Храносмилане и усвояване на въглехидрати. Обмен на гликоген

Министерство на здравеопазването на Република Беларус Здравен отдел на Областния изпълнителен комитет на Могилев

Образователна институция „Могилевски държавен медицински колеж "

Есе

По дисциплината: „Физиология с основи на анатомията "

По темата „Усвояване на вещества в различни отделиСтомашно-чревния тракт"

Изпълнител: ученик от група 113

Мусловец Анна Олеговна

Учител:

Крутовцова Марина Сергеевна

Могилев 2013-2014

Въведение

Смукателни механизми

1 Орална абсорбция

2 Абсорбция в стомаха

3 Абсорбция в тънките черва

Усвояване на въглехидрати

1 Усвояване на глюкоза

2 Усвояване на други монозахариди

Усвояване на мазнини

1 Директна абсорбция на мастни киселини в порталната циркулация

Усвояване на протеини

Изотонична абсорбция

Абсорбция в дебелото черво

Абсорбция и секреция на електролити и вода

1 Осмоза на водата

Физиология на абсорбцията на йони в червата

1 Активен транспорт на натрий

2 Усвояване на желязо

3 Усвояване на калций

4 Усвояване на магнезий

Усвояване на витамини

1 Мастноразтворими витамини

2 Водоразтворими витамини

Заключение

Библиография

Въведение

Всмукване- процесът на транспортиране на хранителни компоненти от кухината храносмилателен трактвъв вътрешната среда, кръвта и лимфата на тялото. Резорбираните вещества се разнасят по тялото и се включват в тъканния метаболизъм.

1. Смукателни механизми

Четири механизма участват в транспорта на вещества през ентероцитната мембрана: активен транспорт, проста дифузия, улеснена дифузия и ендоцитоза.

Активният транспорт е срещу концентрация или електрохимичен градиент и изисква енергия. Този вид транспорт се осъществява с участието на протеин-носител; възможно е конкурентното му инхибиране.

Простата дифузия, напротив, следва концентрационен или електрохимичен градиент, не изисква енергия, протича без протеин-носител и не е обект на конкурентно инхибиране.

Улеснената дифузия се различава от простата дифузия по това, че изисква протеин-носител и може да бъде конкурентно инхибирана.

Простата и улеснената дифузия са видове пасивен транспорт.

Ендоцитозата е подобна на фагоцитозата: хранителните вещества, разтворени или под формата на частици, влизат в клетката като част от везикули, образувани от клетъчната мембрана. Ендоцитозата се среща в червата на новородените, при възрастни е слабо изразена. Вероятно това определя (поне частично) улавянето на антигени.

.1 Орална абсорбция

В устната кухина химическата обработка на храната се свежда до частична хидролиза на въглехидратите от слюнчената амилаза, при която нишестето се разгражда до декстрини, малтоолигозахариди и малтоза. В допълнение, времето на престой на храната в устната кухина е незначително, така че тук почти не се получава абсорбция. Известно е обаче, че някои фармакологични вещества се абсорбират бързо и това се използва като метод за прилагане на лекарства.

.2 Абсорбция в стомаха

IN нормални условияпо-голямата част от хранителните вещества в стомаха не се абсорбират. Само вода, глюкоза, алкохол, йод и бром се абсорбират в малки количества. Благодарение на двигателната активност на стомаха, движението на хранителните маси в червата става преди значително усвояване.

.3 Абсорбция в тънките черва

от тънко черводневно се усвояват няколкостотин грама въглехидрати, 100 г или повече мазнини, 50-100 г аминокиселини, 50-100 г йони и 7-8 литра вода. Капацитетът на абсорбция на тънките черва обикновено е много по-голям, до няколко килограма на ден: 500 g мазнини, 500-700 g протеин и 20 литра или повече вода.

2. Усвояване на въглехидрати

По същество всички диетични въглехидрати се абсорбират под формата на монозахариди; само малки фракции се абсорбират под формата на дизахариди и почти никакви не се абсорбират под формата на големи въглехидратни съединения.

