Функции пищеварения

Жизнь — развитие, деятельность и репродукция живых существ, в том числе и человека, требует соответствующих питательных веществ для обеспечения пластических процессов в органах и тканях и компенсации в них энергетических затрат. Естественным источни­ком получения этих веществ является пища, с которой в организм поступают белки, углеводы, жиры, минеральные соли и витамины. Содержание питательных веществ во внутренней среде представляет динамичную константу, уменьшение которой приводит к изменению трофического гомеостазиса, формированию пищеварительных реак­ций и потреблению пищи. Постоянный прием веществ, переработка и усвоение их организмом позволяют сохранить его целостность и жизнедеятельность.

Питательные вещества, кроме минеральных солей и воды, не поступают в организм в готовом для усвоения виде, не могут через клеточные мембраны попасть во внутреннюю среду организма. Рас­щепление сложных компонентов пищи до простых соединений осу­ществляется в пищеварительном тракте. Таким образом, пищеварение — это совокупность процессов, которые обеспечивают физическую и химическую переработку пищевых продуктов, превращение их в ком­поненты, лишенные видовой специфичности и пригодные к всасыва­нию и участию в обмене веществ организма. Этапы усвоения пищевых веществ представляются как своеобразный конвейер, реализующий: полостное пищеварение — мембранное пищеварение — всасывание.

Основными функциями пищеварительного тракта являются: (1) — секреторная — обеспечивающая выработку и выделение железисты­ми клетками пищеварительных соков (слюны, желудочного, подже­лудочного, кишечного, желчи), содержащих ферменты и факторы (или вещества), обеспечивающие их высокую активность; (2) — моторно-эвакуаторная или двигательная — которая осуществляется мускулатурой пищеварительного аппарата и обеспечивает изменение агрегатного состояния пищи, ее измельчение, перемешивание с пи­щеварительными соками и передвижение в орально- аборальном направлении; (3) — всасывательная — обеспечивающая перенос ко­нечных продуктов переваривания, воды, солей и витаминов через слизистую оболочку из полости пищеварительного тракта во внут­реннюю среду организма (кровь и лимфу); (4) — экскреторная (вы-

*В подготовке главы принимали участие Б.В.Гаталяк, проф. Л.Н.Карпенко, Е.Р.Косый и Л.Б.Куцык.

380

делительная) — реализуемая посредством выделения из организма некоторых продуктов обмена (метаболитов), солей тяжелых метал­лов, лекарственных веществ; (5) — инкреторная — в результате которой специфическими клетками слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, а также поджелудочной железой выделяются гор­моны, стимулирующие или тормозящие функции органов пищеваре­ния; (6) — защитная — обеспечивающаяся барьерной функцией желудочно-кишечного тракта, осуществляющей защиту организма от вредных агентов (бактерицидное, бактериостатическое и дезинтокси-кационное действие) и (7) — рецепторная (анализаторная) — обу­словленная тем, что хемо- и механорецепторные поля внутренних поверхностей органов пищеварительного тракта могут быть общими для рефлекторных дуг висцеральных систем (выделения, сердечно­сосудистой, выделительной) и соматических рефлексов. Кроме того, пищеварительный тракт участвует в гемопоэзе, поскольку желудоч­ными железами вырабатывается вещество re мамин (внутренний фак­тор Кастла), необходимый для всасывания цианкобаламина (витамин В₁₂), требующийся для нормального созревания эритробластов. Сли­зистая оболочка желудка и тонкой кишки, печень (наряду с кост­ным мозгом и селезенкой являются депо ферритина — белкового соединения железа, участвующего в синтезе гемоглобина.

Основные типы пищеварения.В процессе развития живых орга­низмов для химической переработки пищи у них сформировалось несколько типов пищеварения. Для человека характерен так назы­ваемый собственный тип пищеварения, при котором организм ис­пользует собственные ферменты для ассимиляции пищи. В свою очередь этот тип подразделяется на внутриклеточное, внеклеточное и мембранное пищеварение.

Внутриклеточное пищеварение является филогенетически наиболее древним типом и характеризуется тем, что сами ферменты не сек-ретируются из клетки, а гидролизируют мельчайшие частицы пище­вых веществ, попадающих внутрь нее, посредством мембранных транспортных механизмов.

У высокоорганизованных животных и человека гидролитическое действие фермента реализуется в полостях пищеварительного тракта, а секреторные клетки пищеварительных желез находятся от них на некотором отдалении, поэтому такой тип пищеварения называется внеклеточным, дистантным или полостным. В результате внекле­точного расщепления вещества пищи распадаются до размеров, до­ступных для внутриклеточного гидролиза.

Устойчивой является концепция мембранного (пристеночного, кон­тактного) пищеварения, согласно которой в слизистом слое и в зоне щеточной каймы энтероцитов (клетки слизистой оболочки кишечни­ка), значительно увеличивается скорость гидролитических процессов. Этот тип пищеварения имеет место на всех уровнях эволюционного развития и обусловлен наличием у энтероцитов щеточной каймы, образованной выростами цитоплазмы, ограниченной плазматической мембраной. Внешняя поверхность этой мембраны покрыта гликока-

381

ликсом, который состоит из мукополисахаридных нитей, связанных кальциевыми мостиками.

Гликокаликс адсорбирует из полости кишки секретируемые пище­варительными железами (преимущественно поджелудочной железой) ферменты, которые осуществляют промежуточные стадии гидролиза всех основных пищевых веществ. Конечные стадии расщепления белков, углеводов и возможно жиров реализуют собственно кишеч­ные ферменты, синтезируемые энтероцитами и встроенные в струк­туры их мембран. Структурная организация апикальных мембран энтероцитов такова, что благодаря ей создаются условия для сопря­жения процессов конечного гидролиза пищевых веществ и начала их всасывания. Этому способствует близкое расположение встроенных в мембрану собственных кишечных ферментов и транспортных систем, обеспечивающих всасывание.