Ферменты растительные. Ферментные средства, улучшающие процессы пищеварения. Потребность в ферментах снижается

Ферменты – это особый вид протеинов, которым природой отведена роль катализаторов разных химических процессов.

Этот термин постоянно на слуху, правда, далеко не все понимают, что такое фермент или энзим, какие функции выполняет это вещество, а также чем отличаются ферменты от энзимов и отличаются ли вообще. Все это сейчас и узнаем.

Без этих веществ ни люди, ни животные не смогли бы переваривать пищу. А впервые к применению ферментов в быту человечество прибегло более 5 тысяч лет тому назад, когда наши предки научились хранить молоко в «посуде» из желудков животных. В таких условиях под воздействием сычужного фермента молоко превращалось в сыр. И это только один из примеров работы энзима в качестве катализатора, ускоряющего биологические процессы. Сегодня ферменты незаменимы в промышленности, они важны для производства сахара, маргаринов, йогуртов, пива, кожи, текстиля, спирта и даже бетона. В моющих средствах и стиральных порошках также присутствуют эти полезные вещества – помогают выводить пятна при низких температурах.

История открытия

Энзим в переводе из греческого означает «закваска». А открытию этого вещества человечество обязано голландцу Яну Баптисту Ван-Гельмонту, жившему в XVI веке. В свое время он весьма заинтересовался спиртовым брожением и в ходе исследования нашел неизвестное вещество, ускоряющее этот процесс. Голландец назвал его fermentum, что в переводе означает «брожение». Затем, почти трема веками позже, француз Луи Пастер, также наблюдая за процессами брожения, пришел к выводу, что ферменты – не что иное, как вещества живой клетки. А через некоторое время немец Эдуард Бухнер добыл фермент из дрожжей и определил, что это вещество не является живим организмом. Он также дал ему свое название – «зимаза». Еще несколькими годами позже другой немец Вилли Кюне предложил все белковые катализаторы разделить на две группы: ферменты и энзимы. Причем вторым термином он предложил называть «закваску», действия которой распространяются вне живых организмов. И лишь 1897 год положил конец всем научным спорам: оба термины (энзим и фермент) решено использовать как абсолютные синонимы.

Структура: цепь из тысяч аминокислот

Все ферменты являются белками, но не все белки – ферменты. Как и другие протеины, энзимы состоят из . И что интересно, на создание каждого фермента уходит от ста до миллиона аминокислот, нанизанных, словно жемчуг на нить. Но эта нить не бывает ровной – обычно изогнута в сотни раз. Таким образом, создается трехмерная уникальная для каждого фермента структура. Меж тем, молекула энзима – сравнительно крупное образование, и лишь небольшая часть его структуры, так называемый активный центр, участвует в биохимических реакциях.

Каждая аминокислота соединена с другой определенным типом химической связи, а каждый фермент имеет свою уникальную последовательность аминокислот. Для создания большинства из них используются примерно 20 видов аминовеществ. Даже незначительные изменения последовательности аминокислот могут кардинально менять внешний вид и «таланты» фермента.

Биохимические свойства

Хотя при участии ферментов в природе происходит огромное количество реакций, но все они могут быть разгруппированы на 6 категорий. Соответственно, каждая из этих шести реакций протекает под влиянием определенного типа ферментов.

Реакции при участии энзимов:

Окисление и восстановление.

Ферменты, участвующие в этих реакциях, называются оксидоредуктазами. В качестве примера можно вспомнить как, алкогольдегидрогеназы преобразуют первичные спирты в альдегид.

Реакция переноса группы.

Ферменты, благодаря которым происходят эти реакции, называются трансферазами. Они обладают умением перемещать функциональные группы от одной молекулы к другой. Так происходит, например, когда аланинаминотрансферазы перемещают альфа-аминогруппы между аланином и аспартатом. Также трансферазы перемещают фосфатные группы между АТФ и другими соединениями, а с остатков глюкозы создают дисахариды.

Гидролиз.

Гидролазы, участвующие в реакции, умеют разрывать одинарные связи, добавляя элементы воды.

Создание или удаление двойной связи.

Этот вид реакций негидролитическим путем происходит при участии лиазы.

Изомеризация функциональных групп.

Во многих химических реакциях положение функциональной группы изменяется в пределах молекулы, но сама молекула состоит из того же количества и типов атомов, что были до начала реакции. Иными словами, субстрат и продукт реакции являются изомерами. Такого типа трансформации возможны под влиянием ферментов изомеразы.

Образование одинарной связи с устранением элемента воды.

Гидролазы разрушают связь, добавляя в молекулу элементы воды. Лиазы осуществляют обратную реакцию, удаляя водную часть из функциональных групп. Таким образом, создают простую связь.

Как работают в организме

Ферменты ускоряют практически все химические реакции, происходящие в клетках. Они имеют жизненноважное значение для человека, облегчают пищеварение и ускоряют метаболизм.

Некоторые из этих веществ помогают разрушать слишком большие молекулы на более мелкие «куски», которые организм сможет переварить. Другие наоборот связывают мелкие молекулы. Но ферменты, говоря научным языком, обладают высокой селективностью. Это значит, что каждое из этих веществ способно ускорять только определенную реакцию. Молекулы, с которыми «работают» ферменты, называются субстратами. Субстраты в свою очередь создают связь с частью фермента, именуемой активным центром.

Существуют два принципа, объясняющие специфику взаимодействия ферментов и субстратов. В так называемой модели «ключ-замок» активный центр фермента занимает в субстрате место строго определенной конфигурации. Согласно другой модели, оба участника реакции, активный центр и субстрат, меняют свои формы, чтобы соединиться.

По какому бы принципу ни происходило взаимодействие результат всегда одинаковый – реакция под воздействием энзима протекает во много раз быстрее. Вследствие такого взаимодействия «рождаются» новые молекулы, которые потом отделяются от фермента. А вещество-катализатор продолжает выполнять свою работу, но уже при участии других частиц.

Гипер- и гипоактивность

Бывают случаи, когда энзимы выполняют свои функции с неправильной интенсивностью. Чрезмерная активность вызывает чрезмерное формирование продукта реакции и дефицит субстрата. В результате – ухудшение самочувствия и серьезные болезни. Причиной гиперактивности энзима может быть как генетическое нарушение, так и избыток витаминов или , используемых в реакции.

Гипоактивность ферментов может даже стать причиной смерти, когда, например, энзимы не выводят из организма токсины либо возникает дефицит АТФ. Причиной такого состояния также могут быть мутированные гены или, наоборот, гиповитаминоз и дефицит других питательных веществ. Кроме того, пониженная температура тела аналогично замедляет функционирование энзимов.

Катализатор и не только

Сегодня можно часто услышать о пользе ферментов. Но что такое эти вещества, от которых зависит работоспособность нашего организма?

Энзимы – это биологические молекулы, жизненный цикл которых не определяется рамками от рождения и смерти. Они просто работают в организме до тех пор, пока не растворятся. Как правило, это происходит под воздействием других ферментов.

В процессе биохимической реакции они не становятся частью конечного продукта. Когда реакция завершена, фермент покидает субстрат. После этого вещество готово снова приступить к работе, но уже на другой молекуле. И так продолжается столько, сколько необходимо организму.

Уникальность ферментов в том, что каждый из них выполняет только одну, ему отведенную функцию. Биологическая реакция происходит только тогда, когда фермент находит правильный для него субстрат. Это взаимодействие можно сравнить с принципом работы ключа и замка – только правильно подобранные элементы смогут «сработаться». Еще одна особенность: они могут работать при низких температурах и умеренном рН, а в роли катализаторов являются более стабильными, чем любые другие химические вещества.

Ферменты в качестве катализаторов ускоряют процессы метаболизма и другие реакции.

