§40. Пищеварение в кишечнике. Всасывание питательных веществ

Определения и обозначения

Кишечное пищеварение — расщепление питательных веществ ферментами пищеварительных соков в тонкой кишке. Соки выделяют поджелудочная железа и железы кишечника, а желчь образуется в печени и поступает в кишечник. Это определение помогает отличать обработку пищи в кишечнике от её предыдущего переваривания в желудке.

Ворсинка кишечника — вырост слизистой оболочки тонкой кишки, увеличивающий поверхность всасывания. Внутри ворсинки проходят кровеносные капилляры и лимфатический сосуд. Благодаря им продукты пищеварения могут переходить из кишечника в кровь или лимфу и переноситься по организму.

Микроворсинки — мельчайшие выросты клеток кишечного эпителия, то есть клеток, выстилающих внутреннюю поверхность кишки. Они увеличивают площадь контакта стенки с содержимым кишечника. Чем больше эта площадь, тем больше участков, через которые могут всасываться продукты пищеварения.

Всасывание — переход продуктов пищеварения из кишечника во внутреннюю среду организма: в кровь или лимфу. Это не то же самое, что расщепление пищи ферментами. Всасывание необходимо, чтобы уже подготовленные вещества попали к клеткам и могли использоваться организмом.

Как это устроено

Из желудка пища поступает в двенадцатиперстную кишку — начальный отдел тонкой кишки. Сюда добавляются желчь, сок поджелудочной железы и кишечный сок: их источники — печень, поджелудочная железа и железы кишечника. Каждый секрет вносит свой вклад, потому что пище нужно создать условия для дальнейшего расщепления разных питательных веществ.

Желчь не содержит пищеварительных ферментов, поэтому она не может сама разрезать молекулы жира. Она дробит жир на множество мелких капель, увеличивая поверхность, доступную для ферментов поджелудочного сока. Это помогает ферментам эффективнее действовать на жир и объясняет, почему отсутствие желчи особенно затрудняет его переваривание.

Ферменты поджелудочного и кишечного соков продолжают расщепление белков, жиров и углеводов. Белки превращаются в аминокислоты, а углеводы — в простые сахара; жиры расщепляются до более мелких составных частей. Такие продукты достаточно малы, чтобы пройти через стенку кишечника, поэтому работа ферментов подготавливает пищу к всасыванию.

Внутренняя поверхность тонкой кишки образует складки, покрыта ворсинками, а клетки ворсинок несут микроворсинки. Все эти структуры увеличивают площадь, доступную для всасывания, как множество выступов увеличивает площадь поверхности. Тонкий эпителий сокращает путь, который должны преодолеть молекулы, а густая сеть сосудов помогает быстро уносить их от стенки кишечника.

Аминокислоты и простые сахара проходят преимущественно в кровеносные капилляры ворсинок, а продукты расщепления жиров — главным образом в лимфатические сосуды. Разные пути связаны с устройством ворсинок и тем, как вещества поступают в транспортные системы организма. В толстой кишке основное значение имеет всасывание воды и некоторых растворённых веществ, а не переваривание большей части пищи.

Пищеварение и всасывание в отделах кишечника

Читайте таблицу по строкам: так можно проследить, что происходит в каждом отделе или структуре. Последний столбец показывает, какие вещества и в какую транспортную систему переходят. Сравните его с предпоследним столбцом, чтобы не смешивать место действия и результат всасывания.

Разбор задач

Задача 1. Ученик перечислил вещества, поступающие из двенадцатиперстной кишки в кровь и лимфу. Нужно распределить глюкозу, аминокислоты и продукты расщепления жиров по соответствующим путям. Сначала определим, какие из перечисленных веществ относятся к простым сахарам, а затем вспомним, где в ворсинке находятся пути их переноса.

1. Глюкоза — простой сахар, поэтому отнесём её к веществам, поступающим преимущественно в кровеносные капилляры.
2. Аминокислоты являются продуктами расщепления белков и также преимущественно всасываются в кровь.
3. Продукты расщепления жиров направляются главным образом в лимфатические сосуды ворсинок.

