Строение апикальной поверхности кишечной клетки
Внешний слой слизистой оболочки тонкой кишки образован однослойным цилиндрическим эпителием, состоящим в основном из всасывающих (абсорбирующих) клеток, которые выполняют пищеварительные и транспортные функции, а также служат барьером между внешней и внутренней средами. Любопытно, что общее число этих клеток у человека составляет примерно 1010, а соматических - 1015. Получается, что каждая кишечная клетка “кормит” около 100 тыс. других клеток организма.
На апикальной поверхности кишечной клетки находится около 3-4 тыс. покрытых мембраной микроворсинок (плазматических выростов), за счет которых поверхность клетки увеличивается примерно в 40 раз. Микроворсинки образуют так называемую щеточную кайму, которая покрыта гликокаликсом (сетью из множества мукополисахаридных нитей, связанных кальциевыми мостиками) толщиной около 0.5 мкм. Расстояния между микроворсинками чрезвычайно малы (в среднем 1-2 мкм), а ячейки сети гликокаликса в сотни раз меньше. Благодаря этому зона щеточной каймы (в здоровом организме) препятствует проникновению бактерий, антигенов, токсических веществ и других высокомолекулярных соединений из кишечной среды во внутреннюю. Исключение составляют лишь молекулы, которые уже подверглись гидролизу в полости тонкой кишки и на ее поверхности.
Современная схема переваривания пищи
Последовательная обработка пищи происходит в результате ее постепенного перемещения по пищеварительному тракту через отделы (ротовую полость, пищевод, желудок, кишечник), структура и функции которых строго специализированы [9].
В ротовой полости пища подвергается не только механическому измельчению, но и частичной химической обработке: содержащаяся в слюне альфа-амилаза расщепляет углеводы. Далее, минуя пищевод, пищевой комок перемещается в желудок, где смешивается с кислым желудочным соком (обладающим ферментативной активностью, антибактериальными свойствами и способностью денатурировать клеточные структуры и молекулы белков) и образует жидкий или полужидкий химус. Состав желудочного сока соответствует количеству и качеству пищи, а секреторная активность координирована с моторикой желудка. Клетки слизистой оболочки желудка секретируют ферменты пепсинового ряда, обеспечивающие начальные этапы гидролиза белков (в желудке разрушается около 10% пептидных связей в молекуле белка). Кроме того, под влиянием желудочной липазы происходит частичное расщепление жиров, особенно высокодиспергированных, которые содержатся в молоке и яичных желтках. Из фундального отдела желудка, где в поверхностных слоях пищевой массы происходит гидролиз белков и жиров, а в глубоких - за счет слюнной альфа-амилазы продолжается расщепление углеводов, химус перемещается в пилорический отдел, откуда после частичной нейтрализации эвакуируется в кишечник.
Рассказывая о типах пищеварения, мы косвенно упоминали о процессах, протекающих в тонкой кишке - одном из главных органов пищеварительной системы, где расщепляются белки, углеводы и жиры. Напомним, что здесь реализуются все три типа пищеварения (полостное, мембранное и внутриклеточное), и обсудим лишь некоторые дополнительные детали. После действия пепсинов из желудка в тонкую кишку поступает смесь из незначительного количества аминокислот, а в основном белков, поли- и олигопептидов. Их дальнейшую судьбу определяют ферменты поджелудочной железы, которые поступают в полость тонкой кишки в виде неактивных форм, активация которых происходит в двенадцатиперстной кишке. В результате совместного поэтапного действия этих ферментов (трипсина, химотрипсина, эластазы и карбоксипептидаз) образуется смесь свободных аминокислот и олигопептидов, состоящих из двух-шести аминокислотных остатков.
Углеводы (крахмал и гликоген) гидролизуются альфа-амилазой до альфа-декстринов, три- и дисахаридов (мальтозы, мальтотриозы, изомальтозы) без значительного накопления глюкозы.
