnőttnek körülbelül 80-100 g fehérjét, 80-100 g zsírt és 400 g szénhidrátot kell kapnia. Étellel jönnek. Ezekkel együtt az élelmiszerek ásványi sókat, nyomelemeket, vitaminokat, valamint ballasztanyagokat tartalmaznak, amelyek értékes összetevői az élelmiszereknek.

Az emésztés lényege (1. ábra) abban rejlik, hogy a szükséges mechanikai feldolgozás, azaz az étel szájban, gyomorban és vékonybélben való őrlése és bedörzsölése után megtörténik a fehérjék, szénhidrátok és zsírok hidrolízise. Két szakaszban megy végbe - először az emésztőrendszer üregében a polimer oligomerekké bomlik, majd - az enterocita membrán régiójában (parietális vagy membrán emésztés) - a végső hidrolízis monomerekké - amino. savak, monoszacharidok, zsírsavak, monogliceridek. A monomer molekulák speciális mechanizmusok segítségével szívódnak fel, vagyis az enterociták apikális felületén keresztül visszaszívódnak a vérbe vagy a nyirokba, ahonnan különböző szervekbe jutnak, kezdetben a máj portális véna rendszerén keresztül. Minden olyan "ballaszt" anyag, amelyet a gasztrointesztinális traktus enzimei nem tudtak hidrolizálni, a vastagbélbe kerülnek, ahol mikroorganizmusok segítségével további (részleges vagy teljes) hasadáson mennek keresztül, míg a hasítás egyes termékei felszívódik a vérben a makroorganizmus, és néhány megy a mikroflóra táplálkozás. A mikroflóra biológiailag aktív anyagok és számos vitamin, például B-vitaminok előállítására is képes.

végső szakasz az emésztés a széklet képződése és evakuálása (a székletürítés aktusa). Átlagosan tömegük eléri a 150-250 g-ot.A székletürítés általában naponta 1 alkalommal történik, az emberek 30% -ánál - 2-szer vagy többször, és 8% -ánál - kevesebb, mint napi 1 alkalommal. Az aerofágia és a mikroflóra létfontosságú tevékenysége következtében a gyomor-bél traktusban mintegy 100-500 ml gáz halmozódik fel, amely a székletürítés során vagy azon kívül részben felszabadul.

1. ábra. Az élelmiszer-összetevők emésztési folyamatainak lényege.

Az emésztés típusai

A hidrolitikus enzimek eredetétől függően a következők vannak:

1) saját emésztés – az ember vagy állat által termelt enzimek rovására megy;

2) szimbiotikus - a szimbionták enzimei, például a vastagbélben élő mikroorganizmusok enzimei miatt;

3) autolitikus - étellel beadott enzimek miatt. Ez például az anyatejre jellemző, a tej alvasztásához és összetevőinek hidrolizálásához szükséges enzimeket tartalmaz. Felnőtt emberben az emésztési folyamatokban a fő szerep saját emésztéssel rendelkezik.

A tápanyagok hidrolízisének folyamatának lokalizációjától függően vannak: intracelluláris és extracelluláris emésztés, az extracelluláris pedig távoli (vagy üreges) és kontakt (vagy parietális) emésztésre oszlik.

intracelluláris emésztés a sejt belsejében zajló folyamat. A fagociták kiváló példái ennek a hidrolízises módszernek. Az intracelluláris emésztés általában a lizoszómákban található hidrolázok segítségével történik. Az ember saját (valódi) emésztésének folyamatában a főszerep a üreges és a parietális emésztésé.

üreges emésztés a gyomor-bél traktus különböző részein fordul elő, kezdve a szájüregtől, de súlyossága eltérő. A nyálmirigyek, gyomormirigyek, hasnyálmirigyek, számos bélmirigy termeli a megfelelő nedveket (nyálat - a szájüregben), amelyek a különféle komponensek mellett enzimeket - hidrolázokat - tartalmaznak, amelyek hidrolizálják a megfelelő polimereket - fehérjéket, összetett szénhidrátokat, zsírokat. A hidrolízis általában a vizes fázisban megy végbe, és nagymértékben meghatározza a közeg pH-értéke, a hőmérséklet, valamint a lipázok esetében - a közegben lévő zsíremulgeálószer tartalma - az epesavak. Kis molekulák - diszacharidok, dipeptidek, zsírsavak, monogliceridek - képződésével ér véget.

