Пищеварительные ферменты сока железы играют главную роль в переваривании пищи. От правильной работы и нормальной экзокринной функции ПЖ зависит работа пищеварительного тракта. Жиры, белки и углеводы в их первоначальном виде, в котором они поступают в организм, не могут сразу всасываться и принимать участие в дальнейших биохимических реакциях. В процессе пищеварения происходит расщепление компонентов пищи на их составляющие, которые в дальнейшем принимают участие в основном процессе метаболизма. Это происходит благодаря содержимому панкреатического сока. Таким образом, поддерживается деятельность всех органов и систем, сбалансированное существование организма.
Пищеварительные ферменты в слюне
Первым этапом пищеварения является прохождение пищи через ротовую полость и пищевод. Здесь пища будет предварительно измельчена зубами.
Когда пища соприкасается со слизистой оболочкой полости рта, путём безусловного рефлекса происходит выделение слюны. Слюна и другие пищеварительные соки богаты пищеварительными ферментами, выделяемыми часто уже от вида или запаха пищи, хотя это уже связано с условными рефлексами организма.
В полости рта образуется до 1,5 л слюны в сутки. Это происходит за счет слюнных желез. Слюна содержит фермент для расщепления полисахаридов – альфа-амилаза и муцин.
Функции толстого кишечника
Важнейшими функциями толстого отдела кишечника являются:
- Пищеварительная – обработка пищевого комка ферментами. Ферменты выделяют из пищи воду и питательные вещества (процесс реабсорбции);
- Мышечная – усиливает (перистальтика увеличивается при поступлении новой порции еды) либо уменьшает (в состоянии покоя) частоту мышечных сокращений для продвижения пищевых масс;
- Резервуарная – накопление и удержание фекалий, газов;
- Всасывающая – полезные и питательные вещества всасываются в восходящем, слепом и нисходящем отделах толстой кишки, откуда они разносятся по всем органам посредством лимфатических и кровеносных каналов;
- Защитная – слизистая оболочка защищает орган от разрушения пищеварительными ферментами;
- Толстая кишка выводит из организма токсические вещества;
- Эвакуаторная – выведение каловых масс.
Заболевания толстой кишки:
Другие заболевания кишечника и их лечение можно посмотреть здесь.
В тонкой кишке происходит перемешивание кислого химуса со щелочными секретами поджелудочной железы, кишечных желез и печени, деполимеризация питательных веществ до конечных продуктов (мономеров), способных поступать в кровоток, продвижение химуса в дистальном направлении, экскреция метаболитов и др.
Пищеварительные ферменты в желудке
Желудок имеет задачу собрать, переварить и стерилизовать съеденную пищу. Та часть пищи, которая попадает в желудок позже, попадает в его центральную часть и не имеет контакта непосредственно со слизистой оболочкой желудка.
Только тогда, когда пища вступает в контакт с желудочным соком, который содержит пищеварительные ферменты, специфичные для желудка, минеральные соли, воду, соляную кислоту, начинается правильное пищеварение.
В главных клетках слизистой оболочки желудка содержатся структуры, выделяющие пепсиногены, то есть фермент, который под влиянием соляной кислоты превращается в пепсин. Он расщепляет большие молекулы белков на более мелкие, так называемые, полипептиды.
Действие пепсина заключается в разрыве связей пептидов в белка. В конечном счете, образуются короткие и длинные цепочки полипептидов.
Толстая кишка и ее роль в пищеварении.
Под влиянием моторной деятельности тонкой кишки от 1,5 до 2 л химуса через илеоцекальную заслонку поступает в толстую кишку (колоректальный отдел ЖКТ), где продолжается утилизация необходимых для организма веществ, экскреция метаболитов и солей тяжелых металлов, накопление обезвоженного кишечного содержимого и удаление его из организма. Этот отдел кишечника обеспечивает иммунобиологическую и конкурентную защиту ЖКТ от патогенных микробов и участие нормальной кишечной микрофлоры в пищеварении (ферментативный гидролиз, синтез и всасывание моносахаридов, витаминов Е, А, К, D и группы В). Толстый кишечник способен частично компенсировать нарушение пищеварения проксимальных отделов пищеварительного тракта.
