Всасывание питательных веществ
Всасывание — это переход растворённых продуктов пищеварения из просвета кишечника через его стенку во внутреннюю среду организма: кровь и лимфу. Основная часть всасывания происходит в тонком кишечнике, особенно в области кишечных ворсинок.
Что именно всасывается
Пища содержит крупные сложные вещества, которые не могут сразу пройти через клеточные мембраны кишечника. В пищеварительной системе они расщепляются до более простых соединений. Белки превращаются преимущественно в аминокислоты, сложные углеводы — в простые сахара, главным образом глюкозу, а жиры — в глицерин и жирные кислоты. В таком виде вещества могут переходить через эпителий кишечника.
- Аминокислоты и глюкоза поступают главным образом в кровеносные капилляры ворсинок.
- Вода, минеральные соли и водорастворимые витамины также всасываются в кровь.
- Продукты расщепления жиров сначала поступают в лимфатические капилляры ворсинок, а затем лимфа впадает в кровь.
- Часть воды и солей дополнительно всасывается в толстом кишечнике.
Всасывание — переход продуктов пищеварения, воды, минеральных солей и витаминов из полости пищеварительного канала во внутреннюю среду организма.
Почему тонкий кишечник хорошо всасывает вещества
Строение тонкого кишечника приспособлено к быстрому и эффективному всасыванию. Его внутренняя поверхность образует многочисленные складки, покрытые кишечными ворсинками. На поверхности клеток ворсинок есть микроворсинки. Благодаря этому площадь контакта с пищей становится очень большой.
| Приспособление | Значение |
|---|---|
| Большая длина тонкого кишечника | Увеличивает время соприкосновения пищи со стенкой |
| Складки, ворсинки и микроворсинки | Резко увеличивают площадь всасывания |
| Тонкий слой эпителия | Сокращает путь веществ во внутреннюю среду |
| Густая сеть кровеносных капилляров | Быстро уносит глюкозу, аминокислоты, воду и соли |
| Лимфатический капилляр в ворсинке | Обеспечивает поступление значительной части продуктов расщепления жиров в лимфу |
Чем меньше концентрация вещества в крови по сравнению с содержимым кишечника, тем легче оно поступает в кровь путём диффузии. Однако некоторые вещества клетки кишечника переносят активно, даже если концентрация в крови выше.
Пути поступления веществ во внутреннюю среду
После расщепления вещества проходят через клетки эпителия кишечника. Для этого используются разные виды транспорта.
- Диффузия — самопроизвольное перемещение частиц из области большей концентрации в область меньшей концентрации. Энергия клетки непосредственно не расходуется.
- Облегчённая диффузия — перенос через специальные белки мембраны по градиенту концентрации.
- Активный транспорт — перенос с затратой энергии АТФ, часто против градиента концентрации. Так могут поглощаться, например, некоторые ионы и глюкоза.
- Осмос — переход воды через полупроницаемую мембрану в сторону раствора с большей концентрацией растворённых веществ.
В формуле \(J\) обозначает направленность и интенсивность диффузионного потока, а \(\Delta C\) — разность концентраций. Это качественная зависимость: при увеличении разности концентраций диффузия обычно усиливается. Для активного транспорта одной разности концентраций недостаточно — необходима энергия клетки.
Куда в первую очередь поступают аминокислоты после всасывания в ворсинках?
Всасывание жиров и роль лимфы
Жиры плохо растворяются в воде. Жёлчь дробит крупные капли жира на мелкие, увеличивая площадь действия ферментов. После расщепления жирные кислоты и глицерин поступают в клетки эпителия ворсинок. Там из них снова образуются жировые частицы, которые переходят в лимфатические капилляры.
По лимфатическим сосудам жиры перемещаются дальше и в конечном итоге попадают в кровеносное русло. Поэтому путь жиров отличается от пути глюкозы и аминокислот. Кровь затем разносит питательные вещества к клеткам. Там они используются для построения веществ организма или получения энергии в процессе клеточного дыхания.
Глюкоза и аминокислоты → кровеносные капилляры ворсинок. Продукты расщепления жиров → лимфатические капилляры ворсинок → кровь.
Что происходит после всасывания
Кровь от кишечника направляется в печень по особому сосудистому пути. Печень получает питательные вещества и участвует в их переработке: часть глюкозы запасается в виде гликогена, некоторые вещества обезвреживаются, а состав крови регулируется. Затем вещества поступают в общий кровоток и разносятся к тканям.
Клетки используют аминокислоты для построения собственных белков, глюкозу и жирные кислоты — как источник энергии или материал для синтеза запасных веществ. Энергия, выделенная при расщеплении органических веществ, запасается в молекулах АТФ. Таким образом, всасывание не является конечной целью пищеварения: оно обеспечивает доставку веществ клеткам.
Разобранный пример
Ученик утверждает: «После переваривания все питательные вещества поступают прямо в кровь». Верно ли это утверждение? Исправьте его.
Ошибка 1: считать, что пища всасывается в неизменном виде. Всасываются преимущественно растворённые продукты расщепления. Ошибка 2: говорить, что все вещества поступают в лимфу. Основные водорастворимые вещества поступают в кровь. Ошибка 3: путать ворсинки с органами пищеварения. Ворсинка — вырост слизистой оболочки тонкого кишечника, внутри которого находятся капилляры. Ошибка 4: считать, что толстый кишечник всасывает только питательные вещества. Его важная функция — всасывание воды и некоторых солей.
Проверь себя
Главное
- Всасывание — переход растворённых продуктов пищеварения из кишечника во внутреннюю среду организма.
- Основное всасывание происходит в тонком кишечнике, поверхность которого увеличена складками, ворсинками и микроворсинками.
- Глюкоза, аминокислоты, вода, соли и многие витамины поступают в кровь.
- Продукты расщепления жиров сначала поступают в лимфу, а затем в кровь.
- Всосавшиеся вещества доставляются к клеткам и используются для построения веществ, запасания или получения энергии.