Parietális (membrán) emésztés- létezésének gondolatát A. M. Ugolev fejezte ki 1963-ban. A vékonybél egy szegmensével végzett kísérletek során felfedezte, hogy a keményítő hidrolízise amiláz hatására a vékonybél egy szegmensének jelenlétében történik. speciális módon (saját amiláz eltávolítására) kezelt patkány sokkal gyorsabban jelentkezik, mint anélkül. A. M. Ugolev azt javasolta, hogy az enterociták apikális részében olyan folyamat játszódik le, amely hozzájárul a tápanyagok végső emésztéséhez. A tudomány ezt követő fejlődése megerősítette ennek a hipotézisnek a helyességét, amelyet ma már az emésztés fiziológiájának axiómájaként ismernek el.

A parietális emésztés az enterocita apikális felületén történik. Ide, membránjába hidroláz enzimek épülnek be, amelyek a tápanyagok végső hidrolízisét végzik, ilyen például a maltáz, amely a maltózt két glükózmolekulává bontja, az invertáz, amely a szacharózt glükózzá és fruktózzá bontja, dipeptidáz. Ezek az enzimek két részből állnak - hidrofil és hidrofób. A hidrofil rész a membrán felett, a hidrofób rész pedig a membránon belül helyezkedik el, „horgony” funkciót lát el. A parietális emésztést végző enzimek általában magában az enterocitában szintetizálódnak, beleértve a maltázt, invertázt, izomaltázt, gamma-amilázt, laktázt, trehalázt, alkalikus foszfatázt, monoglicerid lipázt, peptidázokat, aminopeptidázokat, karboxipeptidázokat és másokat. A szintézis után ezek az enzimek tipikus integrált fehérjékként beépülnek a membránba. A parietális emésztés hatékonysága nagymértékben növekszik annak a ténynek köszönhetően, hogy ez a folyamat a következő szakaszhoz kapcsolódik - a molekulának az enterocitán keresztül a vérbe vagy a nyirokba, vagyis a felszívódási folyamathoz. A hidroláz enzim közelében rendszerint van egy transzportmechanizmus („transzporter”, A. M. Ugolev terminológiájában), amely a váltóversenyhez hasonlóan átveszi a kialakult monomert, és az enterocita apikális membránján keresztül szállítja. a cellába.

Az enterocitát mikrobolyhok borítják, sejtenként átlagosan 1700-3000 darab. 1 mm2-enként körülbelül 50-200 millió ilyen boholy található, ezek miatt a membrán területe, amelyen a parietális emésztés történik, 14-39-szeresére nő. Ezen mikrobolyhok membránjában enzimek - hidrolázok lokalizálódnak. A mikrobolyhok között és a felületükön glikokalix réteg található - ezek az enterocita membrán felületére merőlegesen elhelyezkedő filamentumok (átmérőjük 2-5 nm, magasságuk 0,3-0,5 mikron), amelyek egyfajta szövetet alkotnak. porózus reaktor. Időnként, amikor a glikokalix túlzottan szennyezett, elutasítják az enterocita felületének tisztítására. A patológiában olyan helyzetek lehetségesek, amikor a sejt általában hosszú ideig elveszíti a glikokalixot, és ebben az esetben a parietális emésztés folyamata megszakad. A glikokalix sajátos környezetet biztosít az enterocita apikális membránja felett. A glikokalix egy molekulaszita és egy ioncserélő – a szomszédos glikokalix filamentumok közötti távolságok olyanok, hogy nem engedik be a nagy részecskéket a glikokalixbe, beleértve az "alulemésztett" termékeket, a vékonybélben élő mikroorganizmusokat. A jelenlétnek köszönhetően elektromos töltések(kationok, anionok) A glikokalix egy ioncserélő. Általában a glikokalix sterilitást és szelektív permeabilitást biztosít az enterocita membrán felett elhelyezkedő tápközeg számára. A glikokalix filamentumai között enzimek - hidrolázok találhatók, amelyek fő része a bélből és a hasnyálmirigyből származó nedvekből származik, és itt fejezik be a bélüregben megkezdett részleges hidrolízis folyamatát.

