Всасывание питательных веществ
Всасывание питательных веществ — это переход продуктов пищеварения через стенку кишечника во внутреннюю среду организма. Основная часть всасывания происходит в тонком кишечнике, где вещества поступают в кровь или лимфу и затем используются клетками.
Понятие и место всасывания
Пищеварение превращает крупные молекулы пищи в более простые вещества. Углеводы расщепляются преимущественно до глюкозы и других моносахаридов, белки — до аминокислот, жиры — до глицерина и жирных кислот. Этот этап изучают вместе с пищеварительными ферментами, потому что именно ферменты подготавливают вещества к всасыванию.
Всасывание — это переход растворённых продуктов пищеварения, воды, минеральных солей и некоторых витаминов через эпителий кишечника в кровь или лимфу.
Наиболее интенсивно всасывание идёт в тонком кишечнике. Поэтому тонкий кишечник является не только отделом пищеварительного канала, но и главным органом поступления питательных веществ во внутреннюю среду. В толстом кишечнике всасываются главным образом вода и некоторые минеральные вещества.
Внутренняя среда организма включает кровь, тканевую жидкость и лимфу. Через неё вещества доставляются к клеткам, где используются для получения энергии, роста, восстановления и образования новых соединений.
Как стенка кишечника приспособлена к всасыванию
Стенка тонкого кишечника образует многочисленные складки, покрытые пальцевидными выростами — кишечными ворсинками. На поверхности клеток эпителия находятся микроворсинки. Благодаря этому значительно увеличивается площадь соприкосновения кишечного содержимого со стенкой.
- Большая площадь поверхности ускоряет поступление веществ.
- Тонкий слой эпителия сокращает расстояние, которое проходят молекулы.
- В каждой ворсинке есть кровеносные капилляры и лимфатический сосуд.
- Постоянный ток крови и лимфы поддерживает разность концентраций веществ по обе стороны стенки.
| Структура | Значение для всасывания |
|---|---|
| Складки слизистой оболочки | Увеличивают площадь внутренней поверхности кишечника |
| Кишечные ворсинки | Приближают сосуды к пищеварительной полости и увеличивают площадь обмена |
| Капилляры | Принимают воду, минеральные соли, глюкозу и аминокислоты |
| Лимфатический сосуд | Принимает большую часть продуктов расщепления жиров |
| Эпителий | Обеспечивает избирательный перенос веществ |
Чем больше площадь всасывающей поверхности, тоньше разделяющий её слой и интенсивнее движение крови и лимфы, тем эффективнее всасывание.
Подробное строение ворсинок удобно повторить на странице «Кишечные ворсинки». Важно не путать ворсинку с кровеносным капилляром: ворсинка — это вырост слизистой оболочки, внутри которого проходят сосуды.
Пути поступления веществ
Водорастворимые вещества обычно проходят из кишечника в кровеносные капилляры. К ним относятся глюкоза, аминокислоты, вода, минеральные соли и многие водорастворимые витамины. С током крови они направляются сначала в печень по воротной вене, а затем в общий кровоток.
Продукты расщепления жиров в клетках эпителия снова объединяются в более крупные частицы. Они поступают преимущественно в лимфатические капилляры ворсинок, затем в лимфатические сосуды и только позже попадают в кровь.
| Вещество или группа | Основной путь после всасывания |
|---|---|
| Глюкоза и другие моносахариды | Кровеносные капилляры, затем печень и общий кровоток |
| Аминокислоты | Кровеносные капилляры, затем печень и общий кровоток |
| Вода и минеральные соли | Кровь |
| Жирные кислоты и глицерин | Через клетки эпителия; преимущественно лимфа |
| Жирорастворимые витамины | Вместе с продуктами всасывания жиров, преимущественно через лимфу |
Витамины не являются источником энергии и обычно не служат строительным материалом, но необходимы для регуляции обмена веществ. Для их усвоения важна растворимость: жирорастворимые витамины всасываются вместе с жирами, а водорастворимые — преимущественно непосредственно в кровь.
Какой путь наиболее характерен для аминокислот после всасывания?
Механизмы всасывания
Некоторые небольшие молекулы переходят через мембрану по градиенту концентрации — из области, где их больше, в область, где их меньше. Такой перенос называют диффузией. Вода может перемещаться вслед за растворёнными веществами в результате осмоса.
Для многих питательных веществ одной диффузии недостаточно. Клетки эпителия используют специальные белки-переносчики и энергию АТФ. Перенос вещества против градиента концентрации называют активным транспортом. В организме могут сочетаться диффузия, облегчённая диффузия и активный транспорт.
Клетки кишечного эпителия пропускают вещества не случайно: мембранные белки узнают определённые молекулы и переносят их в нужном направлении.
Скорость всасывания зависит от площади поверхности, состава кишечного содержимого, растворимости вещества, состояния слизистой оболочки и кровоснабжения. Наличие пищеварительных ферментов, нормальная моторика кишечника и достаточное количество воды помогают подготовить вещества к переносу.
Как решать расчётные задачи на всасывание
В экзаменационных задачах могут спрашивать, сколько вещества осталось в кишечнике или сколько поступило во внутреннюю среду. Нужно внимательно различать массу принятого вещества, массу переваренного вещества и массу всосавшегося вещества.
В кишечник поступило 80 г вещества. После прохождения участка кишечника в его содержимом осталось 20 г. Определите массу всосавшегося вещества и эффективность всасывания.
Показать решение Решение
Не следует считать, что всё поступившее в кишечник вещество сразу всасывается. Не путайте переваривание с всасыванием: переваривание изменяет состав молекул, а всасывание переносит их через стенку. Также нельзя утверждать, что все питательные вещества поступают только в кровь: значительная часть продуктов расщепления жиров сначала попадает в лимфу.
Значение всасывания для организма
После всасывания глюкоза и другие питательные вещества становятся доступными клеткам. Они участвуют в энергетическом обмене, построении клеточных структур и образовании регулирующих веществ. Поэтому всасывание связывает пищеварительную систему с обменом веществ: энергетический обмен использует питательные вещества для получения энергии, а пластический обмен — для синтеза собственных веществ организма.
Вода и минеральные соли поддерживают постоянство внутренней среды. В толстом кишечнике продолжается всасывание воды, благодаря чему кишечное содержимое уплотняется. Если вода всасывается недостаточно, возникает жидкий стул; при чрезмерном удалении воды — запор. Подробно питание как источник веществ и энергии рассматривается на странице «Питание человека».
Проверь себя
Главное
- Всасывание — переход продуктов пищеварения через стенку кишечника в кровь или лимфу.
- Основное всасывание происходит в тонком кишечнике благодаря складкам, ворсинкам и микроворсинкам.
- Глюкоза, аминокислоты, вода и минеральные соли поступают преимущественно в кровь, а продукты расщепления жиров — сначала в лимфу.
- Перенос веществ может происходить посредством диффузии, облегчённой диффузии и активного транспорта.
- Для расчётов используют разность между поступившей и оставшейся массой; эффективность выражают отношением всосавшейся массы к поступившей.