Как правило, эти процессы состоят из определенных этапов, каждый из которых требует работы определенного энзима. Без этого цикл преобразования или ускорения не сможет завершиться.

Пожалуй, из всех функций ферментов наиболее известна – роль катализатора. Это значит, что энзимы комбинируют химические реагенты таким образом, чтоб снизить энергетические затраты, необходимые для более быстрого формирования продукта. Без этих веществ химические реакции протекали бы в сотни раз медленнее. Но на этом способности энзимов не исчерпываются. Все живые организмы содержат энергию, необходимую им для продолжения жизни. Аденозинтрифосфат, или АТФ, это своего рода заряженная батарейка, которая снабжает клетки энергией. Но функционирование АТФ невозможно без ферментов. И главный энзим, производящий АТФ, – синтаза. Для каждой молекулы глюкозы, которая трансформируется в энергию, синтаза производит около 32-34 молекул АТФ.

Помимо этого, энзимы (липаза, амилаза, протеаза) активно применяются в медицине. В частности, служат компонентом ферментативных препаратов, таких как «Фестал», «Мезим», «Панзинорм», «Панкреатин», применяемых для лечения несварения желудка. Но некоторые энзимы способны также влиять на кровеносную систему (растворяют тромбы), ускорять заживление гнойных ран. И даже в противораковой терапии также прибегают к помощи ферментов.

Факторы, определяющие активность энзимов

Поскольку энзим способен ускорять реакции во много раз, его активность определяется так называемым числом оборотов. Этот термин обозначает количество молекул субстрата (реагирующего вещества), которую способна трансформировать 1 молекула фермента за 1 минуту. Однако существует ряд факторов, определяющих скорость реакции:

Концентрация субстрата.

Увеличение концентрации субстрата ведет к ускорению реакции. Чем больше молекул действующего вещества, тем быстрее протекает реакция, поскольку задействовано больше активных центров. Однако ускорения возможно только до тех пор, пока не задействуются все молекулы фермента. После этого, даже повышение концентрации субстрата не приведет к ускорению реакции.

Температура.

Обычно повышение температуры ведет к ускорению реакций. Это правило работает для большинства ферментативных реакций, но только до тех пор, пока температура не поднимется выше 40 градусов по Цельсию. После этой отметки скорость реакции, наоборот, начинает резко снижаться. Если температура опустится ниже критической отметки, скорость ферментативных реакций повысится снова. Если температура продолжает расти, ковалентные связи рушатся, а каталическая активность фермента теряется навсегда.

Кислотность.

На скорость ферментативных реакций также влияет показатель рН. Для каждого фермента существует свой оптимальный уровень кислотности, при котором реакция проходит наиболее адекватно. Изменение уровня рН сказывается на активности фермента, а значит, и скорости реакции. Если изменения слишком велики, субстрат теряет способность связываться с активным ядром, а энзим больше не может катализировать реакцию. С восстановлением необходимого уровня рН, активность фермента также восстанавливается.

Ферменты, присутствующие в человеческом организме, можно разделить на 2 группы:

метаболические;
пищеварительные.

Метаболические «работают» над нейтрализацией токсических веществ, а также способствуют выработке энергии и белков. Ну и, конечно, ускоряют биохимические процессы в организме.

За что отвечают пищеварительные – понятно с названия. Но и здесь срабатывает принцип селективности: определенный тип ферментов влияет только на один вид пищи. Поэтому для улучшения пищеварения можно прибегнуть к маленькой хитрости. Если организм плохо переваривает что-то из еды, значит надо дополнить рацион продуктом, содержащим фермент, который способен расщепить трудно перевариваемую пищу.

Пищевые ферменты – катализаторы, которые расщепляют продукты питания до состояния, в котором организм способен поглощать из них полезные вещества. Пищеварительные энзимы бывают нескольких типов. В человеческом организме разные виды ферментов содержатся на разных участках пищеварительного тракта.

Ротовая полость

На этом этапе на пищу воздействует альфа-амилаза. Она расщепляет углеводы, крахмалы и глюкозу, которые содержатся в картофеле, фруктах, овощах и других продуктах питания.

Желудок

Здесь пепсин расщепляет белки до состояния пептидов, а желатиназа – желатин и коллаген, содержащиеся в мясе.

Поджелудочная железа

На этом этапе «работают»:

трипсин – отвечает за расщепление белков;
альфа-химотрипсин – помогает усвоению протеинов;
эластазы – расщепляют некоторые виды белков;
нуклеазы – помогают расщеплять нуклеиновые кислоты;
стеапсин – способствует усвоению жирной пищи;
амилаза – отвечает за усвоение крахмалов;
липаза – расщепляет жиры (липиды), содержащиеся в молочных продуктах, орехах, маслах и мясе.

Тонкая кишка

Над пищевыми частицами «колдуют»:

пептидазы – расщепляют пептидные соединения к уровню аминокислот;
сахараза – помогает усваивать сложные сахара и крахмалы;
мальтаза – расщепляет дисахариды к состоянию моносахаридов (солодовый сахар);
лактаза – расщепляет лактозу (глюкозу, содержащуюся в молочных продуктах);
липаза – способствует усвоению триглицеридов, жирных кислот;
эрепсин – воздействует на протеины;
изомальтаза – «работает» с мальтозой и изомальтозой.

Толстый кишечник

Здесь функции ферментов выполняют:

кишечная палочка – отвечает за переваривание лактозы;
лактобактерии – влияют на лактозу и некоторые другие углеводы.

Кроме названных энзимов, существуют еще:

диастаза – переваривает растительный крахмал;
инвертаза – расщепляет сахарозу (столовый сахар);
глюкоамилаза – превращает крахмал в глюкозу;
альфа-галактозидаза – способствует перевариванию бобов, семян, соевых продуктов, корневых овощей и листовых;
бромелайн – фермент, полученный из , способствует расщеплению разных видов белков, эффективен при разных уровнях кислотности среды, обладает противовоспалительными свойствами;
папаин – фермент, выделенный из сырой папайи, способствует расщеплению мелких и крупных протеинов, эффективен в широком диапазоне субстратов и кислотности.
целлюлаза – расщепляет целлюлозу, растительные волокна (в человеческом организме не обнаружена);
эндопротеаза – расщепляет пептидные связи;
экстракт бычьей желчи – энзим животного происхождения, стимулирует моторику кишечника;
ксиланаза – расщепляет глюкозу из зерновых.

Катализаторы в продуктах

Ферменты имеют решающее значение для здоровья, поскольку помогают организму расщеплять пищевые компоненты до состояния, пригодного для использования питательных веществ. Кишечник и поджелудочная железа производят широкий спектр ферментов. Но кроме этого, многие их полезных веществ, способствующих пищеварению, содержатся также и в некоторых продуктах.

Ферментированные продукты являются практически идеальным источником полезных бактерий, необходимых для правильного пищеварения. И в то время, когда аптечные пробиотики «работают» только в верхнем отделе пищеварительной системы и часто не добираются до кишечника, эффект от ферментативных продуктов ощущается во всем желудочно-кишечном тракте.

Например, абрикосы содержат в себе смесь полезных энзимов, в том числе инвертазу, которая отвечает за расщепление глюкозы и способствует быстрому высвобождению энергии.

Натуральным источником липазы (способствует более быстрому перевариванию липидов) может послужить авокадо. В организме это вещество производит поджелудочная железа. Но дабы облегчить жизнь этому органу, можно побаловать себя, например, салатом с авокадо – вкусно и полезно.

Кроме того, что банан, пожалуй, самый известный источник калия, он также поставляет в организм амилазу и мальтазу. Амилаза содержится также в хлебе, картофеле, крупах. Мальтаза способствует расщеплению мальтозы, так называемого солодового сахара, который в обилии представлен в пиве и кукурузном сиропе.