Ферментовыделительный процесс в толстой кишке, как и в тонкой, состоит из образования и накопления ферментов в эпителиальных клетках с последующим их отторжением, распадом и переходом ферментов в полость кишки. В соке толстой кишки в небольшом количестве присутствуют пептидазы, катепсин, амилаза, липаза, нуклеаза, щелочная фосфатаза. В процессе гидролиза в толстой кишке принимают участие и энзимы, поступающие с пищевым химусом из тонкой кишки, но их значение невелико. Большую роль в обеспечении гидролиза остатков питательных веществ, поступающих из тонкого кишечника, играет ферментативная активность нормальной кишечной микрофлоры. Местами обитания нормальных микроорганизмов являются терминальная часть подвздошной кишки и проксимальные отделы толстой кишки.
Преобладающими микробами в толстой кишке взрослого здорового человека являются бесспоровые облигатно-анаэробные палочки (бифидумбактерии, составляющие 90% всей флоры кишки) и факультативно-анаэробные бактерии (кишечная палочка, молочнокислые бактерии, стрептококки). Кишечная микрофлора участвует в осуществлении защитной функции макроорганизма, обусловливает выработку факторов естественного иммунитета, предохраняет в ряде случаев организм хозяина от внедрения и размножения патогенных микробов. Нормальная кишечная микрофлора может расщеплять гликоген и крахмал до моносахаридов, эфиры желчных кислот и другие присутствующие в химусе соединения с образованием ряда органических кислот, аммонийных солей, аминов и др. Кишечные микроорганизмы синтезируют витамин К, Е и витамины группы В (В1 В6, В12) и др.
Микроорганизмы сбраживают углеводы до кислых продуктов (молочной и уксусной кислоты), а также алкоголя. Конечными же продуктами гнилостного бактериального разложения белков служат токсичные (индол, скатол) и биологически активные амины (гистамин, тирамин), водород, сернистый газ и метан. Продукты брожения и гниения, а также, образующиеся газы стимулируют моторную активность кишки, обеспечивая ее опорожнение (акт дефекации).
Пищеварительные ферменты в тонком кишечнике
Тонкий кишечник является очень важной частью желудочно-кишечного тракта, так как в нём происходят процессы переваривания пищи до простейших форм, а также их всасывание в кровь.
Процессам пищеварения в тонком кишечнике способствуют пищеварительные ферменты, содержащиеся в желудочном соке, поджелудочном соке и желчи.
Начальный отрезок тонкой кишки называется двенадцатиперстной кишкой. В ней есть дуоденальные железы, которые выделяют густую слизь, защищающую слизистую оболочку двенадцатиперстной кишки от кислого содержимого желудка, а также кишечные железы, которые продуцируют кишечный сок.
Он содержит следующие пищеварительные ферменты:
- липазы – разлагают жиры до жирных кислот и глицерина
- аминопептидазы – разлагают полипептиды до самых простых форм – аминокислот
- пищеварительные ферменты, которые расщепляют полисахариды до моносахаридов
- ферменты разлагающиеся нуклеиновые кислоты до пентозы, пуриновых и пирамидальных оснований и фосфорной кислоты.
Вторым элементом, необходимым для правильного процесса пищеварения в тонком кишечнике является сок поджелудочной железы. Секретируется экзокринной частью поджелудочной железы, а затем через проток поджелудочной железы попадает в двенадцатиперстную кишку.
В день человек вырабатывает около 2 л панкреатического сока. В его состав входят:
- белково-переваривающие ферменты: трипсиноген, химотрипсиноген, эластаза, карбоксипептидазы
- ферменты для переваривания жира: липаза, фосфолипаза и эстеразы
- многократные переваривающие ферменты: панкреатическая амилаза
Слизистая оболочка двенадцатиперстной кишки также выделяет энтерокиназу, которая активирует трипсиноген, превращая его в активный фермент – трипсин. Этот процесс влияет на превращение химотрипсиногена в химотрипсин.
