§ 27. Всасывание питательных веществ в кровь

Определения и обозначения

Всасывание — переход растворённых продуктов пищеварения из полости кишечника через его стенку во внутреннюю среду организма. Проще говоря, после расщепления пищи вещества должны покинуть кишечник и попасть к тканям. Без всасывания клетки не смогли бы получить многие необходимые им вещества.

Кишечные ворсинки — выросты слизистой оболочки тонкой кишки, увеличивающие поверхность всасывания. Их можно представить как многочисленные складчатые выступы на внутренней стенке кишечника. Благодаря им через стенку может одновременно проходить больше растворённых веществ.

Кровеносные капилляры ворсинки — мельчайшие сосуды, в которые поступают главным образом глюкоза и аминокислоты. Капилляры принимают эти вещества сразу после прохождения через эпителий ворсинки. Затем кровь переносит их к органам и клеткам.

Лимфатический капилляр ворсинки — сосуд, в который поступают продукты расщепления жиров. Он расположен внутри ворсинки и принимает вещества, которые не направляются прямо в кровеносные капилляры. Сначала их переносит лимфа, а позднее они оказываются в крови.

Как это устроено

Тонкая кишка приспособлена к всасыванию благодаря большой длине и устройству внутренней поверхности. На ней есть складки, ворсинки, а на клетках, покрывающих ворсинки, — микроворсинки, то есть очень мелкие выросты. Каждая ступень увеличивает общую площадь контакта с содержимым кишечника. Поэтому вещества получают больше возможностей пройти через стенку, чем на гладкой поверхности.

Внутри каждой ворсинки проходят кровеносные капилляры и центральный лимфатический капилляр, а снаружи её покрывает тонкий слой эпителия. Эпителий — слой клеток, который отделяет содержимое кишки от сосудов. Тонкая граница сокращает путь, который должны преодолеть растворённые вещества. Сеть сосудов рядом с этой границей позволяет быстро принимать всосавшиеся вещества и уносить их от кишечника.

При переваривании углеводы распадаются, в частности, до глюкозы, а белки — до аминокислот. Эти растворённые вещества проходят через клетки эпителия ворсинки и поступают в кровеносные капилляры. Затем кровь переносит их к печени, а после — к другим органам и клеткам. Там продукты пищеварения используются, например, для получения энергии и построения собственных веществ организма.

Жиры после расщепления тоже превращаются в более мелкие продукты, но их путь из ворсинки отличается. Они поступают в центральный лимфатический капилляр, а не сразу в кровеносный. Лимфа переносит их по лимфатическим сосудам, которые в итоге соединяются с кровеносной системой. Поэтому продукты расщепления жиров оказываются в крови позднее, чем глюкоза и аминокислоты.

Основная часть питательных веществ всасывается в тонкой кишке, потому что в ней особенно велика поверхность, а ворсинки тесно связаны с сосудами. В толстом кишечнике также всасываются вода и некоторые вещества, поэтому содержимое постепенно становится более плотным. Но толстая кишка не заменяет тонкую в усвоении большинства продуктов пищеварения. Различие связано с устройством и основной функцией отделов кишечника.

Путь продуктов пищеварения после всасывания

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите продукт пищеварения, а затем проследите путь по строке слева направо. Это помогает не путать сосуд, куда вещество поступает из ворсинки, с его дальнейшим перемещением. Особенно обратите внимание на жиры: их путь начинается в лимфатическом капилляре.

Разбор задач

Задача 1. Укажите, в какие сосуды ворсинки поступят глюкоза и аминокислоты, образовавшиеся при пищеварении. Чтобы ответить, нужно связать каждый продукт с тем, от какого питательного вещества он образуется. Затем следует вспомнить, какие сосуды принимают эти продукты из ворсинки.

1. Глюкоза образуется при расщеплении углеводов, а аминокислоты — при расщеплении белков.
2. Оба продукта растворимы и переходят через эпителий ворсинки в кровеносные капилляры.
3. Дальше их переносит кровь: сначала к печени, а затем к клеткам организма.

Ответ: глюкоза и аминокислоты поступают в кровеносные капилляры ворсинки. Лимфатический капилляр для них не является первым сосудом после всасывания. Такой вывод получается, если различать продукты расщепления углеводов и белков и жиров.