A glikokalix felett van egy másik réteg is - az úgynevezett nyálkahártya-réteg. A kehelysejtek által termelt nyálka és a hámló bélhám töredékei alkotják. Ebben a rétegben a hasnyálmirigy- és a bélnedv számos enzime felszívódik. Ez a réteg a membránemésztés helye.

Így az üreges emésztésről a parietális emésztésre az átmenet fokozatosan, két funkcionálisan fontos rétegen keresztül történik - a nyálkahártya-rétegen és a glikokalix rétegen. Ezután következik a parietális (membrán) emésztés tulajdonképpeni rétege, amelyben végbemegy a tápanyagok végső hidrolízise, ​​majd az enterocitán keresztül a vérbe vagy a nyirokba.

Szívás

A tápanyagok, azaz a tápanyagok felszívódása az emésztési folyamat végső célja. Ezt a folyamatot az egész gyomor-bél traktusban végzik - a szájüregtől a vastagbélig, de intenzitása eltérő: a szájüregben főként monoszacharidok szívódnak fel, egyes gyógyászati ​​anyagok, például nitroglicerin; a gyomorban a víz és az alkohol főként felszívódik; a vastagbélben - víz, kloridok, zsírsavak; a vékonybélben - a hidrolízis összes fő terméke. A kalcium-, magnézium- és vasionok a duodenumban szívódnak fel; ebben a bélben és a jejunum elején túlnyomórészt a monoszacharidok szívódnak fel, disztálisabban a zsírsavak és a monogliceridek, az ileumban pedig a fehérje és az aminosavak szívódnak fel. A zsírban és vízben oldódó vitaminok a disztális jejunumban és a proximális ileumban szívódnak fel (2. ábra).

2. ábra. Fehérjék, szénhidrátok és zsírok hasítási termékeinek felszívódása (valószínű lehetőségek). Felszívódás a vérbe (K).

A - aminosavak, M - monoszacharidok Na konjugációban, G - glicerin, F - zsírsavak - hasonló trigliceridek szintézise hámsejtekben - Xm - kilomikronok képződése és felszívódás a nyirokba (LC). Zhel - az epesavak részben visszakerülnek a bélüregbe, részben felszívódnak a vérbe, és visszatérnek a májba.

OLDALTÖRÉS--

A vékonybél nem minden területét „foglalja el” a felszívódási folyamat, a távolabbi területek általában nem vesznek részt ebben a folyamatban. A proximális területek patológiájával azonban a disztális területek veszik fel ezt a funkciót. Így a szervezetben a felszívódás védőváltozata létezik.

A transzport, azaz az anyagok felszívódásának mechanizmusai sokfélék. Egyes anyagok, mint például a víz, átjuthatnak az intercelluláris (interenterocita) tereken – ez a perszorpciós mechanizmus. A vese gyűjtőcsatornáiban is van egy vízvisszaszívási folyamat. Számos esetben az endocitózis mechanizmusa játszódik le, azaz egy nagy, el nem pusztított molekula enterocita általi felszívódása a sejtbe, majd az exocitózis mechanizmusa révén az interstitiumba és a vérbe kerül. Nyilvánvaló, hogy az újszülöttekben és az anyatejjel táplált csecsemőkben az immunglobulinok ilyen módon szállítódnak. Lehetséges, hogy felnőtteknél számos molekula transzportálódik endo- és exocitózissal is.

Az abszorpciós mechanizmusok között fontos helyet foglalnak el a passzív transzport - diffúzió, ozmózis, szűrés, valamint a megkönnyített diffúzió (energiaráfordítás nélküli szállítás a koncentrációgradiens mentén, de "transzporterek") mechanizmusai. Az ozmózis mechanizmus lehetővé teszi nagy mennyiségű víz visszaszívását - átlagosan körülbelül 8 liter naponta (2,5 - étellel, a többi víz az emésztőnedvek vize): ozmotikusan aktív anyagokkal, például glükózzal együtt , aminosavak, nátriumionok, kalcium, kálium - az enterociták passzívan bejutnak a vízbe. A víz részben a szűrési folyamatok következtében kerül be az intersticiumba (majd a vérbe) - ha a bélüregben a hidrosztatikus nyomás meghaladja az ozmotikus nyomást ebben a környezetben, akkor ez lehetőséget teremt a szűrőmechanizmus segítségével a víz visszaszívására.

