Два этапа насыщения организма
Поступление еды запускает сложную функциональную систему питания. Этот процесс строго делится на два последовательных этапа.
Первичное (сенсорное) насыщение Оно реализуется исключительно благодаря нервным механизмам и является довольно хрупким процессом. Если человек отвлекается во время еды на чтение или просмотр телевизора, а также принимает алкоголь, нормальное течение этой фазы сбивается. В результате количество съеденного перестает соответствовать реальным физиологическим потребностям, что ведет к расстройству дальнейших процессов переработки нутриентов.
Клиническое применение: на этом феномене базируются некоторые методы регуляции массы тела. Если питаться часто, но малыми порциями, можно «обмануть» пищевые центры вентромедиального гипоталамуса. При таком подходе расход веществ из внутренних депо превышает их поступление извне, что приводит к планомерному снижению веса.
Вторичное (метаболическое или обменное) насыщение Когда сенсорная фаза завершается, наступает метаболическая. Она включает несколько шагов:
- Обработка пищевого комка ферментами желудочно-кишечного тракта.
- Всасывание расщепленных элементов в кровеносное русло.
- Восполнение текущих метаболических нужд тканей.
- Восстановление запасов в депо, которые были потрачены организмом на этапе первичного насыщения.
На этом цикл работы системы питания заканчивается. Он возобновится через несколько часов: истощение запасов приведет к формированию «голодной крови», что вновь вызовет чувство голода и побудит к поиску новой порции еды.
Классификация пищеварения по локализации
В зависимости от того, где именно происходит гидролиз пищевых веществ, выделяют два основных типа пищеварения.
1. Внутриклеточное пищеварение При этом варианте химическое расщепление веществ осуществляется после их захвата клеткой путем фагоцитоза или пиноцитоза (например, попадание внутрь энтероцита). У человека такой механизм характерен не для массового усвоения пищи, а для работы специализированных клеток: лейкоцитов и элементов лимфо-ретикуло-гистиоцитарной системы.
2. Внеклеточное пищеварение Это главный способ переработки нутриентов у человека. Он, в свою очередь, делится на две принципиально разные категории:
- Дистантное (полостное): Ферменты выделяются в составе пищеварительных секретов и работают на значительном расстоянии от места своего образования — непосредственно в полостях желудочно-кишечного тракта.
- Контактное (пристеночное, мембранное): Этот уникальный механизм был открыт академиком А.М. Уголевым. Гидролиз осуществляется ферментами, которые жестко зафиксированы на клеточных мембранах.
Этапы гидролиза в тонкой кишке
В тонком кишечнике структурной основой для пристеночного гидролиза служит гликокаликс. Процесс расщепления питательных элементов здесь строго структурирован и проходит в три последовательных этапа:
- Полостной этап. Представляет собой начальный гидролиз сложных молекул прямо в просвете кишки. Главную роль здесь играют ферменты, секретируемые поджелудочной железой.
- Зона гликокаликса. Образовавшиеся на первом этапе олигомеры проникают в структуры гликокаликса. Там они продолжают расщепляться ферментами поджелудочной железы, которые адсорбировались на этой поверхности.
- Мембранный этап. Происходит в непосредственной близости от клеточной мембраны, на микроворсинках. На этой стадии димеры расщепляются до мономеров. Важное отличие этого этапа заключается в том, что он осуществляется собственно кишечными ферментами. Энтероциты сами синтезируют эти белки и встраивают их в мембраны своих микроворсинок.
Принципы регуляции
Вся описанная деятельность пищеварительной системы находится под строгим контролем. Регуляция процессов пищеварения осуществляется согласованной работой нервных и гуморальных механизмов, которые обеспечивают своевременное выделение пищеварительных соков и адекватную моторику на каждом этапе обработки нутриентов.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие конкретно ферменты поджелудочной железы участвуют в полостном пищеварении?
В полостном пищеварении участвуют протеолитические, амилолитические, нуклеолитические и липолитические ферменты поджелудочной железы.
- Протеолитические ферменты — трипсин, химотрипсин, эластаза (эндопептидазы), а также карбоксипептидазы А и Б (экзопептидазы).