Другой экзотический фрукт – ананас содержит в себе целый набор энзимов, в том числе и бромелайн. А он, согласно некоторым исследованиям, еще и обладает противораковыми и противовоспалительными свойствами.

Экстремофилы и промышленность

Экстремофилы – это вещества, способны сохранять жизнедеятельность в экстремальных условиях.

Живые организмы, а также ферменты, позволяющие им функционировать, были найдены в гейзерах, где температура близка к точке кипения, и глубоко во льдах, а также в условиях крайней солености (Долина Смерти в США). Кроме того, ученые находили энзимы, для которых уровень рН, как оказалось, также не принципиальное требование для эффективной работы. Исследователи с особым интересом изучают ферменты-экстремофилы, как вещества, которые могут быть широко использованы в промышленности. Хотя и сегодня энзимы уже нашли свое применение в индустрии как биологически и экологически чистые вещества. К применению энзимов прибегают в пищевой промышленности, косметологии, производстве бытовой химии.

Более того, «услуги» ферментов в таких случаях обходятся дешевле, чем синтетических аналогов. Кроме того, натуральные вещества являются биоразлагаемыми, что делает их использование безопасным для экологии. В природе существуют микроорганизмы, способные расщепить ферменты на отдельные аминокислоты, которые затем становятся компонентами новой биологической цепочки. Но это, как говорится, уже совсем другая история.

Правильное функционирование пищеварительного тракта и желудка сказывается на крепости ногтей, здоровье волос человека. На работу ЖКТ напрямую влияет количество ферментов, которые осуществляют переработку еды, ее полное расщепление. При нарушении выработки этих веществ человек может использовать специальные препараты.

Что такое ферментные препараты

Широкое применение нашли среди людей препараты для пищеварения, которые содержат ферменты, используемые для лечения заболеваний кишечника, желудка. Применяют их, как правило, при необходимости проведения заместительной терапии, когда происходят нарушения в процессе выработки собственных ферментов. Специалисты выделяют два направления действия этих препаратов для пищеварения:

Уменьшение болей при заболеваниях кишечника, желудка, диспепсии (тяжесть, отрыжка, вздутие и т.д.).
Помощь при расщеплении пищи при нарушении работы поджелудочной железы – внешнесекреторная недостаточность.

Спектр применения препаратов с ферментами для пищеварения весьма широк. Как правило, они назначаются людям:

при патологии желчного пузыря, печени, к примеру, при холецистите, хроническом гепатите, после проведения холецистэктомии;
заболеваниях желудка, при которых снижена секреторная функция;
недугах кишечника: энтерит, хронический энтероколит;
болезнях поджелудочной железы: муковисцидоз, хронический панкреатит, после резекции железы;
функциональной диспепсии;
нарушениях пристеночного пищеварения: болезнь Крона, глютеновая энтеропатия, дефицит дисахаридазы.

В силу популярности проблемы людей с системой ЖКТ на рынке представлено много препаратов с ферментами для пищеварения. Медики выделяют три основные группы средств:

сделанные из поджелудочной свиней;
растительного происхождения;
полученные из железы крупного рогатого животного.

Протеолитические ферменты

В этой группе медикаментов основным действующим компонентом является пепсин. Эти препараты обеспечивают ферменты для пищеварения, которые компенсируют нарушения работы слизистой желудка, способны переработать все виды натуральных белков:

Абомин;
Пепсин;
Ацидин-пепсин;
Пепсидал.

Пищеварительные ферменты с желчными кислотами

Это препараты для улучшения работы кишечника, в состав которых входят вспомогательные компоненты: желчные кислоты, гемицеллюлоза и т.д. Они участвуют в расщеплении сложных соединений сахара, стимулируют выработку ферментов поджелудочной железой. В список популярных препаратов этой группы входят:

Фестал;
Панзинорм;
Энзистал

Действие желчных кислот направлено на улучшение секреции поджелудочной железы, стимуляцию моторики кишечника, желчного пузыря. Эти ферменты для пищеварения обеспечивают эмульгацию жира в организме, повышению холереза. Перистальтику кишечного тракта стимулирует растительная клетчатка. В состав медикаментов входят диметикон, симетикон, которые избавляют от метеоризма и являются пеногасителями.

Лекарства для поджелудочной железы

Все эффективные таблетки для поджелудочной железы содержат в своем составе панкреатин, который является основным ферментом, оказывающим моментальную поддержку при сбое в процессе пищеварения. Также в состав входят такие важные липолитические элементы: липаза, амилаза, трипсин. Изготавливаются средства из поджелудочной рогатого скота или свиней. К медикаментам такого действия относятся:

Креон;
Панкреатин;
Пензитал;

Таблетки для улучшения пищеварения с растительными энзимами

Эти таблетки содержат специфические ферменты-белки, которые ускоряют разные реакции в организме, оказывают влияние на обмен веществ. Часть энзимов вырабатывает щитовидная железа, оставшиеся попадают в организм человека вместе с пищей. Через какое-то время снижается естественное образование этих ферментов, поэтому необходимо принимать следующие препараты:

Ораза;
Пепфиз;
Фестал;
Солизим;
Юниэнзим.

Таблетки для пищеварения с дисахаридазами

В составе содержится фермент β-галактидаза, который расщепляет дисахарид лактозу. К этой группе относятся такие эффективные и популярные медикаменты:

Лактейд;
Лактаза;
Керулак.

Препараты для улучшения пищеварения у детей

Ферментативные проблемы, нарушения пищеварения возникают и у детей. Все вышеописанные препараты полностью подходят для ребенка, но назначить их должен врач. Он сможет точно определить дозировку медикамента, которая зависит от возраста малыша. Опасность приема таких медикаментов заключается в привыкании организма. Спустя некоторое время, может выработаться зависимость от медикаментов, самостоятельна выработка ферментов снизиться.

Ферментные препараты — это лекарственные средства, предназначенные для улучшения пищеварения и содержащие специальные элементы (энзимы). Организм человека вырабатывает вещества, необходимые для того, чтобы пища должным образом переварилась и усвоилась, но иногда их бывает недостаточно, что приводит к вздутию живота, газообразованию. Чтобы избавиться от подобных проблем, назначают ферментные препараты, благодаря которым нормализуется пищеварение и улучшается самочувствие. Лекарства принимают длительное время, чтобы достичь определенного эффекта.

Показания к применению

Процесс пищеварения может ухудшиться из-за неправильного питания, а также из-за наличия серьезных заболеваний желудочно-кишечного тракта. Ферментные препараты назначаются в дополнение к основным лекарственным средствам, чтобы улучшить состояние больного. Рекомендуются они при следующих болезнях:

хронический гастрит, панкреатит, холецистит;
энтероколит, болезнь Крона, функциональная диспепсия.

Особенно необходимы ферменты для поджелудочной железы, когда развивается хронический тип панкреатита.

Виды ферментных препаратов

Существует множество различных ферментных препаратов, их выбор зависит от тяжести заболевания, а дозировку может назначить только врач, изучивший картину болезни. Лекарственное средство подбирается по таким критериям, как:

наличие пищеварительных ферментов, способствующих перевариванию нутриентов;
форма производства;
неизменность ферментов при воздействии соляной кислоты;
действенное проникновение ферментов через двенадцатиперстную кишку;
хорошая переносимость средства, наличие или отсутствие противопоказаний;
срок годности и доступность по цене.

Различают следующие виды ферментных препаратов:

Экстракты слизистой оболочки желудка, в их состав входит пепсин (Абомин, Ацидин-пепсин).
Панкреатические вещества, включающие амилазу, липазу и трипсин (Панкреатин, Креон, Мезим).
Смешанные энзимы, в которых сочетается панкреатин с компонентами желчи, гемицеллюлазой (Фестал, Энзистал).
Препараты растительного происхождения, дополненные грибковой амилазой, папаином, липазой (Пепфиз, Ораза).
Дисахаридаза (Тилактаза).