A különböző anyagok (glükóz, aminosavak, nátrium, kalcium, vassók) visszaszívását biztosító fő mechanizmus az aktív transzport, melynek megvalósításához az ATP hidrolíziséből származó energia szükséges. A nátriumionok az elsődleges aktív transzport mechanizmusán keresztül, a glükóz, az aminosavak és számos más anyag pedig - a másodlagos aktív transzport miatt, a nátrium transzporttól függően - szállítódnak.

A szállításban különleges helyet foglalnak el a lipolízis termékei és maguk a zsírok. Mivel zsírban oldódnak, passzívan, koncentrációgradiens mentén tudnak átjutni a membrángátakon. De ehhez szükséges egy ilyen áramlást "megszervezni", valóra váltani. Nyilvánvalóan ebből a célból a bélüregben a lipidhidrolízis termékei - hosszú láncú zsírsavak, 2-monogliceridek, koleszterin - micellákká egyesülnek - a legkisebb cseppekké, amelyek az enterocita apikális membránján keresztül be tudnak diffundálni. A micellák képződésének folyamata az epesavak hatásával függ össze. Az enterocita belsejében az újonnan szintetizált lipidek olyan struktúrákat alkotnak, amelyek kényelmesek a további szállításhoz - chilomikronok. Lehetséges, hogy specifikus hordozók léteznek a membránokban, amelyek megkönnyítik a micellák és a kilomikronok szállítását; elősegített diffúzió megy végbe.

Szívószabályozás

A bélnyálkahártyán, a gyomoron, a nyirokáramláson, az energián keresztüli véráramlás folyamatainak változása miatt, valamint a "transzporterek" (szivattyúk és specifikus hordozók) szintézise miatt hajtják végre.

A cöliákia véráramlása nagymértékben függ az emésztés stádiumától. Ismeretes, hogy "élelmiszer-nyugalom" körülményei között a NOB 15-20%-a kerül a cöliákiás keringésbe. A gyomor-bél traktus funkcionális aktivitásának növekedésével 8-10-szeresére nőhet. Ez nemcsak az emésztőnedvek termelésének, a motoros aktivitás fokozásához járul hozzá, hanem fokozza a felszívódási folyamatot is, azaz fokozódik a bélnyálkahártya bolyhokon keresztüli véráramlása, és kedvező feltételek jönnek létre a bélben gazdag vér kiáramlásához. felszívódott tápanyag. A véráramlás növekedése főként értágítók, különösen a gasztrointesztinális prekapillárisok legerősebb értágítója, a szerotonin termelése miatt következik be. Más hormonok, mint például a gasztrin, hisztamin, kolecisztokinin-pankreozimin is hozzájárulnak ehhez a folyamathoz. Amikor valamilyen oknál fogva a szisztémás nyomás megváltozik, a véráramlás a bolyhokon keresztül továbbra is megmarad (a szisztémás nyomásváltozás 100 és 30 Hgmm között változik). Ezt egy meglehetősen kifejezett autoregulációs mechanizmus biztosítja, hasonlóan ahhoz, ami az agy ereiben zajlik.

A véráramlás és különösen a nyirokáramlás intenzitása a boholy összehúzódási aktivitása révén is szabályozható: a benne jelenlévő MMC a bélhormonok vérbe kerülésekor aktiválódik, és a bolyhok időszakos összehúzódását okozza, a a vér és a nyirokerek tartalma kipréselődik, ami segít eltávolítani a tápanyagokat az enterocitákból. Úgy gondolják, hogy egy ilyen humorális anyag a vékonybélben termelődő villikin.

A vékonybél hosszanti és körkörös izmainak aktivitása hozzájárul a chyme keveredéséhez, az optimális bélen belüli nyomás megteremtéséhez - mindez a felszívódási folyamatot is elősegíti. Ezért minden olyan tényező, amely pozitívan befolyásolja a bél motoros aktivitását, növeli a felszívódás hatékonyságát.

