Травлення у тонкому та товстому кишечнику.Матеріал для учнів 10 класу.

Порожнинне та пристінкове травлення

Порожнинне травлення Порожнинне травлення — тип позаклітинного травлення, за якого поживні речовини розщеплюються ферментами в порожнинах травного тракту. Порожнинне травлення забезпечує гідроліз великих харчових молекул до оліго- та мономерів. Такий тип травлення характерний для багатоклітинних організмів — круглих і кільчастих червів, молюсків, членистоногих і хордових.
Органи травлення складаються з травного каналу і травних залоз. Травний канал утворюють ротова порожнина, стравохід, шлунок, кишечник. Кишечник людини ділиться на тонкий і товстий. Слинні залози, залози шлунка й кишечника, підшлункова залоза виділяють травні соки. Травні соки містять ферменти (гідролази), які здійснюють гідроліз полімерів — білків, складних вуглеводів, жирів. Порожнинне травлення завершується утворенням невеликих молекул — дисахаридів, дипептидів, жирних кислот, моногліцеридів.
Пристінкове травлення
Пристінкове травлення відбувається на величезній поверхні тонкого кишечника, утвореної складками, ворсинками й мікроворсинками слизової оболонки. Воно здійснюється завдяки гідролітичним ферментам, які вбудовані в мембрани клітин кишкового епітелію — ентероцитів. Ферменти-гідролази здійснюють остаточний гідроліз поживних речовин. Далі відбувається всмоктування — транспорт молекул через ентероцит у кров або лімфу.
Будова ворсинок тонкого кишечника
Внутрішня поверхня тонкої кишки має характерний рельєф завдяки наявності складок, ворсинок і крипт (мал. 36.1). Ці структури збільшують загальну поверхню тонкого кишечника в 600 разів, що сприяє здійсненню функції травлення.
На складках стінок тонкого кишечника є випинання слизової оболонки — ворсинки. Висота ворсинок становить 0,5—1,5 мм. На 1 мм² слизової оболонки розташовано близько 30—40 таких ворсинок. У центрі ворсинки проходить лімфатичний капіляр (мал. 36.2). У кожну ворсинку входить по 1-2 артеріоли, які розпадаються на капіляри. З капімлярів кров збирається у венулу, яка проходить уздовж осі ворсинки.

Мал. 36.1. Структура стінок тонкого кишечника

Мал. 36.2. Будова ворсинки

Будова мікроворсинок тонкого кишечника
Основну масу епітеліальних клітин, які вкривають ворсинку, становлять ентероцити. Ентероцити покриті мікроворсинками, у середньому до 1700-3000 штук на клітину. Висота кожної мікроворсинки — близько 1 мкм. На 1 мм2 епітелію тонкого кишечника розташовано близько 50—200 млн таких мікроворсинок. Завдяки їм поверхня пристінкового травлення і всмоктування збільшується в 30—40 разів.
У мембрани мікроворсинок убудовані ферменти, які беруть участь у розщепленні та транспорті речовин, що всмоктуються (мальтаза, інвертаза, лактаза, трегалаза, лужна фосфатаза, моногліцеридліпаза, пептидази тощо). Ці ферменти синтезуються всередині ентероцитів і вбудовуються в їхню мембрану як інтегральні білки.
Процеси, що відбуваються на мікроворсинках, отримали назву пристінкового (мембранного) травлення. Вони були вперше описані українським ученим О. М. Уголєвим 1958 року.
Всмоктування речовин у тонкому кишечнику
Кінцеві продукти травлення транспортуються всередину ентероцита, звідки переносяться в кров (амінокислоти, вуглеводи) або лімфу (жири). Перенесення речовин відбувається шляхом пасивного й активного транспорту.
Абсорбція води відбувається пасивно за допомогою осмосу. Багато йонів (Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺) всмоктуються шляхом простої або полегшеної дифузії. Всмоктування йонів Na⁺ відбувається шляхом активного транспорту з витратою енергії АТФ.
Всмоктування більшості органічних речовин відбувається завдяки активному закачуванню через мембрану ентероцита (спеціальними переносниками з використанням АТФ) і наступним пасивним транспортуванням у кров або лімфу. Так, наприклад, здійснюється всмоктування амінокислот, глюкози й галактози.
Транспортування жирів здійснюється у вигляді гліцеролу й жирних кислот. Гліцерол надходить усередину ентероцитів пасивно, жирні кислоти транспортуються за участю жовчних кислот. Усередині ентероцитів відбувається ресинтез тригліцеридів. Із тригліцеридів, холестеролу, фосфоліпідів і глобулінів утворюються хіломікрони — жирові частинки, укладені в ліпопротеїнову оболонку. Шляхом пасивного транспорту вони потрапляють у лімфатичні судини.