При выборе лекарственных средств для улучшения пищеварения учитывают разновидность патологии и степень тяжести ее протекания. Основные вещества в препаратах — это липаза, протеаза и амилаза панкреатина. Их упаковывают в кислотоустойчивую капсулу, чтобы они не растворились в соляной кислоте, содержащейся в желудочном соке. При панкреатите обычно назначают Креон, Панцитрат, при их приеме ферменты быстро проходят через двенадцатиперстную кишку и перемешиваются с едой. Некоторые ферментные средства при хроническом панкреатите использовать нельзя. Это касается лекарств, содержащих желчь: Фестала, Дигестала. Препараты должны быть безвредными и нетоксичными, чтобы не навредить организму.

Ферменты поджелудочной железы необходимы для правильной работы органов пищеварения. В случае их недостаточности требуется медикаментозное лечение с особенной диетой. В такой ситуации назначают следующие препараты:

Панкреатин, креон;
Мезим, пангрол;
Дигестал.

Растительные ферменты рекомендуется принимать людям, не переносящим панкреатических энзимов в связи с аллергией на свинину или говядину. Такие лекарственные средства содержат папаин, экстракт рисового грибка. Активность у грибковых и растительных ферментов меньше, чем у животных, поэтому они менее популярны.

Антиферментные препараты назначают для подавления активности этих веществ. Популярны следующие: Гордокс, Пантрипин.

Назначение и лечение

Дозировка лекарственного средства подбирается индивидуально для каждого человека. Если наступает ухудшение, то препарат отменяют и назначают другой, аналогичный по фармакологическому действию.

Для лечения и профилактики нарушений функции поджелудочной железы обычно используют следующие лекарства:

Панзинорм, мезим;
Фестал, креон;
Панкреатин.

При хроническом панкреатите прописывают ферменты, способствующие улучшению деятельности пищеварительной системы и уменьшающие дискомфорт и болевые ощущения. К ним относят Но-Шпу, Папаверин.

Противопоказания и ограничения

Ферменты не принимают при остром панкреатите и при обострении хронической формы заболевания. Существуют ограничения и в случае аллергии на мясо (свинину, говядину). Как и все лекарства, данные препараты имеют противопоказания. Их нельзя принимать, когда в анамнезе присутствуют такие патологии:

подагра;
целиакия;
острый гастрит, панкреатит.

Нежелательно принимать ферменты при избытке формирования мочевой кислоты (гиперурикозурии), когда развивается мочекаменная болезнь. При передозировке проявляются характерные симптомы: диарея, запор, тошнота, боли в желудке. Кроме того, средства, содержащие компоненты желчи, не рекомендуется принимать при таких болезнях, как:

острый и хронический панкреатит;
гепатит любого вида;
понос, язва желудка и двенадцатиперстной кишки;
воспаление кишечного тракта.

Пищеварительные ферменты в препаратах на основе растительных компонентов широко применяются для лечения детей, их разводят в жидкости, в еде. Они используются при хроническом гастрите, энтерите и легкой форме панкреатита. Таблетки на основе животных продуктов назначаются детям для лечения желудочных болезней, связанных с проблемами пищеварения. Доза и периодичность приема для каждого ребенка устанавливаются индивидуально, в зависимости от формы заболевания. Их можно применять только по назначению врача. Кроме того, придерживаются специальной диеты, принимают другие медикаментозные средства, чтобы снизить воспаление.

Любые ферментные препараты — как для взрослых, так и для детей — используются только по рекомендации специалиста.

Препараты, содержащие пищеварительные ферменты в настоящее время широко применяются при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта. Основное направление в лечении ферментами - заместительная терапия при недостаточности собственных ферментов. Различают два направления действия ферментных препаратов: 1.расщепление пищи при внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы, 2.уменьшение болей в животе при заболеваниях желудка и кишечника, диспепсии (ощущение тяжести, вздутие, отрыжка, нарушения стула).
Показания для назначения ферментов: нарушение выработки и выделения ферментов поджелудочной железой, нарушение кишечного всасывания, нарушение двигательной активности желудочно-кишечного тракта.

Классификация ферментных препаратов.

1. Препараты, содержащие панкреатин (пензитал, панкреатин, мезим форте, панцитрат, креон, панкреофлат,пангрол, панкреон). Показаниями к назначению ферментных препаратов, содержащих панкреатин, являются различные состояния, сопровождающиеся нарушением экзокринной функции поджелудочной железы, дисбактериоз, при котором собственные ферменты разрушаются микроорганизмами, обсеменяющими тонкую и двенадцатиперстную кишку, при язвенной болезни с высоким содержанием соляной кислоты и пепсина в желудочном секрете, при острых инфекционных и хронических заболеваниях кишечника, сопровождающихся синдромами мальдигестии и мальабсорбции (затрудненного пристеночного кишечного переваривания и всасывания), врожденном дефиците ферментов.

2. Препараты, содержащие панкреатин, компоненты желчи, гемицеллюлазу и другие компоненты (фестал, дигестал, панзинорм, энзистал, ипентал, кадистал, котазим форте, мензим, панкурмен, панкрал). Желчные кислоты, входящие в состав препаратов усиливают секрецию поджелудочной железы, двигательную активность кишечника и желчного пузыря. Гемицеллюлаза увеличивает расщепление сложных сахаров растительного происхождения, снижает газообразование. Комбинированные препараты назначаются при преобладании запоров, метеоризме, отрыжке, сопровождающих острые и хронические патологии кишечника, дисбактериоз.
Противопоказаниями для назначения комбинированных препаратов с компонентами желчи являются панкреатит (острый и хронический), гепатит, диарея, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, воспалительные заболевания кишечника.

3. Препараты растительного происхождения, содержащие экстракт рисового грибка, папаин и другие компоненты (пепфиз, ораза, нигедаза, солизим, сомилаза, юниэнзим). Используются при недостаточности внешнесекреторной функции поджелудочной железы и при непереносимости говядины или свинины.
Солизим и сомилазу противопоказано применять при аллергии на антибиотики пенициллинового ряда.

4. Комбинированные препараты, в которых панкреатин сочетается с растительными энзимами, витаминами (вобэнзим, флогензим, меркэнзим).Препараты растительного происхождения противопоказаны при бронхиальной астме, аллергии на грибки и бытовую пыль.
Препараты растительного ряда в 75 раз менее эффективны, чем препараты на основе животных энзимов.

5. Простые ферменты (абомин, бетаин) обладают протеолитической активностью и не относятся к ферментам поджелудочной железы. В настоящее время используются меньше.
Абомин препарат из слизистой оболочки желудка телят и ягнят, ацидин-пепсин на основе пепсина и бетаина, пепсидил содержит пепсин и пептоны, пепсин получают из слизистой свиней и ягнят. Наличие в этих препаратах пепсина, катепсина, пептидаз, аминокислот способствует высвобождению гастрина, увеличивающего желудочную секрецию и двигательную активность желудочно-кишечного тракта. Препараты этой группы назначаются при гастритах с секреторной недостаточностью.

Ферментные препараты могут применяться как однократно (при существенной пищевой или алкогольной нагрузке), так и при длительном лечении. Об эффективности препарата говорит нормализация состояния пациента (исчезновение болей, нормализация частоты и характера стула) и лабораторные изменения (нормализация эластазы в кале).
Дозы ферментов подбираются индивидуально в пересчете на активность липазы.
Причинами отсутствия или снижения эффекта при лечении ферментами могут быть неадекватные дозы препарата, инактивация фермента в желудке, разрушение ферментов при дисбактериозе кишечника
Снизить инактивацию ферентов желудочным соком можно одновременно назначив блокаторы Н2 гистаминовых рецепторов или антацидов.