В двенадцатиперстную кишку поступает также желчь из печени. Содержащиеся в ней жирные кислоты обеспечивают процесс эмульгирования жиров. Эмульгирование – это процесс разрушения гомогенной массы на мелкие частицы, что облегчает процесс переваривания.
Симптомы недостатка и переизбытка выработки ферментов
Для нормального переваривания пищи необходимо наличие в вырабатываемом поджелудочном соке достаточного количества энзимов. Выявлено несколько патологий, связанных с недостаточным синтезом ферментов. По механизму развития они относятся к пищевой непереносимости.
Ферментная недостаточность может возникать при рождении или быть приобретенной. Первый вариант развивается как результат генных поломок, во втором случае развитие патологии происходит на фоне изменений в паренхиме поджелудочной железы.
Причины, приводящие к приобретенному недостатку выработки ферментов, могут быть различными, иногда не зависящие изначально от состояния железы, а связаны с внешним воздействием или изменениями во внутренних органах. На первом месте находится любая патология ПЖ, но фактором нарушений могут стать:
- любые тяжело протекающие болезни органов и систем человека;
- неблагоприятная экологическая обстановка;
- гиповитаминоз и недостаток микроэлементов, а также белковая недостаточность в питании;
- лекарственные интоксикации;
- инфекционные заболевания;
- нарушение кишечной микрофлоры.
Все разнообразные причины, вызывающие иногда тяжелые изменения ферментативной активности, имеют общие клинические проявления. Степень их выраженности зависит от тяжести основного заболевания или интенсивности воздействующего фактора:
- сниженный аппетит;
- понос;
- метеоризм (вздутие живота) различной степени, отрыжки воздухом;
- тошнота и рвота, в тяжелых случаях — многократная, не приносящая облегчения;
- резкое похудение — иногда на фоне нормального питания;
- у детей — задержка физического развития.
Такая симптоматика свойственна и врожденной, и приобретенной ферментной недостаточности. В случае генной патологии это может проявляться с первых дней рождения и распознаваться общими симптомами: вялостью, плаксивостью малыша, беспокойством, срыгиваниями после еды, частым зловонным жидким стулом до 8 и более раз в сутки. Характерен вид стула: пенистый, обильный, с резким кислым запахом. Обычно это свидетельствует о нарушении углеводного обмена и ферментов, с ним связанными.
Состояние и клинические проявления напоминают кишечную инфекцию, поэтому для уточнения диагноза проводится ряд диагностических анализов. В результате обследования выявляют, недостаток какого конкретно фермента испытывает организм.
Сегодня изучено несколько патологий, связанных с малым количеством синтезируемых энзимов ПЖ:
- Лактазная недостаточность.
- Целиакия — нарушение расщепления глютена.
- Фенилкетонурия — дефицит аминокислоты.
Недостаточная продукция лактазы
Недостаточность продуцирования лактазы — энзима, расщепляющего молочный сахар (лактозу), проявляется с первых дней жизни ребенка. Железа не может секретировать лактазу. Полное отсутствие этого энзима или резкое снижение его выделения в полость тонкого кишечника может блокировать процесс расщепления лактозы. Она не всасывается в первоначальном виде и не усваивается организмом. Это проявляется повышенным аппетитом. Но ребенок остается голодным из-за отсутствия насыщаемости: лактоза не переваривается, не расщепляется в кишечнике и не всасывается.
При осмотре выявляется выраженное вздутие живота, болезненность при пальпации, частые отрыжки воздухом, срыгивания молоком после кормления. Частый зеленый стул с неприятным запахом может продолжаться через каждые 2–3 часа. Выражена постоянная плаксивость, капризность, плохой сон.
Целиакия
Проявляется у ребенка, когда начинается прикорм кашами. Развитие патологии связано с невозможностью ПЖ выработать протеолитический энзим, расщепляющий белок глиадин. Он содержится во всех злаках, за исключением риса, кукурузы, гречки. Желудок и кишечник не переваривают белок.
