Орган у якому відбувається всмоктування води. Всмоктування води у тонкому кишечнику. Фізіологія всмоктування іонів у кишечнику. Худа і здухвинна кишки

Всмоктування – це процес транспорту переварених харчових речовиніз порожнини шлунково-кишкового трактув кров, лімфу та міжклітинний простір.

Воно здійснюється протягом усього травного тракту, але у кожному відділі є свої особливості.

У ротовій порожнині всмоктування незначне, оскільки їжа там не затримується, але деякі речовини, наприклад, ціаністий калій, а також лікарські засоби (ефірні масла, валідол, нітрогліцерин та ін.) всмоктуються в ротової порожниниі дуже швидко потрапляють у кровоносну систему, минаючи кишечник та печінку. Це знаходить застосування як спосіб запровадження лікарських речовин.

Великі порожнисті органи стримування, які дозволяють їх стінам рухатися. Рух стінок органів може стимулювати їжу та рідину, а також може змішувати вміст у кожному органі. Типовий рух стравоходу, шлунка та кишечника називається перистальтикою. Дія перистальтики виглядає як хвиля океану, що рухається через м'яз. М'яз органу звужує, а потім повільно звужує звужену частину по довжині органу. Ці хвилі звуження підштовхують їжу та рідину перед ними через кожен порожнистий орган.

Більшість матеріалу, поглиненого з порожнини тонкого кишечника, є водою, у якій розчиняється сіль. Сіль і вода надходять з їжі та рідини, яку ми ковтаємо, та соків, що виділяються багатьма травними залозами. У здорової дорослої людини через кишечник кожні 24 години абсорбується більше, ніж галон води, що містить більше однієї унції солі.

У шлунку всмоктуються деякі амінокислоти, трохи глюкози, води з розчиненими в ній мінеральними солями та досить суттєво всмоктування алкоголю.

Основне всмоктування продуктів гідролізу білків, жирів та вуглеводів відбувається в тонкому кишечнику. Білки всмоктуються як амінокислот, вуглеводи - як моносахаридів, жири - як гліцерину і жирних кислот. Всмоктування нерозчинних у воді жирних кислот допомагають водорозчинні солі жовчних кислот.

Цікава особливість полягає в тому, що він містить власні регулятори. Основні гормони, які контролюють функції травної системи, продукуються та вивільняються клітинами у слизовій оболонці шлунка та тонкої кишки. Ці гормони виділяються в шлунково-кишковий тракт, повертаються до і через і повертаються в систему травлення, де вони стимулюють травні соки і викликають рух органів. Гормонами, які контролюють травлення, є гастрин, секретарин та холецистокінін.

Гастрин змушує шлунок виробляти кислоту для розчинення та перетравлення деяких продуктів. Це також необхідно для нормального зростанняпідкладки шлунка, тонкої кишки та товстої кишки. Секретин викликає розсилку травного соку, багатого бікарбонатом. . Два види допомоги контролю дії травної системи. Зовнішні нерви надходять до органів травлення з несвідомої частини або. Вони випускають хімічна речовина, зване ацетилхолін, а інше - адреналіном. Ацетилхолін змушує м'яз органів травлення стискати з більшою силою та збільшувати «поштовх» їжі та соку через травний тракт.

Всмоктування поживних речовинв товстій кишці незначно, там всмоктується багато води, що необхідно для формування калу, в невеликій кількості глюкоза, амінокислоти, хлориди, мінеральні солі, жирні кислотиі жиророзчинні вітаміни A, D, Е, К. Речовини із прямої кишки всмоктуються як і, як і з ротової порожнини, тобто. безпосередньо в кров, минаючи портальну кровоносну систему. На цьому засновано дію так званих поживних клізм.

Ацетилхолін також викликає шлунок та підшлункову залозу для виробництва більшої кількості травного соку. Адреналін розслаблює м'язи шлунка та кишечника та зменшує потік крові до цих. Це означає, що для людини середньої ваги вміст води в організмі становить близько 42 літрів.

Це середнє значення варіюється в індивідуумів, головним чином через відмінності у складі тіла: у той час як вміст води в бідній масі тіла є постійним серед ссавців, у 73% жирової тканини становить лише близько 10% води. Тому відносна маса жиру в організмі безпосередньо впливає загальну воду тіла. Це пояснює вплив віку, статі та аеробної придатності на загальну воду організму: жінки та люди похилого віку мають нижчу загальну воду тіла через нижчу масу без жиру.

