Пищеварение и транспорт питательных веществ

 

1.Пищеварение  и транспорт питательных веществ.

ПИЩЕВАРЕНИЕ, процесс  механической и химической обработки  пищи, в результате которого питательные  вещества всасываются и усваиваются, а продукты распада и непереваренные вещества выводятся из организма. Химическая обработка пищи осуществляется главным образом ферментами пищеварительных соков (слюна, желудочный, панкреатический сок, кишечный сок, желчь). Различают внеклеточное (полостное), внутриклеточное и мембранное (пристеночное, т. е. на клеточной мембране, на границе внеклеточной и внутриклеточной среде) пищеварение.

ПИЩЕВАРЕНИЕ, начальный  этап обмена веществ, процесс механической и химической обработки пищи в  животном организме, при котором  пища превращается в простые составные  элементы, которые могут всасываться и использоваться организмом для восполнения его энергетических затрат. Последовательная поэтапная деградация полимерных молекул питательных веществ до мономеров осуществляется пищеварительными соками, содержащими гидролитические ферменты: пептид-гидролазы, расщепляющие пептидные связи в белках и полипептидах; гликозидазы, или карбогидразы, гидролизующие глюкозидные связи в углеводах; липазы, действующие на эфирные связи в жирах. Начальное расщепление пищи происходит в кислой среде, тогда как его конечные этапы требует нейтральной или слабощелочной среды. Все протеолитические ферменты секретируются в виде неактивных предшественников.

Типы пищеварения. Выделяют три основных типа пищеварения. При внеклеточном дистантном пищеварении синтезированные секреторными клетками ферменты выделяются во внеклеточную среду, где и реализуется их гидролитическое действие. Такой тип пищеварения является основным у организмов, стоящих по уровню эволюционного развития выше плоских червей, и особенно развит у высокоорганизованных животных и человека. Секреторные клетки в данном случае расположены достаточно далеко от мест реализации их действия. Дистантное пищеварение, происходящее в специальных полостях, обозначается как полостное. Например, в желудке преобладает полостное пищеварение. Дистантное пищеварение может происходить и за пределами организма, продуцирующего ферменты. Так, насекомые вводят пищеварительные ферменты в обездвиженную добычу.

Внутриклеточное пищеварение  является единственным типом пищеварения  у простейшихи у некоторых наиболее примитивных многоклеточных организмов (губки, плоские черви). Оно заключается в том, что гидролиз нерасщепленных или частично расщепленных пищевых веществ, проникших

1

внутрь клетки, осуществляется ферментами цитоплазмы. У высших позвоночных животных и человека внутриклеточное пищеварение имеет ограниченное значение.

Мембранное (пристеночное, контактное) пищеварение впервые  было описано А. М. Уголевым в 1950-х годах. Характерной особенностью кишечной клетки является наличие щеточной каймы, образованной микроворсинками — выростами плазматической мембраны клетки. Внешняя поверхность микроворсинок покрыта гликокаликсом — мелкоячеистой сетью толщиной 0,1 нм, состоящей из мукополисахаридных нитей. Между этими нитями располагаются адсорбированные из полости кишечника ферменты, которые расщепляют макромолекулярные соединения до олигомеров и димеров. У основания гликокаликса в апикальную липопротеиновую мембрану самих клеток встроены собственно мембранные ферменты, которые осуществляют заключительные этапы расщепления питательных веществ до мономеров.

Согласно современным  представлениям, усвоение пищи осуществляется в три этапа: полостное пищеварение, мембранное пищеварение и всасывание с более или менее выраженным компонентом внутриклеточного пищеварения. Полостное пищеварение без мембранного не имеет существенного значения, т. к. всасываться могут только продукты конечного гидролиза. Однако нельзя не учитывать роль и полостного пищеварения: без предварительной обработки в пищеварительных полостях компоненты пищи не могут проникать в зону щеточной каймы.

Типы пищеварения классифицируются не только по механизмам, но и по источникам ферментов. Различают собственное  пищеварение, когда источником фермента служит сам организм; симбионтное пищеварение, когда источником ферментов являются микроорганизмы желудочно-кишечного тракта. У человека и многих животных этот тип пищеварения имеет второстепенное значение. Существует и аутолитическое пищеварение — переваривание пищи за счет содержащихся в ней ферментов.