A "transzporterek" szintézisének szabályozása általában a "klasszikus" hormonok - aldoszteron, glükokortikoidok, 1,25-dihidrooxikolekalciferol (1,25-D3-vitamin) és más hormonok miatt történik. Például az aldeszteron termelésének növekedése az enterocitákban a nátriumpumpák képződésének növekedésével jár együtt, amelyek hozzájárulnak a nátrium aktív transzportjához. Ez közvetve befolyásolja az aminosavak és monoszacharidok másodlagos aktív transzportját. A D3-1,25-dihidrooxikolekalciferol vitamin metabolitja fokozza a kalciumkötő fehérje szintézisét a bélben, elősegítve a kalciumionok felszívódását. A mellékpajzsmirigyhormon növeli ennek a metabolitnak a D3-vitaminból (kolekalciferolból) történő képződésének sebességét, és közvetve növeli a kalcium felszívódását.

Azok a hormonok, amelyek egy adott anyag reabszorpciós folyamatát a belekben egyidejűleg és ugyanabban az irányban változtatják meg, megváltoztatják ugyanannak az anyagnak a vesében a reabszorpciós folyamatait, mivel a belekben és a vesékben a reabszorpciós mechanizmusok nagyrészt közösek.

Következtetés

Az emésztés olyan folyamatok összessége, amelyek a tápanyagok mechanikus őrlését és kémiai (főleg enzimatikus) lebontását biztosítják olyan komponensekre, amelyek fajspecifikusak, és alkalmasak az állatok és az emberek anyagcseréjében való felszívódásra és részvételre. A szervezetbe jutó táplálékot a speciális sejtek által szintetizált különféle emésztőenzimek hatására átfogóan feldolgozzák, és a komplex tápanyagok (fehérjék, zsírok és szénhidrátok) egyre kisebb darabokra bontása vízmolekula hozzáadásával történik. A fehérjék végül aminosavakra, a zsírok glicerinre és zsírsavakra, a szénhidrátok monoszacharidokra bomlanak le. Ezek a viszonylag egyszerű anyagok felszívódnak, és ismét összetett szerves vegyületek szintetizálódnak belőlük a szervekben és szövetekben. Az emésztésnek 3 fő típusa van: intracelluláris, távoli (üreges) és kontakt (parietális). A tápanyagok felszívódása az emésztési folyamat végső célja. Ezt a folyamatot az egész gyomor-bél traktusban hajtják végre.

Bibliográfia

Agadzhanyan N.A., Tel L.Z., Tsirkin V.I., Chesnokova S.A. Humánélettan (előadások kurzusa) SPb., SOTIS, 1998.

Mamontov S.G. Biológia (tankönyv) M., Bustard, 1997.

Oke S. A neurofiziológia alapjai M., 1969.

Sidorov E.P. Általános biológia M., 1997.

Fomin N.A. Humán Fiziológia M., 1992.

Az intracelluláris emésztés minden olyan esetre vonatkozik, amikor egy hasítatlan vagy részlegesen hasított szubsztrát behatol a sejtbe, ahol olyan enzimek hatására hidrolízisen megy keresztül, amelyek nem szekretálódnak rajta. Az intracelluláris emésztés két altípusra osztható - molekuláris és hólyagos. A molekuláris intracelluláris emésztést az jellemzi, hogy a citoplazmában található enzimek a sejtbe behatoló kis szubsztrát molekulákat, elsősorban a dimereket és az oligomereket hidrolizálják, és az ilyen molekulák passzívan vagy aktívan hatolnak be. Például speciális használatával közlekedési rendszerek, aktívan szállítják a sejtmembránon keresztül a diszacharidokat és a dipeptideket a baktériumokban. Feltételezhető, hogy magasabb rendű szervezetekben, különösen emlősökben, egyes dipeptidek aktívan bejuthatnak a bélsejtekbe - az enterocitákba. Ha az intracelluláris emésztés speciális vakuolákban vagy hólyagokban megy végbe, amelyek endocitózis (pinocitózis vagy fagocitózis) eredményeként képződnek, akkor hólyagosnak vagy endocitikusnak nevezzük. Az endocitikus típusú hólyagos intracelluláris emésztés során a membrán egy bizonyos szakasza (szakaszai) invaginálódnak az abszorbeált anyaggal együtt. Továbbá ez a hely fokozatosan elválik a membrántól, és intracelluláris hólyagos szerkezet képződik. Általában egy ilyen vezikula összeolvad egy lizoszómával, amely számos hidrolitikus enzimet tartalmaz, amelyek az összes fő élelmiszer-összetevőre hatnak. Az így létrejövő új szerkezetben - a fagoszómában - megtörténik a bejövő szubsztrátok hidrolízise és a keletkező termékek ezt követő abszorpciója. Az emésztetlen fagoszómamaradékok általában exocitózissal kilökődnek a sejten kívülre. Így az intracelluláris emésztés egy olyan mechanizmus, amelyen keresztül nem csak az emésztés valósul meg, hanem a tápanyagok sejt általi felszívódása is, beleértve a nagy molekulákat és a szupramolekuláris struktúrákat. Az intracelluláris emésztést a membránpermeabilitás és az endocitózis folyamatok korlátozzák. Ez utóbbiakat alacsony arány jellemzi, és láthatóan nem játszhatnak jelentős szerepet a magasabb rendű élőlények táplálkozási igényeinek kielégítésében. Amint arra már 1967-ben felhívtuk a figyelmet (Ugolev, 1967), az enzimológia szempontjából a hólyagos típusú intracelluláris emésztés a mikroüreges és a membrános emésztés kombinációja. A hólyagos intracelluláris emésztést minden állattípusban – a protozoáktól az emlősökig – észlelték (különösen fontos szerepet játszik az alsóbbrendű állatokban), a molekuláris emésztést pedig minden élőlénycsoportban.