Механізми процесу всмоктування

Як відбувається процес всмоктування? Різні речовини всмоктуються за допомогою різних механізмів.

Закони дифузії. Солі, невеликі молекули органічних речовин, певну кількість води потрапляють у кров за законами дифузії

Закони фільтрації. Скорочення гладкої мускулатурикишківника підвищує тиск, це запускає проникнення деяких речовин у кров за законами фільтрації.

Вміст води у різних органах

Навпаки, спортсмени мають відносно високу загальну воду. Вода поширюється по всьому тілу та органам. Вміст води в різних органахзалежить від їх складу та становить від 83% у крові до 10% у жировій тканині. Склад води у тканинах та органах за вагою.

Розподіл між кузовами

Адаптовано з Пиварника та Палмера. Вода розподіляється в організмі між двома основними відділеннями: внутрішньоклітинним та позаклітинним. Внутрішньоклітинний відсік є найбільшим, що становить близько двох третин води для тіла. Позаклітинний відсік, що становить близько однієї третини води для тіла, містить плазмову рідину та інтерстиціальну рідину. Плазмова рідина та інтерстиціальна рідина мають аналогічну композицію електроліту, найбільш поширеними іонами є натрій та хлорид.

Осмос. Підвищення осмотичного тискукрові прискорює всмоктування води

Великі енергетичні витрати. Деякі поживні речовини вимагають процесу всмоктування значних витрат енергії, серед них – глюкоза, ряд амінокислот, жирні кислоти, іони натрію. У процесі дослідів за допомогою спеціальних отрут порушували чи припиняли енергетичний обміну слизовій оболонці тонкого кишечника, в результаті процес всмоктування іонів натрію, глюкози припинявся.

До інших відділень також відносяться вода, така як лімфа, рідина для очного яблукаі спинномозкова рідинанаприклад. Ці відсіки становлять відносно невеликий об'єм води та зазвичай вважаються частиною інтерстиціальної рідини. Розподіл загальної маси тіла серед відсіків.

Водопоглинання та розподіл у тілі

Після прийому внутрішньо вода всмоктується у шлунково-кишковий тракт. Потім він входить до судинну системупереходить в інтерстиціальні простори і переноситься в кожну клітину. Внутрішньоклітинна вода містить 65% всієї загальної води. Подорож води від ковтання до клітин.

Всмоктування поживних речовин вимагає посилення дихання клітин слизової оболонки тонкої кишки. Це вказує на необхідність нормальної життєдіяльностіепітеліальних клітин кишки

Скорочення ворсинок також сприяють всмоктуванню. Зовні кожну ворсинку покриває кишковий епітелій, всередині неї розташовуються нерви, лімфатичні та кровоносні судини. Гладкі м'язи, розташовані в стінках ворсинок, скорочуючись, виштовхують вміст капіляра і лімфосуду ворсинки в більш великі артерії. У період розслаблення м'язів дрібні судиниворсинок забирають розчин із порожнини тонкої кишки. Так, ворсинка функціонує як своєрідний насос.

Після відходу зі шлунка вода поглинається в основному в ранніх сегментах тонкого кишечника, дванадцятипалої кишки та худої кишки. Ці кількості відповідають споживаній воді щодня, на додаток до води, що виділяється виділеннями з слинних залоз, шлунка, підшлункової залози, печінки та найтоншого кишечника. Процес абсорбції дуже швидкий: нещодавно опубліковане дослідження показало, що вода, що проковтується, з'являється в плазмі і клітинах крові через 5 хвилин після прийому внутрішньо.

Вода проходить від просвіту кишечника в плазмі, головним чином пасивним транспортом, регульованим осмотичними градієнтами. Молекули води потім транспортуються через кровообіг, щоб розподілятися по всьому тілу до проміжних рідин і клітин.

Протягом доби всмоктується приблизно 10 л рідини, їх приблизно 8 л є травними соками. Всмоктування поживних речовин здійснюється головним чином клітинами кишкового епітелію.