В транспорте питательных веществ в энтероцит важную роль играют микроциркуляторная система ворсинок и их сократительная деятельность. Сеть капилляров располагается непосредственно под базальной мембраной энтероцитов. Это способствует транспорту веществ через мембрану энте-роцита в кровь. Эндотелий капилляров имеет большое количество фенестр значительного размера (45—67 нм), через которые из межклеточных пространств в кровь проникают крупные молекулы и надмолекулярные структуры. При сокращении мускулатуры ворсинки из нее выжимается лимфа в более крупные лимфатические сосуды, а во время ее расслабления

 

2

 

 

создается присасывающий  эффект, так как возврату лимфы  препятствуют

клапаны лимфатических  сосудов. Снижение давления в лимфатическом  сосуде ворсинки способствует транспорту веществ из энтероцитов и межклеточных пространств между ними.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

2.Функции пептидов  в организме человека

Жизнь в современном  мире – огромная нагрузка для нашего организма. Стрессы, неблагоприятные  экологические условия, малоподвижный  образ жизни – все это приводит к ухудшению состояния организма на клеточном уровне, а поэтому и помощь должна поступать к мельчайшим единицам строения всего живого. И если еще недавно казалось, что молодость – это нечто скоротечное и безвозвратное, то сегодня, благодаря разработкам наших ученых, на базе 30-ти летних исследований процесса старения организма, появились поистине уникальные компоненты - пептидные биорегуляторы, способные воздействовать на клетки организма, предупреждая развитие болезней, а также бороться с прогрессирующими заболеваниями, сохраняя молодость и здоровья каждой клетки в частности и всего организма в общем.

Действие комплекса пептидов на организм можно описать следующим образом: он омолаживает клетки человеческого тела; осуществляет защитное воздействие; повышает устойчивость клеток к гипоксии, действию токсинов и иных повреждающих факторов; нормализует обмен веществ в тканях, увеличивает эффективность процессов усвоения тканями питательных веществ и выведения продуктов метаболизма; положительно влияет на активность органов и тканей в нормальных и патологических условиях, поддерживая на физиологическом уровне численность зрелых, функционально активных клеток, а также обмен веществ в них; оптимизируют процессы восстановления органов и тканей.

В нашем организме  уже заложены свои пептидные структуры белки с низкой молекулярной массой. Они защищают организм от попадания токсинов, принимают участие в процессе регенерации клеток и тканей. Но со временем их активность падает, а обменные процессы искажаются. Введение пептидных биорегуляторов нормализует клеточный метаболизм, восстанавливает работу систем организма. Когда же лучше всего употреблять пептиды? И необходимы ли они всем без исключения? Врачи уверяют, что вреда от них никакого, а вот пользы предостаточно. Они придут на помощь и в случае перелома, и в дни затянувшейся простуды. Попадая в организм, пептиды действуют абсолютно естественно и, восполняя недостаток белка, восстанавливают износившиеся или заболевшие органы и ткани. Так, сломанные кости срастаются быстрее, травмы заживают легче, а респираторные заболевания проходят скорее, чем через неделю. Применяя пептидные регуляторы, можно эффективно лечить различные заболевания, например, такие тяжелые воспаления глаз, как диабетическая ретинопатия, дистрофические и воспалительные поражения сетчатки. Пептидные биорегуляторы существуют в двух видах полипептиды, выделенные из

4

 

различных органов и  тканей животных, и их синтетические  аналоги. Все пептиды имеют свою узкую специализацию. Для каждого органа и ткани подходит только свой: для легких  легочный, для мозга мозговой. Поэтому, если у вас случился перелом, вам необходимо употреблять пептиды для костей. Если есть проблемы с несколькими органами, можно применять несколько групп пептидов одновременно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

3.Углеводы  в пищевых продуктах.

Углеводы служат основным источником энергии. Свыше 56% энергии  организм получает за счет углеводов, остальную часть - за счет белков и  жиров.

В зависимости от сложности  строения, растворимости, быстроты усвоения углеводы пищевых продуктов подразделяются на простые углеводы: моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахариды (сахароза, лактоза) и сложные углеводы, или полисахариды (крахмал, гликоген, клетчатка).