Самостоятельный прием ферментных препаратов возможен однократно при пищевых перегрузках, так как для длительной терапии необходим правильный расчет и подбор дозировок, а также адекватное отслеживание клинических и лабораторных изменений. Кроме этого, длительный бесконтрольный прием ферментных препаратов, особенно в высоких дозировках способен подавить активность собственных желез секреции.

Пищеварение — это сложный физиологический процесс, в ходе которого пища, поступающая в организм, подвергается физическим и химическим изменениям и питательные вещества всасываются в кровь и лимфу.

Физические изменения пищи состоят в ее размельчении, набухании, растворении; химические - в ферментативном расщеплении белков, жиров и углеводов до конечных продуктов, подвергающихся всасыванию. Важнейшая роль в этом принадлежит гидролитическим ферментам секретов пищеварительных желез и исчерченной каемки тонкой кишки.

Функции пищеварительной системы:

моторная (механическая) — механическое измельчение пищи (жевание), передвижение пиши вдоль пищеварительного тракта (глотание, перистальтика, перемешивание пищевой кашицы с пищеварительным соком), выделение непереваренных продуктов (дефекация);
секреторная (химическая) — выработка ферментов пищеварительных соков (желудочного, кишечного, панкреатического), слюны и желчи;
всасывающая — всасывание продуктов переваривания белков, жиров, углеводов, а также воды, минеральных солей и витаминов;
эндокринная — секреция ряда гормонов, регулирующих пищеварение (гастрин, энтерогастрин, секретин, холецистокинин, вилликинин и др.) и влияющих на нервную и кровеносную системы (вещество Р, бомбезин, эндорфины и т.д.).

Типы пищеварения

В зависимости от происхождения гидролитических ферментов пищеварение делят на три типа:

собственное пищеварение — осуществляется ферментами, синтезированными данным организмом, его железами, эпителиальными клетками, — ферментами слюны, желудочного и поджелудочного соков, эпителия тонкой кишки;
симбионтное пищеварение - гидролиз питательных веществ за счет ферментов, синтезированных симбионтами организма — бактериями и простейшими, находящимися в пищеварительном тракте. Симбионтное пищеварение у человека осуществляется в толстой кишке. Благодаря этому пищеварению происходит расщепление клетчатки, в котором принимают участие бактерии толстого кишечника;
аутолитическое пищеварение — осуществляется за счет экзогенных гидролаз, которые поступают в организм в составе принимаемой пищи. Роль этого пищеварения существенна при недостаточно развитом собственном пищеварении. У новорожденных собственное пищеварение еще не развито, поэтому возможно его сочетание с аутолитическим пищеварением, т.е. питательные вещества грудного молока перевариваются ферментами, поступающими в пищеварительный тракт младенца в составе грудного молока.

В зависимости от локализации процесса гидролиза питательных веществ пищеварение делится на несколько типов:

внутриклеточное пищеварение — состоит в том, что поступившие в клетку путем фагоцитоза и пиноцитоза (эндоцитоза) вещества гидролизуются клеточными (лизосомальными) ферментами либо в цитоплазме, либо в пищеварительной вакуоли. Эндоцитозу отводится значительная роль в кишечном пищеварении в период раннего постнатального развития млекопитающих. Этот тип пищеварения распространен у простейших и примитивных многоклеточных (губки, плоские черви и т.д.). У высших животных и человека выполняет защитные функции (фагоцитоз);
внеклеточное пищеварение — делят на дистантное, или полостное, и пристеночное, или мембранное. Дистантное пищеварение совершается в среде, удаленной от места синтеза ферментов. Так осуществляется действие на питательные вещества в полости пищеварительного тракта ферментов слюны, желудочного сока и сока поджелудочной железы. Пристеночное , или мембранное, пищеварение открыто в 50-х гг. XX в. A.M. Уголевым. Такое пищеварение происходит в тонкой кишке на колоссальной поверхности, образованной складками, ворсинками и микроворсинками эпителиоцитов слизистой оболочки. Гидролиз происходит с помощью ферментов, «встроенных» в мембраны микроворсинок. Богаты ферментами слизь, выделяемая слизистой оболочкой тонкой кишки, и зона исчерченной каемки, образованная микроворсинками и мукополисахаридными нитями — гл и кокал иксом. В слизи и гликокаликсе находятся ферменты поджелудочной железы, перешедшие из полости тонкой кишки, и собственно кишечные ферменты, образующиеся в результате непрерывных процессов кишечной секреции и отторжения энтероцитов.

Следовательно, пристеночное пищеварение в широком его понимании совершается в слое слизи, зоне гликокаликса и на поверхности микроворсинок с участием большого количества ферментов кишки и поджелудочной железы.

В настоящее время процесс пищеварения рассматривают как трехэтапный: полостное пищеварение → пристеночное пищеварение → всасывание. Полостное пищеварение заключается в начальном гидролизе полимеров до стадии олигомеров; пристеночное обеспечивает дальнейшее ферментативное расщепление олигомеров до мономеров, которые затем всасываются, — так называемый пищеварительно-транспортный конвейер.

Секреция желудочно-кишечного тракта

Процесс секреции пищеварительных желез связан с поступлением из кровотока исходного материала (воды, аминокислот, моносахаридов, жирных кислот); синтезом первичного секреторного продукта и его транспорта для секреции и выделением и активизацией секрета. Регуляция этого процесса осуществляется за счет кишечных гормонов, а также нервами со стороны центральной нервной системы. Все виды регуляции базируются на информации, идущей от рецепторов пищеварительного канала. Механо-, химо-, температурные и осморецепторы дают информацию в нервную систему об объеме пищи, ее консистенции, степени наполнения органа, давлении, кислотности, осмотическом давлении, температуре, концентрации промежуточных и конечных продуктов гидролиза, концентрации некоторых ферментов. Регуляция осуществляется за счет прямого влияния на секретируемые клетки и опосредованного влияния, например за счет изменения кровотока, продукции местных интестинальных гормонов, активности нервной системы.

В полости рта происходит механическая обработка пищи и начинается пищеварение, обусловленное ферментами слюны. За сутки выделяется 0,5-2 л слюны. Вне приема пищи секреция происходит для увлажнения ротовой полости (0,24 мл/мин), а при жевании продукция слюны возрастает более чем в 10 раз и составляет 3-3,5 мл/мин. В слюне содержится муцин, лизоцин, различные гидролазы, и при нейтральной или близкой к ней реакции они способны начать гидролиз углеводов. Слюнные железы продуцируют гормоны и биологически активные вещества общего действия, например гормон партоин, который регулирует биосинтез белка, уровень сахара в крови, усиливает сперматогенез (созревание сперматозоидов), стимулирует созревание клеток крови, повышает проницаемость клеточно-кровяных барьеров. В слюнных железах вырабатывается фактор роста нервов, эпидермальный фактор роста, фактор роста эпителия: под их влиянием усиливается рост молочных желез, рост эпителия сосудов кожи, почек, мышц, происходит утолщение кожного покрова. Лизоцим слюны является мощным защитным фактором против микроорганизмов. Слюноотделение способны вызвать как раздражения слизистой рта, так и сигналы с органов зрения, обоняния.

Центр слюноотделения — сложная совокупность нейронов центральной нервной системы. Основной компонент слюноотделительного центра расположен в продолговатом мозге (парасимпатический отдел), активация которого усиливает продукцию слюны. При сильном волнении, стрессе, угрожающих ситуациях активизируется симпатический отдел мозга и выработка слюны тормозится — «пересыхает во рту». На различный по характеру раздражитель выделяется и различная по составу слюна, например на кислоту выделяется много жидкой слюны с малым содержанием пищеварительных ферментов для смывания излишней кислоты.