Бар'єрна роль печінки

Поживні речовини, що всмокталися через стінки кишечника, зі струмом крові перш за все потрапляють у печінку. У клітинах печінки шкідливі для здоров'я речовини, які випадково або навмисно потрапили в кишечник, руйнуються. При цьому кров, що пройшла через капіляри печінки, майже не містить отруйних для людини. хімічних сполук. Ця функція печінки отримала назву бар'єрної.

Вода вільно переміщається у міжвузеловий відсік і переміщається через клітинні мембраничерез канали, специфічні для води, аквапорини. Рідинні обміни між відсіками регулюються осмотичним та гідростатичним тиском, а вода протікає відповідно до змін осмолярності позаклітинної рідини.

Тонка кишка є частиною травного тракту, яка з'єднує шлунок і товсту кишку. Тонка кишка складається з трьох різних частин: дванадцятипалої кишки, худої кишки та клубової кишки. У тонкому кишечнику є невеликі пальцеподібні виступи тканини, які називаються ворсинами, які збільшують площу поверхні кишечника і містять спеціалізовані клітини, які переносять речовини в кровотік. Хоча ці ворсинки не допомагають у перетравленні поживних речовин, вони допомагають у поглинанні поживних речовин.

Наприклад, клітини печінки здатні руйнувати такі отрути, як стрихнін та нікотин, а також алкоголь. Однак багато речовин завдають печінки шкоди, призводячи її клітини до загибелі. Печінка один з небагатьох органів людини, здатних до самовідновлення (регенерації), тому деякий час вона може виносити зловживання тютюном та алкоголем, але до певної межі, за яким слідує руйнація її клітин цироз печінки та смерть.

Травлення в тонкому кишечнику відбувається через два різних процесів. Перше, механічне травлення, допомагає розбити їжу зі шлунка на дрібніші шматочки. У тонкому кишечнику м'язи, що оточують стінки кишечника, скорочуються, щоб котитися, перемішати та нарізати частково переварену їжу, також відому як хімен. Оскільки ворсинки є мускулистими, вони сприяють цьому процесу. На додаток до механічного перетравлення харчові продуктизі шлунка руйнуються хімічно. Кислоти, отримані шлунком та ферментами, що виділяються шлунком та підшлунковою залозою, додатково засвоюють вуглеводи, ліпіди та білки, виявлені в їжі.

Печінка також є сховищем глюкози – найголовнішого джерела енергії для всього організму, і особливо мозку. У печінці частина глюкози перетворюється на складний вуглевод- Глікоген. У вигляді глікогену запас глюкози зберігається доти, доки її рівень у плазмі крові не знизиться. Якщо це відбувається, глікоген знову перетворюється на глюкозу і надходить у кров для доставки до всіх тканин, а головне – до мозку.

Додаткові ферменти, які допомагають руйнувати білки та вуглеводи, виявляються у частині ворсинок, відомих як межа кисті. Ці кислі прикордонні ферменти руйнують поживні речовини компоненти, досить малі для поглинання. Хоча ворсинки грають роль травленні, вони також необхідні поглинання переварених поживних речовин. Клітини ворсинок та інша частина тонкого кишечника, відомі як склепи, транспортують їжу з травного тракту в кровотік, де їх можна використовувати організмом.

Ворсинки допомагають абсорбувати, збільшуючи площу поверхні кишечника та містять спеціалізовані клітини, які переносять у кров. різні типипоживних речовин. Все, що викликає запалення ворсинок у тонкому кишечнику, може впливати на травлення та всмоктування. Одною з важливих причинпошкодження ворсинок є черевнопорожнинна хвороба, розлад, спричинений імунною реакцієюна клейковину. Коли люди з целіакією їдять глютен, запалення притуплює ворсинок, що робить їх нездатними ефективно брати участь у розладі та поглинанні поживних речовин.

Жири, що всмокталися в лімфу та кров, надходять до загального кровообігу. Основна кількість ліпідів відкладається у жирових депо, з яких жири використовуються для енергетичних цілей.