Ответ: глюкоза и аминокислоты поступают преимущественно в кровь, продукты расщепления жиров — преимущественно в лимфу. Слово «преимущественно» указывает на основной путь, а не означает, что все вещества без исключения идут только по нему.

Задача 2. Объясните, почему удаление ворсинок тонкой кишки нарушит поступление питательных веществ в организм, даже если пища расщепляется ферментами. Здесь важно разделить два процесса: химическую подготовку пищи и перенос получившихся веществ через стенку кишечника. Наличие ферментов решает только первую часть задачи.

1. Ферменты могут расщепить пищу до простых продуктов, но сами по себе не переносят их в кровь или лимфу.
2. Ворсинки увеличивают поверхность кишечника и содержат сосуды, принимающие продукты пищеварения.
3. При их удалении площадь всасывания резко уменьшится, а путь поступления веществ в сосуды будет нарушен.

Ответ: расщепление пищи может продолжаться, но всасывание станет недостаточным. Поэтому клетки организма будут получать меньше питательных веществ, даже если ферменты работают.

Задача 3. У пациента нарушено поступление желчи в кишечник. Предположите, переваривание каких веществ пострадает сильнее и почему. Чтобы рассуждать, нужно установить, на что действует желчь и является ли она ферментом. Если желчь не расщепляет вещество сама, это ещё не означает, что её роль несущественна.

1. Желчь помогает при переваривании жиров, дробя их на мелкие капли.
2. Мелкие капли имеют большую поверхность контакта с ферментами поджелудочного сока.
3. Без желчи ферментам труднее действовать на жир, поэтому его переваривание страдает сильнее.

Ответ: сильнее пострадает переваривание жиров. Желчь не расщепляет их ферментами, а создаёт условия для более эффективной работы ферментов.

Типичные ошибки

Ошибка: считать желчь ферментом. Так могут думать, потому что желчь участвует в пищеварении и поступает в кишечник вместе с пищеварительными соками. Но ферменты расщепляют вещества, а желчь дробит жир на мелкие капли; проверь себя вопросом, содержит ли она ферменты и выполняет ли химическое расщепление.

Ошибка: смешивать пищеварение и всасывание. Оба процесса связаны с обработкой пищи, поэтому их легко представить как одно и то же действие. Однако пищеварение расщепляет молекулы, а всасывание переносит продукты расщепления в кровь или лимфу; проверь, описываешь ли ты превращение вещества или его переход через стенку кишки.

Ошибка: утверждать, что все питательные вещества из ворсинок поступают в кровь. Кровь переносит многие растворённые вещества, поэтому этот путь можно ошибочно принять за единственный. Продукты расщепления жиров всасываются преимущественно в лимфатические сосуды; чтобы проверить ответ, отдельно назови путь для сахаров и аминокислот и путь для продуктов расщепления жиров.

Ошибка: приписывать толстой кишке основное переваривание пищи. Такое представление возникает из-за того, что остатки пищи проходят через неё перед выведением. В толстой кишке главным образом всасываются вода и некоторые растворённые вещества; проверь себя, спросив, где происходят основное расщепление и всасывание питательных веществ.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в теме, нужно знать органы пищеварительной системы и понимать, что ферменты ускоряют расщепление веществ. Также пригодятся знания о конечных продуктах расщепления белков, жиров и углеводов: они помогают определить, что именно может всасываться. Позже эти сведения связываются с обменом веществ и транспортом веществ кровью и лимфой, а понимание работы кишечника помогает объяснять причины нарушений пищеварения и значение правил питания.

Что запомнить

• Основное переваривание и всасывание питательных веществ происходит в тонкой кишке.
• В двенадцатиперстную кишку поступают желчь, поджелудочный и кишечный соки.
• Желчь помогает переваривать жиры, но не является ферментом.
• Ворсинки и микроворсинки увеличивают поверхность всасывания.
• Аминокислоты и простые сахара поступают преимущественно в кровь.
• Продукты расщепления жиров поступают преимущественно в лимфу.
• В толстой кишке всасываются главным образом вода и некоторые растворённые вещества.