На слизистой желудка на 1 мм 2 находится примерно 100 желудочных ямок, в каждой из которых открывается от 3 до 7 просветов желудочных желез. По своему строению и характеру секрета различают главные клетки, продуцирующие пищеварительные ферменты, обкладочные, продуцирующие соляную кислоту, и добавочные, продуцирующие слизь. У места впадения пищевода (кардмальный отдел) железы желудка в основном состоят из клеток, продуцирующих слизь, а в пилорическом отделе — из главных клеток, продуцирующих пепсиногены (ферменты). В норме желудочный сок имеет кислую реакцию (рН = 1,5-1,8), что обусловлено соляной кислотой. Соляная кислота активирует ферменты, превращая пепсиногены в пепсины. Образование соляной кислоты происходит при участии кислорода, поэтому при гипоксии (недостатке кислорода) секреция соляной кислоты уменьшается, а следовательно, и переваривание пищи. Соляная кислота обеспечивает разрушение микроорганизмов, попавших с пищей. Слизь добавочных клеток организует слизистый барьер и предотвращает разрушение слизистой под влиянием соляной кислоты и пепсинов.

В кишечнике за сутки выделяется около 2,5 л кишечного сока. Реакция кишечного сока щелочная (рН = 7,2-8,6). В нем присутствует более 20 различных видов ферментов (протеазы, амилаза, мальтаза, инвертаза, липаза и др.).

Основные ферменты кишечного тракта и их действие представлены в таблице.

В слюнных железах, желудке и кишечнике осуществляется процесс экскреции (выделения) метаболитов: мочевины, мочевой кислоты, креагинина, ядов и многих лекарственных препаратов. При нарушении функции почек этот процесс усиливается.

Основные ферменты ЖКТ человека и их действие

Отделы пищеварительного тракта	Ферменты	Действие фермента	Условия работы ферментов
Ротовая полость (слюнные железы, выделяющие слюну)	1. Птеолин	1. Крахмал — Мальтоза	Слабощелочная среда, при 37-38°С
Ротовая полость (слюнные железы, выделяющие слюну)	2. Мальтаза	2. Мальтоза — Глюкоза	Слабощелочная среда, при 37-38°С
Желудок (желудочный сок)		Расщепляет белки	Кислая среда, температура 37°С
Двенадцатиперстная кишка (секрет поджелудочной железы)		1. Жиры до глицерина и жирных кислот	Щелочная среда, температура 37°С
	2. Трипсин, Химотрипсин	2. Белки до аминокислот
	3. Амилаза	3. Крахмал до глюкозы

Всасывание

Всасывание питательных веществ является основным компонентом и конечной целью процесса пищеварения. Этот процесс осуществляется па всем протяжении ЖКТ от ротовой полости до толстого кишечника. В ротовой полости начинается всасывание моносахарида, в желудке всасываются вода и алкоголь, в толстом кишечнике — вода, хлориды, жирные кислоты, в тонком кишечнике все основные продукты гидролиза, в 12-перстиой кишке всасываются ионы кальция, магния, железа и моносахариды.

Регуляция всасывания осуществляется за счет изменения процессов кровотока через слизистую кишечника, желудка; за счет изменения лимфотока в этих органах, а также за счет синтеза «транспортеров» — специфических переносчиков тех или иных веществ. Кровоток в чревной области во многом зависит от стадии пищеварения. В условиях «пищевого покоя» в чревный кровоток поступает 15-20% минутного объема кровообращения, но при усиленной функциональной активности ЖКТ он возрастает в 8-10 раз. Это способствует увеличению продукции пищеварительных соков, моторной активности, повышает интенсивность всасывания, создаст условия для оттока крови, богатой всосавшимися питательными веществами. Усиление чревного кровотока происходит за счет продукции активных веществ, расширяющих сосуды. Гормоны, меняющие процесс всасывания какого-либо вещества в кишечнике, одновременно в том же направлении меняют и процессы реадсорбции этого же вещества в почках, так что процессы всасывания и почечной реадсорбции во многом общие.

Пищеварение в двенадцатиперстной кишке

Общая характеристика дуоденального пищеварения

Пищеварение в двенадцатиперстной кишке обеспечивает дальнейшее расщепление питательных веществ с участием ферментов сока поджелудочной железы, кишечного сока и желчи. Натощак содержимое двенадцатиперстной кишки имеет слабощелочную реакцию (pН 7,2-8,0). Эвакуация порции кислого химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку на некоторое время снижает pH ее содержимого (до 3,0-4,0). Поступление в двенадцатиперстную кишку щелочного секрета поджелудочной железы, желчи, секреция щелочного кишечного сока способствуют нейтрализации соляной кислоты желудка, что создает оптимальные условия для действия ферментов в этой зоне пищеварительного тракта. Ведущую роль в переваривании белков, жиров и углеводов в двенадцатиперстной кишке играют ферменты сока поджелудочной железы.

Поджелудочная железа человека вырабатывает 1,5-2,0 л секрета в сутки. Сок поджелудочной железы представляет собой бесцветную прозрачную жидкость щелочной реакции (pН I 7,8-8,4), которая обусловлена наличием ионов бикарбоната (НСО - 3). Ферментный состав панкреатического секрета очень разнообразный. В нем присутствуют ферменты, осуществляющие гидролиз всех питательных веществ. Расщепление белков до олигопептидов и аминокислот происходит с участием протеаз (трипсина, химотрипсина, эластазы, карбоксипептидаз А и В). Эти ферменты вырабатываются поджелудочной железой в неактивной форме, в виде проферментов. Активация происходит при отщеплении от неактивных ферментов ингибирующих пептидов. В полости двенадцатиперстной кишки неактивный трипсин (трипсиноген) активируется особым ферментом кишечного сока энтерокиназой в присутствии ионов Са 2+ и активирует все остальные протеазы панкреатического сока. Активация протеаз в протоке поджелудочной железы может привести к ее самоперевариванию и развитию острого панкреатита.

Протеазы — группа ферментов (эндопептидазы: пепсин, трипсин, химотрипсин и др.; экзопептидазы: аминопептидаза, карбоксипептидаза, три- и дипептидаза и др.), расщепляющая белки до аминокислот.

Энтерокиназа — фермент, который вырабатывается энтероцитами двенадцатиперстной кишки и инициирует переход трипсиногена и химотрипсиногена в активное состояние.

Расщепление углеводов до олиго-, ди- и моносахаридов происходит под влиянием панкреатической α-амилазы. Панкреатическая липаза расщепляет эмульгированные под влиянием желчи жиры до моноглицеридов и жирных кислот. Фосфолипаза А осуществляет гидролиз фосфолипидов, РНКаза и ДНКаза сока поджелудочной железы расщепляют нуклеиновые кислоты. Все панкреатические ферменты действуют в полости двенадцатиперстной кишки, обеспечивая протекание полостного пищеварения, в ходе которого образуется большое количество продуктов расщепления питательных веществ (олигомеров и мономеров).

Регуляция панкреатической секреции

Регуляция секреции поджелудочной железы осуществляется нервными и гуморальными механизмами. Главным секреторным нервом поджелудочной железы является блуждающий нерв. При его раздражении выделяется соке высоким содержанием ферментов. Симпатические волокна чревных нервов, иннервирующие поджелудочную железу, тормозят ее секреторную активность. Роль блуждающего нерва в стимуляции секреции поджелудочной железы наиболее выражена в первую мозговую, или сложнорефлекторную, фазу панкреатической секреции. По аналогии с желудочной секрецией она начинается еще при подготовке к приему пищи в ответ на ее вид, запах (по условно- рефлекторному механизму) и продолжается при попадании пищи в ротовую полость, жевании и глотании (по безусловно- рефлекторному механизму).