Шлунково-кишковий тракт бере активну участь у водно-сольовому обміні організму. Вода надходить у шлунково-кишковий тракт у складі їжі та рідин, секретів травних залоз. Основна кількість води всмоктується в кров, велика кількість- У лімфу. Починається всмоктування води у шлунку, але найінтенсивніше воно відбувається у тонкій кишці. Розчинені речовини, що активно всмоктуються, епітеліоцитами "тягнуть" за собою воду. Вирішальна роль переносі води належить іонам натрію і хлору. Тому всі чинники, що впливають транспорт цих іонів, впливають і всмоктування води. Всмоктування води пов'язане з транспортом цукрів та амінокислот. Виключення із травлення жовчі уповільнює всмоктування води із тонкої кишки. Гальмування центральної нервової системи (наприклад, під час сну) уповільнює всмоктування води.

Інші стани, такі як хвороба Крона, можуть впливати на тонку кишку і призводити до мальабсорбції поживних речовин. Рослини поглинають воду через всю поверхню - коріння, стебла та листя. Проте, головним чином вода поглинається корінням. Площа молодого коріння, де відбувається велика абсорбція, - це зона кореневого волосся. Кореневі волоски є тонкі структури, які постійно замінюються новими, середньою швидкістю 100 мільйонів на день. Кореневі волоски не мають кутикули і забезпечують велику площу поверхні.

Натрій інтенсивно всмоктується у тонкому кишечнику.

Іони натрію переносяться з порожнини тонкої кишки в кров через кишкові епітеліоцити та міжклітинними каналами. Надходження іонів натрію в епітеліоцит відбувається пасивно (без витрати енергії) за рахунок різниці концентрацій. З епітеліоцитів через мембрани іони натрію активно транспортуються у міжклітинну рідину, кров та лімфу.

Вони є розширеннями епідермальних клітин. Вони мають липкі стіни, з допомогою яких щільно прилипають до часткам грунту. Оскільки кореневі волоски надзвичайно тонкі та великі, вони забезпечують величезну площу поверхні для поглинання. Вони беруть воду із проміжних просторів головним чином осмосом.

Вода в корінні рухається двома шляхами. На цьому шляху рух води відбувається виключно через клітинну стінкубез участі будь-яких мембран. Більшість кількості води проходить через шлях апопасту. Корка кореня не протистоїть такому руху води. Каспарська смуга розділяє кору та ендодермію. Він складається з воскової речовини, яка називається суберином, яка блокує воду і розчиняє молекули через клітинну стінку ентодермісу. Тепер вода змушена проходити через клітинні мембрани різних клітин, призводячи до трансмембранного шляху.

У тонкій кишці перенесення іонів натрію і хлору проходить одночасно і за однаковими принципами, в товстій кишці йде обмін іонів натрію, що всмоктуються, на іони калію, При зниженні вмісту в організмі натрію його всмоктування в кишечнику різко збільшується. Всмоктування іонів натрію посилюють гормони гіпофіза та надниркових залоз, пригнічують – гастрин, секретин та холецистокінін-панкреозимін.

Процес всмоктування жирів

Активне поглинання Пасивне поглинання. . Під'язиковий, що означає буквально «під язиком», відноситься до способу введення речовин через рота таким чином, що речовини швидко абсорбуються через кровоносні судини під язиком, а не через травний тракт. Маршрут абсорбції через сильно васкуляризовану слизову оболонку буккала дозволяє речовинам пряміший доступ до кровообігу, що забезпечує пряме системне введення.

З медичної точкизору, під'язичне введення лікарського засобузастосовується в області серцево-судинних препаратів, стероїдів, деяких барбітуратів та ферментів. Він є областю, що розвивається, в управлінні багатьма вітамінами і мінералами, які, як встановлено, легко і повністю поглинаються цим методом. Сублінгвально поглинене харчування, яке дозволяє уникнути впливу шлункової системи та печінки, означає прямі харчові переваги, особливо важливі для хворих на шлунково-кишкові ускладнення, такі як виразки, гіперактивний кишечник, черевнопорожнинна хвороба, з порушеннями травлення, літні люди та інваліди - користь шлунково-кишкових впливів.

Всмоктування іонів калію відбувається переважно у тонкій кишці. Всмоктування іонів хлору відбувається у шлунку, а найактивніше у здухвинній кишці.