- Амилолитические ферменты — $\alpha$-амилаза (расщепляет полисахариды) и мальтаза (расщепляет мальтозу).
- Нуклеолитические ферменты — рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза.
- Липолитические ферменты — панкреатическая липаза, фосфолипаза А и эстераза.
Какие гастроинтестинальные гормоны участвуют в гуморальной регуляции пищеварения?
В гуморальной регуляции пищеварения участвуют гастроинтестинальные гормоны, продуцируемые энтериновой системой. Основные представители:
- Гастрин — стимулирует секрецию, преимущественно HCl, и моторику желудка.
- Холецистокинин (панкреозимин) — усиливает секрецию поджелудочной железы, стимулирует образование сока, богатого ферментами.
- Секретин — стимулирует выделение панкреатического сока, богатого бикарбонатами, но бедного ферментами.
- Желудочный ингибирующий пептид (ЖИП/GIP) — тормозит секрецию поджелудочной железы.
- ВИП — может как возбуждать, так и тормозить секрецию панкреатического сока; также указан как стимулятор экзокринной и эндокринной активности поджелудочной железы.
- Соматостатин — подавляет эндокринные и экзокринные функции органов ЖКТ.
- Энкефалин — указан среди представителей гастроинтестинальных гормонов и ингибиторов секреции поджелудочной железы.
- Бомбезин — стимулирует выделение HCl, секрецию панкреатического сока и моторику желчного пузыря.
- Химоденин — стимулирует секрецию химотрипсиногена.
Какие механизмы обеспечивают моторную функцию желудочно-кишечного тракта?
Моторная функция желудочно-кишечного тракта регулируется нервными, гуморальными, местными и рефлекторными механизмами.
- Миогенный механизм — для тонкой кишки описан как механизм без участия нервной системы, обусловленный автоматией гладких мышц.
- Нервная регуляция — парасимпатический отдел ВНС усиливает моторику толстой кишки; блуждающий нерв усиливает моторику тонкой кишки; симпатическая иннервация тормозит моторику кишки; метасимпатический отдел ВНС обеспечивает саморегуляцию движений кишки.
- Гуморальная регуляция — гастроинтестинальные гормоны регулируют моторику, секрецию и всасывание. Для тонкой кишки моторику усиливают мотилин, гастрин, холецистокинин, гистамин, серотонин, вазопрессин, окситоцин, брадикинин; тормозят секретин и соматостатин.
- Рефлекторная регуляция — включает моторные рефлексы: пищеводно-кишечный, желудочно-кишечный и кишечно-кишечный; а также тормозные рефлексы: кишечно-кишечный и прямокишечно-кишечный.
- Местные механизмы — в тонком и толстом кишечнике местное механическое и химическое раздражение повышает активность кишечника непосредственно в месте воздействия.
Вопросы с занятий и экзамена
В чем фундаментальная разница между полостным и пристеночным пищеварением?
Полостное пищеварение происходит в просвете органов ЖКТ под действием ферментов, удаленных от места своей секреции. Пристеночное идет на поверхности микроворсинок с участием ферментов, жестко зафиксированных на клеточной мембране и в гликокаликсе.
Почему чтение или просмотр телевизора за едой вредит пищеварению?
Отвлечение внимания нарушает хрупкий нервный механизм сенсорного насыщения. Это приводит к тому, что человек съедает объем пищи, не соответствующий реальным физиологическим потребностям, что расстраивает нормальные процессы переработки.
Какие клетки в организме человека способны осуществлять внутриклеточное пищеварение?
У человека гидролиз веществ путем фагоцитоза и пиноцитоза характерен в основном для лейкоцитов и клеток лимфо-ретикуло-гистиоцитарной системы.
Что ещё разобрать по теме
- Строение и функции энтероцита: микроворсинки и гликокаликс
- Состав и функции ферментов поджелудочной железы
- Синтез собственно кишечных ферментов
- Нервная и гуморальная регуляция выделения пищеварительных соков
- Механизмы всасывания мономеров в кровь и лимфу
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Общие принципы пищеварения» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 112 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Пищеварение»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.