При поступлении пищи в желудок продолжается выделение сока с высокой концентрацией ферментов (желудочная, или нейрогуморальная, фаза панкреатической секреции), что обеспечивается продолжающейся активацией центра блуждающего нерва афферентными нервными импульсами от рецепторов желудка (безусловный рефлекс), а также гуморальными стимуляторами секреции поджелудочной железы, в частности гормоном гастрином, вырабатывающимся в антральном отделе желудка. При поступлении пищи в двенадцатиперстную кишку выделяется основное количество поджелудочного сока (ДО 80%)с высоким содержанием бикарбонатов, высвобождение которого контролируется главным образом гормонами пищеварительного тракта (кишечная, или гуморальная, фаза панкреатической секреции).

Гормон секретин , образующийся в двенадцатиперстной кишке при поступлении в нее кислого желудочного содержимого, вызывает выделение большого количества панкреатического сока с высокой концентрацией бикарбонатов.

Секретин - гормон, вызывающий выделение большого количества секрета поджелудочной железы, богатого НСО3 - , но бедного ферментами. Совместно холецистокинин и секретин (при приеме пищи) действуют сильнее, чем по отдельности.

Под действием гормона холецистокинина, образующегося в двенадцатиперстной кишке под влиянием продуктов гидролиза белков и жиров, выделяется панкреатический сок, богатый ферментами.

Холецистокинин — гормон, который стимулирует выделение богатого ферментами секрета, а также усиливает кровоток и метаболизм поджелудочной железы. Его высвобождение из слизистой двенадцатиперстной кишки стимулируют прохождение пищи (особенно продуктов гидролиза белков и жиров) по двенадцатиперстной и тощей кишкам, соляная кислота и углеводы.

Одновременное воздействие на поджелудочную железу секретина и холецистокинина в кишечную фазу обеспечивает усиление их влияния на панкреатическую секрецию и выработку оптимального количества секрета, содержащего достаточное количество ферментов и бикарбонатов.

Объем и состав панкреатического сока во многом зависит от количества и качества поступающей пищи. При приеме преимущественно углеводной пищи в составе панкреатического сока повышается содержание амилазы, белковой — трипсина и химотрипсина, жирной пищи — образуется сок с высокой концентрацией липазы. Объем панкреатического сока и содержание бикарбонатов в нем определяются уровнем кислотности химуса, поступающего из желудка, и скоростью эвакуации содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку. Чем быстрее кислое содержимое желудка поступает в двенадцатиперстную кишку, тем больше будет секретироваться панкреатического сока и тем выше будет концентрация в нем ионов НCO - 3.

Пищеварение в тонком кишечнике

В процессе перемещения пищевых масс по тонкому кишечнику происходит гидролиз питательных веществ с помощью ферментов поджелудочной железы и кишечного сока; образующиеся при этом мономеры всасываются в кровь и лимфу и используются для обеспечения энергетических и пластических затрат организма. Таким образом, в тонком кишечнике осуществляются все основные пищеварительные функции желудочно-кишечного тракта: секреторная, моторная и всасывательная.

Состав и свойства кишечного сока

Секреторная функция кишечника заключается в выработке кишечного сока секреторными железами слизистой оболочки тонкого кишечника. Он представляет собой мутную вязкую жидкость щелочной реакции (pН 7,2-8,6) и продуцируется в объеме до 2,5 л за сутки. В кишечном соке содержится около 20 различных ферментов, принимающих участие в пищеварении: протеазы (карбоксипептидаза, аминопептидаза, дипептидазы), амилаза, мальтаза, липаза, эстераза, фосфолипаза, нуклеаза, щелочная фосфатаза и другие ферменты. Ферменты кишечного сока осуществляют заключительный этап переваривания пищевых веществ, начальные стадии которого происходят под влиянием ферментов других пищеварительных соков в вышележащих отделах пищеварительного тракта (слюны, желудочного и панкреатического соков). В регуляции секреции кишечного сока ведущую роль играют местные механизмы — нервно-рефлекторные и гуморальные. Механическое раздражение слизистой тонкой кишки пищевыми массами возбуждает рецепторы слизистой и рефлекторно вызывает усиление кишечной секреции по безусловно-рефлекторному механизму с участием нейронов межмышечного нервного сплетения кишечной стенки. При этом образуется жидкий кишечный сок, содержащий небольшое количество ферментов. Гуморальными стимуляторами кишечной секреции являются продукты переваривания белков и жиров, соляная кислота, панкреатический сок, некоторые гормоны пищеварительного тракта, образующиеся в эндокринных клетках слизистой оболочки тонкой кишки (желудочный ингибирующий пептид, мотилин). Под влиянием гуморальных раздражителей усиливается выработка кишечного сока, богатого ферментами.

Виды кишечного пищеварения

В зависимости от локализации процессы переваривания питательных веществ в тонком кишечнике могут осуществляться как в полости тонкой кишки с участием ферментов панкреатического и кишечного соков — полостное пищеварение , так и на поверхности слизистой оболочки кишечной стенки и на мембране энтероцитов — пристеночное, или мембранное, пищеварение.

Благодаря наличию кишечных складок, ворсинок и микроворсинок (на каждой клетке энтероцита имеется 1700- 3000 микроворсинок) площадь поверхности кишечника увеличивается в 300-600 раз и достигает 200 м 2 . Самый наружный слой кишечной поверхности покрыт слизью, продуцируемой бокаловидными клетками, с включением фрагментов слущивающегося кишечного эпителия. В этом слое слизи сорбировано много ферментов из панкреатического и кишечного секретов. Поэтому процессы расщепления питательных веществ идут интенсивнее, чем в полости кишечника, здесь начинается пристеночное пищеварение.

Подслоем слизи располагается 2-й слой, называемый гликокаликсом, в котором особенно активно идут процессы пристеночного пищеварения. В структуру гликокаликса входят короткие нити полимерных веществ, образующие своеобразный пористый фильтр, через который не проходят крупные молекулы, частицы пищи и микроорганизмы кишечника. Волокна гликокаликса сорбируют пищеварительные ферменты и обеспечивают их активность. Гликокаликс формирует своеобразную среду для поверхностной мембраны энтероцитов.

Третий уровень пристеночного пищеварения, который называют также мембранным пищеварением , осуществляется непосредственно на мембранах энтероцитов ферментами, синтезируемыми в этих клетках, переносимых на поверхность и встраиваемых в мембраны энтероцитов.

Считают, что в процессе полостного пищеварения происходит в основном ферментативное расщепление полимеров до олигомеров. В процессе пристеночного пищеварения на гликокаликсе энтероцитов осуществляется расщепление олигомеров до димеров, а непосредственно на мембране энтероцитов димеры расщепляются до мономеров с помощью ферментов, встроенных в мембраны энтероцитов. Затем мономеры с помощью транспортных белков мембран энтеророцитов всасываются, поступая сначала в энтероциты, а затем в кровь или лимфу. Конечный этап расщепления димеров до мономеров и процесс всасывания мономеров сопряжены друг с другом. Возможно, ферменты, осуществляющие конечный этап гидролиза, одновременно участвуют в качестве мембранных белков- переносчиков в процессе всасывания мономеров.

Пристеночное пищеварение представляет собой эффективный механизм расщепления олигомеров, так как осуществляется ферментами, располагающимися на сорбирующих их поверхностях в строгой последовательности, в виде своеобразного конвейера. Активные центры ферментов ориентированы не хаотично, а направлены внутрь межворсинчатых промежутков, что также повышает их ферментативную активность.