З всмоктуються в кишечнику двовалентних катіонів найбільше значеннямають іони кальцію, магнію, цинку, міді та заліза. Кальцій всмоктується по всій довжині шлунково-кишкового тракту, проте найбільш інтенсивне його всмоктування відбувається в дванадцятипалій кишціі початковому відділітонкої кишки. У цьому відділі кишечника всмоктуються іони магнію, цинку і заліза. Всмоктування міді відбувається переважно у шлунку. На всмоктування кальцію стимулюючий вплив має жовч.

Розчинні у воді вітаміни можуть всмоктуватись шляхом дифузії (вітамін С, рибофлавін). Вітамін B 2 всмоктується в здухвинній кишці. Всмоктування жиророзчинних вітамінів(A, D, Е, К) тісно пов'язане із всмоктуванням жирів.

Всмоктування відбувається майже у всіх відділах травного тракту. Так, якщо під язиком довго тримати шматочок цукру, то він розчиниться і всмокчеться. Значить, всмоктування можливе і в ротовій порожнині. Однак їжа майже ніколи не перебуває там протягом часу, необхідного для всмоктування. У шлунку добре всмоктується алкоголь, частково – глюкоза; у товстій кишці – вода, деякі солі.

Основні процеси всмоктування харчових речовин проходять у тонкій кишці. Її будова дуже добре пристосована до функції, що всмоктує. Внутрішня поверхня кишки у людини досягає 0,65-0,70 м2. Особливі вирости слизової оболонки заввишки 0,1-1,5 мм (рис. 57) - ворсинки- Збільшують поверхню кишки. На площі 1 см 2 розташовується 2000-3000 ворсинок. Завдяки наявності ворсинок фактична площа внутрішньої поверхнікишечника збільшується до 4-5 м 2 , тобто вдвічі-втричі перевищує поверхню тіла людини.

Розгляд клітин епітелію, що покриває ворсинку, в електронний мікроскоппоказало, що поверхня клітин, звернених усередину порожнини кишки, не гладка, а, у свою чергу, покрита пальцеподібними виростами. мікроворсинками(Рис. 58). Величина їхня така, що їх не видно навіть при найбільшому збільшенні світлового мікроскопа. Проте їхнє значення дуже велике. По-перше, мікроворсинки ще більше збільшують всмоктувальну поверхню тонкої кишки. По-друге, між мікроворсинками знаходиться велика кількість ферментів, які утримуються тут і лише в незначних кількостях потрапляють у просвіт кишки. Оскільки концентрація ферментів між микроворсинками велика, основний процес травлення відбувається над порожнини кишки, а просторі між микроворсинками, біля стінки клітин кишкового епітелію. Ось чому такий вид травлення було названо пристіночним.

Пристінне розщеплення харчових речовин дуже ефективне для організму, особливо для перебігу процесів всмоктування. Справа в тому, що в кишечнику постійно перебуває значна кількість мікроорганізмів. Якби основні процеси розщеплення відбувалися в просвіті кишки, то значна частина продуктів розщеплення використовувалася мікроорганізмами і в кров всмоктувалися б менші кількості поживних речовин. Цього не відбувається, тому що мікроворсинки не допускають мікробів до місця дії ферментів, оскільки мікроб занадто великий, щоб проникнути у простір між мікроворсинками. А харчові речовини, перебуваючи біля стінки кишкової клітки, легко всмоктуються.

Механізм всмоктування

Як здійснюється процес всмоктування? Кожна речовина має особливості всмоктування, але є механізми, загальні для всмоктування багатьох речовин. Так, деяка кількість води, солей та невеликих молекул органічних речовин проникає в кров за законами дифузії. При скороченні гладкої мускулатури кишечника в ньому підвищується тиск, і тоді деякі речовини проникають у кров за законами фільтрації. У процесі всмоктування води велике значення має осмос. Відомо, що дистильована вода швидше всмоктується, ніж ізотонічний розчин. У разі підвищення осмотичного тиску крові всмоктування води значно прискорюється.

Деякі речовини всмоктуються із великими витратами енергії. До них відносяться іони натрію, глюкоза, жирні кислоти, деякі амінокислоти. Те, що для переходу цих речовин у кров з просвіту кишки необхідна енергія, доводиться дослідами, у яких за допомогою спеціальних отрут порушувався чи припинявся енергетичний обмін у слизовій оболонці кишки. Всмоктування глюкози, іонів натрію за цих умов припинялося.