Задача 2. Проследите путь капли жира от полости тонкой кишки после его расщепления до попадания в кровь. Здесь важно не остановиться на первом шаге и не перепутать кровеносный сосуд с лимфатическим. Проследим путь по порядку, начиная с продуктов переваривания жира.

1. После расщепления жира его продукты проходят через эпителий ворсинки.
2. Из ворсинки они поступают в центральный лимфатический капилляр, а затем перемещаются с лимфой по лимфатическим сосудам.
3. Лимфа впадает в кровеносную систему, поэтому продукты жира в итоге оказываются в крови и разносятся к тканям.

Ответ: полость тонкой кишки → эпителий ворсинки → лимфатический капилляр → лимфа → кровь. Кровь переносит эти вещества дальше по организму. В отличие от глюкозы и аминокислот, они не попадают прямо в кровеносные капилляры ворсинки.

Задача 3. Объясните, почему повреждение ворсинок тонкой кишки может нарушить поступление питательных веществ в организм, даже если пища переваривается нормально. Нужно разделить два процесса: расщепление пищи и перемещение получившихся веществ через стенку кишечника. Нормальное течение первого процесса само по себе не гарантирует успешного второго.

1. При пищеварении пищевые вещества расщепляются до небольших растворённых продуктов.
2. Для их перехода во внутреннюю среду нужны целые ворсинки с эпителием и расположенными рядом сосудами.
3. При повреждении ворсинок уменьшается поверхность всасывания, а нарушенный эпителий хуже отделяет содержимое кишки от сосудов.

Ответ: продукты пищеварения могут образоваться, но пройти через повреждённую стенку в кровь и лимфу им труднее. Поэтому клетки получают меньше питательных веществ. При проверке ответа отдельно назовите, что происходит с пищей при пищеварении и что происходит с продуктами при всасывании.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что все питательные вещества сразу попадают в кровь. Так думают, потому что кровь переносит многие вещества по организму. Но продукты расщепления жиров сначала поступают в лимфатический капилляр и только позднее оказываются в кровотоке. Проверьте себя по маршруту: если речь о жирах, первым сосудом должна быть лимфатическая система.

Ошибка: путать пищеварение и всасывание. Эти процессы идут рядом, поэтому их легко объединить в одно действие. Пищеварение расщепляет пищевые вещества, а всасывание переносит растворённые продукты через стенку кишечника. Для проверки сформулируйте отдельно, что именно расщепляется и куда затем переходят получившиеся вещества.

Ошибка: считать, что всасывание происходит только в толстом кишечнике. Такое представление может появиться из-за того, что в толстом кишечнике действительно всасывается вода. Однако основное всасывание питательных веществ происходит в тонкой кишке, где велика площадь поверхности и есть ворсинки. Проверьте ответ: если спрашивают о большинстве продуктов пищеварения, назовите тонкую кишку.

Ошибка: думать, что ворсинки просто увеличивают длину кишечника. Ворсинки — это выросты слизистой оболочки, а не продолжение кишечной трубки. Они увеличивают площадь поверхности, через которую вещества могут проходить в сосуды. Чтобы проверить себя, спросите: стало ли кишечное содержимое соприкасаться с большей поверхностью? Если да, речь идёт о площади всасывания.

Связь с другими темами

Чтобы понять всасывание, нужно знать, как ферменты расщепляют белки, жиры и углеводы до подходящих для него продуктов. Строение пищеварительной системы связано с её функциями: повреждение ворсинок может нарушить поступление питательных веществ и помочь понять, почему важно полноценное питание. Дальнейшее перемещение веществ относится к темам о кровообращении и лимфатической системе: кровь и лимфа разносят всосавшиеся продукты по организму.

Что запомнить

• Основное всасывание питательных веществ происходит в тонкой кишке.
• Складки, ворсинки и микроворсинки увеличивают поверхность всасывания.
• Стенка ворсинки тонкая, поэтому растворённым веществам легче через неё проходить.
• Глюкоза и аминокислоты поступают из ворсинок в кровеносные капилляры.
• Продукты расщепления жиров поступают сначала в лимфатические капилляры.
• Вода и минеральные соли также всасываются в кишечнике.