Моторная функция тонкого кишечника и ее регуляция

Моторная функция тонкого кишечника обеспечивает продвижение пищевых масс по кишечнику в дистальном направлении, перемешивание их с секретами пищеварительных желез, контакт химуса с поверхностью кишечных стенок. Интенсивность моторики определяет длительность задержки пищевых масс в определенном отделе кишечника и таким образом оказывает влияние на эффективность полостного и пристеночного пищеварения и всасывания питательных веществ.

Моторная функция тонкой кишки осуществляется в результате координированного сокращения гладкомышечных клеток наружного (продольного) и внутреннего (циркулярного) мышечных слоев кишечной стенки. Различают следующие функциональные виды моторики тонкой кишки: ритмическая сегментация, маятникообразные движения, перистальтические и тонические сокращения.

Ритмическая сегментация проявляется одновременным сокращением циркулярных мышц кишечной стенки на некотором расстоянии друг от друга, которое длится несколько секунд и сменяется новым сокращением в других отделах кишечной трубки, вследствие чего содержимое кишечника разделяется на сегменты и перемешивается.

Маятникообразные движения возникают при ритмичном сокращении продольного мышечного слоя, что приводит к смещению стенки кишки относительно химуса вперед-назад. Они обеспечивают перемешивание кишечного содержимого, находящегося в контакте с кишечной стенкой, и небольшое смещение в дистальном направлении.

Перистальтические сокращения - основной вид пропульсивных сокращений, вызывающих перемещение химуса по пищеварительному тракту. Перистальтические движения распространяются по кишечнику волнообразно и заключаются в сокращении циркулярных мышц выше пищевого комка и одновременном расширении полости кишки в результате сокращения продольных мышц ниже пищевого комка. При этом внутрикишечное давление в области пищевого комка повышается, а в расширенной полости кишки падает. Возникающий градиент давления является непосредственной причиной продвижения химуса по кишечнику. Перистальтические сокращения чаще всего инициируются растяжением кишечной стенки, механическим раздражением слизистой кишечника и координируются местными рефлексами, замыкающимися в нейронах межмышечного нервного сплетения стенки кишки.

Тонические сокращения имеют локальный характер и особенно выражены в зоне илеоцекального сфинктера, они регулируют длительность пребывания пищевых масс в тонком кишечнике. Тонические сокращения характерны и для других сфинктеров пищеварительного тракта.

Регуляция моторики тонкого кишечника осуществляется главным образом местными рефлекторными механизмами с участием нервных сплетений стенки кишки. Однако двигательная активность кишечника находится также под контролем центральной нервной системы. Разговоры и мысли о вкусной еде, прием пищи рефлекторно усиливают моторику кишечника. При отрицательном отношении к еде моторика тормозится. Иногда при сильных отрицательных эмоциях (например, при страхе) возникает выраженная перистальтика кишечника (“нервный понос”). При возбуждении парасимпатических волокон блуждающего нерва моторика кишечника усиливается, а при возбуждении симпатических нервов — тормозится.

Гормоны пищеварительного тракта также оказывают влияние на моторику тонкого кишечника: усиливают моторику гастрин, холецистокинин, гистамин, серотонин, мотилин; тормозят — секретин, желудочный ингибирующий пептид, вазоактивный интестинальный пептид.

Пищеварение в толстом кишечнике

Общая характеристика пищеварения в толстом кишечнике

В толстый кишечник пища попадает почти полностью переваренной, за исключением растительной клетчатки. В этом отделе пищеварительного тракта происходит интенсивное всасывание воды из полости кишечника. Остатки пищи уплотняются, склеиваются слизью и формируют каловые массы. У взрослого человека за сутки образуется и выводится из организма в среднем 150-250 г кала. Железы толстого кишечника вырабатывают небольшое количество щелочного секрета, бедного ферментами, но содержащего много слизи.

Для моторики толстого кишечника характерны маятникообразные и перистальтические движения, которые совершаются очень медленно, что обусловливает длительное пребывание пищи в этом отделе желудочно-кишечного тракта. Регуляция моторики происходит главным образом с помощью местных рефлексов, осуществляемых нейронами кишечной стенки. Механическое раздражение пищевыми массами слизистой кишечника вызывает усиление перистальтики. Питание растительной пищей, содержащей клетчатку, не только увеличивает объем образующегося кала за счет непереваренных растительных волокон, но и ускоряет перемещение пищевых масс по кишечнику, оказывая раздражающее действие на слизистую.

Роль микрофлоры толстого кишечника

Толстый кишечник человека в отличие от других отделов пищеварительного тракта обильно заселен микроорганизмами. Содержание микробов в толстой кишке составляет 10 11 — 10 12 на 1 мл содержимого. Около 90% микрофлоры толстой кишки — это облигатные анаэробные бифидобактерии и бактероиды. В меньшем количестве встречаются молочнокислые бактерии, кишечная палочка, стрептококки. Микроорганизмы толстого кишечника выполняют ряд важных функций. Ферменты, вырабатываемые бактериями, могут частично расщеплять непереваренные в вышележащих отделах пищеварительного тракта растительные волокна — целлюлозу, пектины, лигнины. Микрофлора толстого кишечника синтезирует витамины К и группы В (В1, В6, В12), которые в небольшом количестве могут всасываться в толстом кишечнике. Микроорганизмы также принимают участие в инактивации ферментов пищеварительных соков. Важнейшей функцией микрофлоры толстого кишечника является способность предохранять организм от патогенных бактерий, попадающих в пищеварительный тракт. Нормальная микрофлора препятствует размножению в кишечнике патогенных микроорганизмов и их поступлению во внутреннюю среду организма. Нарушение нормального состава микрофлоры толстого кишечника при длительном приеме антибактериальных препаратов сопровождается активным размножением патогенных микробов и приводит к снижению иммунной защиты организма.

Дефекация

Дефекация (опорожнение толстой кишки) представляет собой строго координированный рефлекторный акт, осуществляющийся в результате согласованной моторной активности мышц конечных отделов толстой кишки и ее сфинктеров и включающий непроизвольный и произвольный компоненты. Непроизвольный компонент дефекации заключается в перистальтическом сокращении гладких мышц стенки дистальных отделов толстой кишки (нисходящей ободочной, сигмовидной и прямой) и расслаблении внутреннего анального сфинктера. Этот процесс инициируется растяжением каловыми массами стенок прямой кишки и осуществляется с помощью местных рефлексов, замыкающихся в нейронах кишечной стенки, а также спинальных рефлексов, замыкающихся в нейронах крестцового отдела спинного мозга (S 2 -S 4), где располагается спинальный центр дефекации. Эфферентные нервные импульсы из этого центра по парасимпатическим волокнам тазового и полового нервов вызывают расслабление внутреннего анального сфинктера и усиление моторики прямой кишки.

Позыв к дефекации возникает при заполнении прямой кишки на 25% от ее объема. Однако при отсутствии условий через некоторое время происходит адаптация растянутой каловыми массами прямой кишки к увеличенному объему, расслабление гладких мышц стенки кишки и сокращение внутреннего анального сфинктера. При этом наружный анальный сфинктер, образованный поперечно-полосатой мускулатурой, остается в состоянии тонического сокращения. Если для дефекации имеются соответствующие условия, к непроизвольному компоненту присоединяется произвольный, который заключается в расслаблении наружного анального сфинктера, сокращении диафрагмы и брюшных мышц, что способствует повышению внутрибрюшного давления. Для включения произвольного компонента дефекации необходимо возбуждение центров продолговатого мозга, гипоталамуса и коры больших полушарий. При повреждении крестцового отдела спинного мозга рефлекс дефекации полностью исчезает. При повреждении спинного мозга выше крестцовых отделов сохраняется непроизвольный компонент рефлекса, однако утрачивается способность к произвольному акту дефекации.