Травні ферменти людини

Тип ферментів	Приклади	Де синтезуються	Що розщеплюють	Продуктигідролізу
Протеолітичні ферменти (протеази)	Пепсин, трипсин	Шлунок, підшлункова залоза	Білки	Амінокислоти
Амілолітичні ферменти (амілази)	а- і b-амілаза, b-галактозидаза	Слинні залози, підшлункова залоза, слизова оболонка кишечника	Полісахариди	Оліго- і моносахариди
Ліполітичні ферменти (ліпази)	Ліпаза шлункового соку, ліпаза підшлункової залози, ліпаза кишкового соку	Шлунок, підшлункова залоза, слизова оболонка кишечника	Нейтральніжири	Гліцерол і жирні кислоти

Травлення в товстому кишечнику

Травні процеси в товстому кишечнику
У товстому кишечнику завершуються процеси травлення під дією підшлункового, кишкового соків, відбувається часткове розщеплення харчових волокон ферментами кишкових мікроорганізмів. Залози слизової оболонки товстої кишки виділяють небагато травного соку, який містить слиз і невелику кількість ферментів. У процесах перетравлення їжі товстий кишечник відіграє незначну роль, оскільки їжа майже повністю перетравлюється і всмоктується в тонкому кишечнику.
У товстому кишечнику відбувається всмоктування води, у невеликих кількостях — солей, глюкози, вітамінів, амінокислот, часткове всмоктування білків.
Мікроорганізми, які живуть у товстій кишці, синтезують ферменти, деякі вітаміни та фізіологічно активні речовини.

Мал. 37.1. Молочнокислі бактерії

Роль симбіотичних мікроорганізмів
Значна роль у процесах травлення належить мікроорганізмам — бактеріям, що живуть у товстому кишечнику (мал. 37.1). До 90 % із них становлять біфідобактерії, інші види представлені лактобактеріями, стрептококами, кишковою паличкою тощо.
Ферменти бактерій розщеплюють волокна клітковини (целюлозу) до оцтової кислоти, глюкози та інших продуктів. Тому роль бактерій особливо важлива в травленні травоїдних тварин, довжина товстого кишечника в яких значно більша, ніж у хижих (мал. 37.2).
Мікроорганізми зброджують вуглеводи до кислих продуктів (молочної та оцтової кислоти). Кислоти пригнічують розмноження хвороботворних і гнильних бактерій.
Під дією гнильних бактерій у товстому кишечнику руйнуються невсмоктані продукти перетравлення білка.
Мікроорганізми товстого кишечника синтезують вітамін K, вітаміни групи B (B₁ — тіамін, В₂ — рибофлавін, В₅ — пантотенову кислоту, В₃ — нікотинову кислоту, В₆ — піридоксин, В₉ — фолієву кислоту), амінокислоти, білки та інші речовини.
Фізіологічно активні речовини, які продукуються кишковими мікроорганізмами, впливають на тонус кишкової стінки, підсилюють секрецію травного соку, сприяють посиленню процесів усмоктування води, амінокислот, йонів Кальцію, Феруму, вітаміну D.
Корисні мікроорганізми пригнічують ріст і розмноження патогенних мікробів.
Негативна роль мікроорганізмів кишечника полягає в тому, що вони утворюють ендотоксини, спричиняють бродіння і гнильні процеси з утворенням отруйних речовин (індол, скатол, фенол) і в певних випадках можуть стати причиною захворювань.
Дізнайтеся більше
У кишечнику людини мешкає близько 500 різноманітних видів мікроорганізмів. Загальна кількість бактерій становить близько 50 трильйонів.

Мал. 37.2. Будова травної системи залежно від типу їжі

Дізнайтеся більше
Рослинна їжа перетравлюється значно важче, ніж тваринна. Тому в рослиноїдних тварин травний тракт помітно довше, ніж у м'ясоїдних, а також має спеціалізовані відділи для перетравлення рослинних волокон ферментами бактерій. У жуйних тварин процес розкладання їжі за допомогою бактерій починається ще у першій камері шлунка (рубці). Потім їжа відригується і пережовується, після чого проходить через інші три камери шлунка і дуже довгий кишечник. У гризунів і непарнокопитних основна частина процесу травлення здійснюється у сліпій кишці, де також живуть симбіотичні бактерії, які допомагають перетравлювати клітковину.
Поняття про пробіотики і пребіотики
Кишкові мікроорганізми необхідні для нормального функціонування травної системи і підтримання життєвого тонусу організму. За певних умов, наприклад за умови неправильного харчування або після довготривалого лікування антибіотиками, мікрофлора кишечника пригнічується. Розвивається хворобливий стан — дизбактеріоз.
Відновити порушений баланс можна двома способами — вживанням пребіотиків або пробіотиків.
Пребіотики — це речовини, що сприяють росту й розмноженню корисних бактерій. Це можуть бути низькомолекулярні вуглеводи (лактулоза, рафіноза), розчинні харчові волокна (інулін, пектин, полідекстроза), рослинні екстракти й антиоксиданти (вітаміни A, B, C). Речовини-пребіотики містяться переважно в молочних і рослинних продуктах (кукурудзяних пластівцях, крупах, хлібі, цибулі, часнику, фасолі, горосі, бананах та інших фруктах, овочах і травах).
Пробіотики — це види їжі або лікарські препарати, що містять живі мікроорганізми. Основними пробіотиками є лакто- й біфідобактерії, які є складовими кисломолочних продуктів. До продуктів-пробіотиків належать сметана, йогурт, кефір, айран, кумис, квашена капуста та інші. У разі тяжкого дизбактеріозу вживати тільки кисломолочні продукти недостатньо, а для відновлення мікрофлори необхідно вживати лікарські препарати з пробіотиками.