Простые углеводы легко  растворяются в воде и быстро усваиваются. Они обладают выраженным сладким  вкусом и относятся к сахарам.

Наиболее распространенный моносахарид - глюкоза - содержится во многих плодах и ягодах, а также  образуется в организме в результате расщепления дисахаридов и крахмала пищи. Глюкоза наиболее быстро и легко используется в организме для образования гликогена, для питания тканей мозга, работающих мышц (в том числе и сердечной мышцы), для поддержания необходимого уровня сахара в крови и создания запасов гликогена печени. Во всех случаях при большом физическом напряжении глюкоза может использоваться как источник энергии.

Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза, и  может рассматриваться как ценный, легкоусвояемый сахар. Однако она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в кровь, быстро покидает кровяное русло. Фруктоза в значительном количестве (до 70 - 80%) задерживается в печени и не вызывает перенасыщение крови сахаром. В печени фруктоза более легко превращается в гликоген по сравнению с глюкозой. Фруктоза усваивается лучше сахарозы и отличается большей сладостью. Высокая сладость фруктозы позволяет использовать меньшие ее количества для достижения необходимого уровня сладости продуктов и таким образом снизить общее потребление сахаров, что имеет значение при построении пищевых рационов ограниченной калорийности.

Избыток сахарозы оказывает  влияние на жировой обмен, усиливая жирообразование. Установлено, что  при избыточном поступлении сахара усиливается превращение в жир всех пищевых веществ (крахмала, жира, пищи, частично и белка). Таким образом, количество

 

6

поступающего сахара может служить в известной  степени фактором, регулирующим жировой  обмен. Обильное потребление сахара приводит к нарушению обмена холестерина и повышению его уровня в сыворотке крови. Избыток сахара отрицательно сказывается на функции кишечной микрофлоры. При этом повышается удельный вес гнилостных микроорганизмов, усиливается интенсивность гнилостных процессов в кишечнике, развивается метеоризм. Установлено, что в наименьшей степени эти недостатки проявляются при потреблении фруктозы. Основными источниками фруктозы являются фрукты и ягоды. Глюкоза и фруктоза широко представлены в меде: содержание глюкозы достигает 36.2%, фруктозы - 37.1%. В арбузах весь сахар представлен фруктозой, количество которой составляет 8%. Третий моносахарид - галактоза - в свободном виде в пищевых продуктах не встречается. Галактоза является продуктом расщепления основного углевода молока - лактозы.

Из дисахаридов в  питании человека основное значение имеет сахароза, которая при гидролизе  распадается на глюкозу и фруктозу. Источниками сахарозы в питании  человека являются, главным образом, тростниковый и свекловичный сахар. Содержание сахарозы в сахаре-песке составляет 99.75%. Натуральными источниками сахарозы являются бахчевые, некоторые овощи и фрукты.

Сложные углеводы, или  полисахариды, характеризуются усложненным  строением молекулы и плохой растворимостью в воде. К сложным углеводам  относятся крахмал, гликоген, пектиновые вещества и клетчатка.

Крахмал имеет основное пищевое значение. Высоким его  содержанием в значительной степени  обуславливается пищевая ценность зерновых продуктов. В пищевых рационах человека на долю крахмала приходится около 80% общего количества потребляемых углеводов. Превращение крахмала в организме в основном направлено на удовлетворение потребности в сахаре.

Гликоген в организме  используется в качестве энергетического  материала для питания работающих мышц, органов и систем. Восстановление гликогена происходит путем его его ресинтеза за счет глюкозы.

Пектины относятся к  растворимым веществам, усваивающимися в организме. Современными исследованиями показано несомненное значение пектиновых веществ в питании здорового  человека, а также возможность использовать их с терапевтической целью при некоторых заболеваниях преимущественно желудочно-кишечного тракта.

Клетчатка по химической структуре весьма близка к полисахаридам.

7

Высоким содержанием  клетчатки характеризуются зерновые продукты. Однако помимо общего количества клетчатки, важное значение имеет ее качество. Менее грубая, нежная клетчатка хорошо расщепляется в кишечнике и лучше усваивается. Такими свойствами обладает клетчатка картофеля и овощей. Клетчатка способствует выведению из организма холестерина.