Ez a kifejezés azokra az esetekre vonatkozik, amikor a nem hasadt vagy részlegesen felhasadt élelmiszer-anyagok behatolnak a sejtbe, ahol azokat a citoplazmatikus enzimek hidrolizálják, amelyek nem szabadulnak fel a sejten kívül. Az intracelluláris emésztés gyakori a legegyszerűbb és legprimitívebb többsejtű szervezetekben, például szivacsokban és laposférgekben. A tápanyagok hidrolízisének további mechanizmusaként megtalálható a nemerteánokban, tüskésbőrűekben, egyes annelidákban és sok puhatestűben. Magasabb gerincesekben és emberekben főként védelmi funkciókat lát el, például fagocitózist.

Kétféle intracelluláris emésztés létezik. Az első a kis molekulák sejtmembránokon keresztül történő szállításával, majd a citoplazmatikus enzimek általi emésztésével kapcsolatos. Az intracelluláris emésztés speciális intracelluláris üregekben - emésztési vakuolákban is előfordulhat, amelyek folyamatosan jelen vannak vagy fagocitózis és pinocitózis során keletkeznek, és a befogott táplálék lebontása után eltűnnek. A második típusú emésztés a legtöbb esetben a lizoszómák részvételével jár, amelyek sokféle hidrolitikus enzimet (foszfatázok, proteázok, glükozidázok, lipázok stb.) tartalmaznak, és savas környezetben (pH 3,5-5,5) hatnak optimálisan. . A pericelluláris környezetben lévő táplálékszerkezetek vagy táplálékoldatok a plazmamembrán invaginációit okozzák, amelyek azután összefűződnek és a citoplazmába süllyednek, pinocita és fagocita vakuolákat képezve. Ez utóbbihoz kapcsolódva a lizoszómák fagoszómákat alkotnak, ahol az enzimek érintkezése a megfelelő szubsztrátokkal megy végbe. A keletkező hidrolízistermékek a fagoszómák membránjain keresztül szívódnak fel. Az emésztési ciklus vége után a fagoszómák maradványai exocitózissal kidobódnak a sejtből. A lizoszómák fontos szerepet játszanak a sejt saját struktúráinak lebontásában is, amelyeket akár ez a sejt, akár azon kívül táplálékként használ fel.

Mechanizmusai szerint az intracelluláris emésztés a sejten belüli mikroüreg és membrán hidrolízis kombinációjának tekinthető. Valóban, az intracelluláris emésztés során az enzimek a sejt citoplazmájában vagy a fagoszómában fejtik ki hidrolitikus hatásukat, i.e. a környezetben, ami az üreges emésztésre jellemző, valamint a fagoszóma membrán belső felületén, ami a membránemésztésre jellemző.

Az intracelluláris emésztést korlátozzák a membránpermeabilitás és az epidocitózis folyamatai, amelyekre jellemző a kis sebesség, és láthatóan nem játszhatnak jelentős szerepet a magasabb rendű élőlények táplálkozási igényeinek kielégítésében.