Когда нужны добавки пищеварительных ферментов
Для того, чтобы питательные вещества были поглощены, необходимо их адекватное переваривание. Если нарушен какой-либо из вышеперечисленных процессов выделения пищеварительных ферментов, это приводит к нарушению всасывания и, следовательно, к дефициту питательных веществ. Это особенно верно для нарушенной экзокринной функции поджелудочной железы.
Предрасполагают к этому состоянию:
- хронический панкреатит
- муковисцидоз
- закупорка протока поджелудочной железы или желчного пузыря
Это приводит к нарушениям пищеварения и всасывания, поэтому рекомендуется в таких случаях принимать ферменты поджелудочной железы.
Методы диагностики патологий
Для диагностики функционального состояния ПЖ применяют биохимические и инструментальные методы исследования.
Помимо этого, определяют функции печени — билирубин, трансаминазы, общий белок и его фракции, глюкозу крови.
В моче выявляют наличие аминокислот.
Для выявления фенилкетонурии – врожденной патологии ПЖ – применяется определение фенилаланина в крови. Эти анализы проводятся в родильных домах у всех новорожденных на 4–5 день жизни. По рекомендации ВОЗ, патология включена в список наследственных заболеваний, рекомендованных для ранней диагностики.
Целиакия выявляется методами серологической диагностики с определением антител и антигенов при глютеновой непереносимости.
Лактазная недостаточность подтверждается результатами исследований крови и анализом лактозной кривой: проводится стимуляция лактозой — пациенту дается лактоза в маленькой дозировке, затем исследуется кровь. А также определяется уровень лактозы в моче, куда она поступает в незначительных количествах.
Инструментальные методы исследования применяются для дифдиагностики и исключения органического поражения тканей ПЖ или наличия конкрементов, кист, воспалительных процессов. Проводятся:
- УЗИ;
- КТ;
- МРТ.
Какие анализы необходимо сдать для определения ферментов?
Изучаются анализы крови и мочи на активность основных ферментов:
- амилазы;
- трипсина;
- липазы.
Копрограмма при наличии непереваренных мышечных волокон, жиров, частиц крахмала указывает на недостаточное ферментное содержимое.
Основной показатель при изучении анализа кала — эластаза. Ее снижение может помочь вылечить болезнь и заставить нормально функционировать пищеварительные органы.
Строение органа
Тонкая кишка (intestinum tenue) отходит от желудочного привратника, образует множество петель и переходит в толстый кишечник. В начальном отделе окружность кишки 40–50 мм, в конце 20–30 мм, длина кишки может доходить до 5 метров.
Отделы тонкого кишечника:
- Двенадцатиперстная кишка (дуоденум) – самая короткая (25–30 см) и широкая часть. Имеет форму подковы, по длине сопоставима с шириной 12 пальцев, за счет чего и получила свое название,
- Тощая кишка (длина 2–2,5 метра),
- Подвздошная кишка (длина 2,5–3 метра).
Стенка тонкого кишечника состоит из следующих слоев:
- Слизистая оболочка – выстилает внутреннюю поверхность органа, 90% ее клеток составляют энтероциты, которые обеспечивают пищеварение и всасывание. Имеет рельеф: ворсинки, круговые складки, крипты (трубчатые выпячивания),
- Собственная пластина (подслизистый слой) – скопление жировых клеток, здесь же располагаются нервные и сосудистые сплетения,
- Мышечный слой – образован 2 оболочками: циркулярной (внутренней) и продольной (наружной). Между оболочками находится нервное сплетение, которое контролирует сокращение стенки кишки,
- Серозный слой – покрывает тонкий кишечник со всех сторон, за исключением дуоденума.
Кровоснабжение тонкого кишечника осуществляется за счет печеночной и брыжеечной артерий. Иннервация (снабжение нервными волокнами) происходит из сплетений вегетативной нервной системы брюшной полости и блуждающего нерва.
