Переваривание углеводов в желудочно-кишечном тракте человека и всасывание продуктов их переваривания

В сутки взрослый человек при сбалансированном питании получает в среднем 500 граммов углеводов. Основной компонент углеводного рациона – растительный полисахарид крахмал. В меньших количествах потребляются дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза), животный крахмал – гликоген, и в небольшом количестве – моносахариды (глюкоза, фруктоза, манноза). С растительной пищей может поступать довольно много клетчатки (целлюлозы), которая в желудочно-кишечном тракте человека не переваривается.

В целом переваривание пищевых углеводов заключается в гидролизе гликозидных связей в поли-, олиго- и дисахаридах с участием ферментов гликозидаз, относящихся к классу гидролаз. В результате образуются моносазхариды, которые всасываются в стенку кишечника.

Переваривание крахмала и гликогена начинается в ротовой полости с участием фермента -амилазы слюны, синтезируемого в слюнных железах. Поскольку пища в ротовой полости находится не слишком длительное время, обычно -амилаза слюны в ротовой полости успевает гидролизовать только некоторые α(1,4)-гликозидные связи. При этом образуются промежуточные продукты расщепления – декстрины (полисахаридные фрагменты различной протяженности).

Затем полупереваренные полисахариды, находящиеся в составе пищевого комка, проглатываются и попадают в желудок. Здесь эффективного переваривания углеводов не происходит - кислая среда полости желудка далека от pH-оптимума амилазы, и поэтому здесь фермент теряет свою активность. Теоретически переваривание может продолжаться только внутри пищевого комка и, лишь при том условии, что пищевая масса интенсивно не перемешивается с желудочным соком.

Переваривание углеводов возобновляется при поступлении пищевых масс из желудка в тонкий кишечник. В 12-перстную кишку открывается панкреатический проток, откуда в полость кишечника вместе с панкреатическим соком поступают ферменты панкреатическая α-амилаза и амило-1,6-гликозидаза и олиго-1,6-гликозидаза. Поступающие из желудка кислые пищевые массы нейтрализуются щелочными солями (бикарбонатами), поступающими в 12-перстную кишку вместе с соком поджелудочной железы и вырабатываемыми самой кишечной стенкой. В результате среда в просвете 12-перстной кишки приобретает слабощелочную реакцию, близкую к рН-оптимуму панкреатической -амилазы, и фермент работает эффективно.

Панкреатическая -амилаза, амило-1,6-гликозидаза и олиго-1,6-гликозидаза завершают гидролиз оставшихся полисахаридов и олигосахаридов, начатый еще в ротовой полости, до дисахаридов мальтозы и изомальтозы. Образовавшиеся мальтоза и изомальтоза вместе с остальными дисахаридами, поступившими с пищей, гидролизуются с участием ферментативных комплексов пристеночного переваривания углеводов до моносахаридов. Эти ферментативные комплексы расположены в щеточной кайме энтероцитов – клеток эпителия кишечника. Именно они завершают процесс переваривания углеводов до конечных продуктов - моносахаридов, главный из которых – α-глюкоза, в меньшем количестве – фруктоза и галактоза. Моносахариды, образовавшиеся в процессе переваривания, всасываются в кишечную стенку либо путем вторично-активного транспорта вместе с Na⁺ с участием специальных транспортных белков – транслоказ (глюкоза, галактоза, манноза), либо путем облеченной диффузии (фруктоза). В энтероцитах большая часть всосавшихся фруктозы и галактозы изомеризуется в глюкозу, которая поступает в кровь путем облегченной диффузии. По системе воротной вены (v. portae) глюкоза поступает в печень, а дальше – в общий кровоток для питания остальных органов и тканей. В момент приема пищи («на высоте пищеварения») избыток глюкозы, поступающей из кишечника, задерживается печенью, что предотвращает развитие выраженной алиментарной (пищевой) гипергликемии.