При всмоктуванні харчових речовин відбувається посилення тканинного дихання слизової оболонки кишки. Все це свідчить про те, що процес всмоктування продуктів розщеплення має активний характер і можливий лише за нормальної життєдіяльності клітин кишкового епітелію. Всмоктування сприяють також скорочення ворсинок. Кожна ворсинка покрита кишковим епітелієм; всередині ворсинки проходять кровоносні та лімфатичні судини, нерви. У стінках ворсинок знаходяться гладкі м'язи, які, скорочуючись, видавлюють вміст лімфатичного судини та кровоносного капілярау більш великі судини. Потім м'язи розслабляються, і дрібні судини ворсинок знову присмоктують розчин порожнини кишечника. Таким чином, ворсинка діє як своєрідний насос.

За добу всмоктується близько 10 л рідини, їх близько 8 л становлять травні соки. Всмоктування – складний фізіологічний процес, що відбувається головним чином за рахунок активної роботи клітин кишкового епітелію

Регуляція всмоктування

Процес всмоктування регулюється нервовою системою. Роздратування волокон блукаючого нерва, що підходять до кишки, посилює процеси всмоктування, а роздратування симпатичного нервапригнічує всмоктування.

Вдалося виробити умовні рефлексина зміну всмоктування води та деяких харчових речовин. Якщо ввести в організм спеціальну речовину, що прискорює всмоктування глюкози, та поєднувати це з дзвінком (умовний сигнал), то після кількох повторень тільки звук дзвінка прискорюватиме всмоктування глюкози. Це свідчить про участь кори великих півкульу регуляції процесів всмоктування.

У регуляції всмоктування беруть участь гуморальні чинники. Вітамін В стимулює всмоктування вуглеводів, вітамін А – всмоктування жирів. Рух ворсинок посилюється під час дії соляної кислотиамінокислот, жовчних кислот. Надлишок вугільної кислоти гальмує рух ворсинок.

Всмоктування білків

Білки всмоктуються як водних розчинівамінокислот у кров капілярів ворсинок. У невеликій кількості у дітей із кишечника всмоктуються натуральні білки молока, яєчний білок. У дітей підвищено проникність стінки кишківника. Тому надлишкове надходження в організм дитини нерозщеплених білків призводить до різного роду шкірним висипанням, свербіння та інших несприятливих явищ.

Всмоктування вуглеводів

Вуглеводи всмоктуються в кров переважно у вигляді глюкози. Найбільш інтенсивно цей процес ідев верхньому відділікишківника.

У товстій кишці вуглеводи всмоктуються повільно. Однак можливість їх всмоктування в товстому кишечнику знаходить застосування лікувальній практиціпри штучному харчуванніхворого (так звані поживні клізми).

Всмоктування жирів

Жири всмоктуються переважно у лімфу у вигляді гліцерину та жирних кислот. Легше за інші жири всмоктуються продукти розщеплення вершкового масла, свинячий жир.

Гліцерин при всмоктуванні легко проходить через епітелій слизової оболонки кишківника. Жирні кислоти при всмоктуванні з'єднуються із жовчними кислотами та солями, утворюючи комплекси, розчинні мила, які також проходять через кишкову стінку. Пройшовши через епітеліальні клітиникишок, комплекси руйнуються і жирні кислоти, що вивільнилися, з гліцерином утворюють жир, властивий даному організму.

Всмоктування води та солей

Всмоктування води починається у шлунку. Найбільш інтенсивно вода всмоктується у кишечнику (1 л за 25 хв). Всмоктується вода у кров. Мінеральні солівсмоктуються у кров у розчиненому вигляді. Швидкість всмоктування солей визначається їхньою концентрацією в розчині.

Запитання та завдання до розділу "Травлення"

1. Яка роль ферментів у травленні?

2. Чому на сухарі відокремлюється слини більше, ніж хліб?

3. На воду майже не відокремлюється слина. Чому?

4. Яка роль соляної кислоти у шлунку?

5. Порівняйте умови, за яких проявляється ферментативна активність пепсину та хімозину.

6. У якому вигляді всмоктуються білки, жири та вуглеводи?

7. Що таке пристінне травлення?