.1 Усвояване на глюкоза

Несъмнено количеството глюкоза е най-голямото от абсорбираните монозахариди. Смята се, че когато се усвои, той осигурява повече от 80% от всички въглехидратни калории. Това се дължи на факта, че глюкозата е крайният продукт от храносмилането на повечето хранителни въглехидрати, нишесте. Останалите 20% от абсорбираните монозахариди са галактоза и фруктоза; галактозата се извлича от млякото, а фруктозата е един от монозахаридите, произведени при смилането на тръстикова захар. Почти всички монозахариди се абсорбират чрез активен транспорт. Нека първо обсъдим абсорбцията на глюкоза. Глюкозата се транспортира чрез механизма за котранспорт на натрий. Глюкозата не може да се абсорбира при липса на транспорт на натрий през чревната мембрана, тъй като абсорбцията на глюкоза зависи от активния транспорт на натрий. Има два етапа в транспорта на натрий през чревната мембрана. Първият етап: активен транспорт на натриеви йони през базолатералната мембрана на чревните епителни клетки в кръвта, съответно намаляване на съдържанието на натрий вътре в епителната клетка. Втора стъпка: Това намаляване кара натрия да навлезе в цитоплазмата от чревния лумен през четката на епителните клетки чрез улеснена дифузия. Така натриевият йон се свързва с транспортния протеин, но последният няма да транспортира натрий във вътрешната повърхност на клетката, докато самият протеин не се комбинира с друго подходящо вещество, като глюкоза. За щастие, глюкозата в червата се комбинира със същия транспортен протеин едновременно и след това двете молекули (натриев йон и глюкоза) се транспортират в клетката. Така ниската концентрация на натрий вътре в клетката буквално „провежда“ натрий в клетката едновременно с глюкозата. След като глюкозата е вътре в епителната клетка, други транспортни протеини и ензими осигуряват улеснена дифузия на глюкозата през базолатералната мембрана на клетката в междуклетъчното пространство и оттам в кръвта. И така, основният активен транспорт на натрий върху базолатералните мембрани на чревните епителни клетки служи главната причинадвижение на глюкозата през мембраните.

.2 Усвояване на други монозахариди

Галактозата се транспортира по почти същия механизъм като глюкозата. Транспортът на фруктоза обаче не е свързан с механизма за транспортиране на натрий. Вместо това, фруктозата се транспортира по целия път на абсорбция чрез улеснена дифузия през чревния епител. По-голямата част от фруктозата при навлизане в клетката се фосфорилира, след което се превръща в глюкоза и се транспортира под формата на глюкоза, преди да влезе в кръвта. Фруктозата не зависи от транспорта на натрий, така че максималната скорост на нейния транспорт е само около половината от тази на глюкозата или галактозата.

3. Усвояване на мазнини

По време на храносмилането мазнините се разграждат на монохицериди и свободни мастни киселини, като и двата крайни продукта първо се разтварят в централната липидна част на жлъчните мицели. Молекулният размер на тези мицели е само 3-6 nm в диаметър; освен това мицелите са силно заредени отвън, следователно са разтворими в химуса. В тази форма, моноглицериди и безплатно мастна киселинасе доставят до повърхността на микровласинките на четката на чревната клетка и след това проникват във вдлъбнатината между движещите се, осцилиращи власинки. Тук моноглицеридите и мастните киселини дифундират от мицелите в епителните клетки, тъй като мазнините са разтворими в тяхната мембрана. В резултат на това жлъчните мицели остават в химуса, където работят отново и отново, помагайки за усвояването на нови порции моноглицериди и мастни киселини. Следователно мицелите изпълняват функция на „пресичане“, което е изключително важно за усвояването на мазнините. Всъщност при излишък на жлъчни мицели се абсорбират около 97% от мазнините, а при липса на жлъчни мицели само 40-50%. След като навлязат в епителните клетки, мастните киселини и моноглицеридите се поемат от гладкия ендоплазмен ретикулум на клетките. Тук те се използват главно за синтеза на нови триглицериди, които по-късно се освобождават през основата на епителните клетки под формата на хиломикрони, за да преминат по-нататък през гръдния лимфен канал и в циркулиращата кръв.

.1 Директна абсорбция на мастни киселини в порталната циркулация

витамини за притока на кръв в храносмилателната система

Малки количества късоверижни и средноверижни мастни киселини (които се извличат от млечна мазнина) се абсорбират директно в порталната циркулация. Това се случва по-бързо от превръщането в триглицериди и абсорбцията в лимфните съдове. Причината за разликата между усвояването на късоверижните и дълговерижните мастни киселини е, че късоверижните мастни киселини са по-разтворими във вода и обикновено не се превръщат в триглицериди от ендоплазмения ретикулум. Това позволява на късоверижните мастни киселини да преминат чрез директна дифузия от чревните епителни клетки директно в капилярите на чревните въси.

4. Усвояване на протеини

Повечето протеини след храносмилането се абсорбират под формата на дипептиди, трипептиди и малко количество под формата на свободни аминокиселини през мембраната на чревните епителни клетки. Енергията за този транспорт се доставя предимно от механизъм за котранспорт на натрий, подобен на котранспорт на глюкоза. И така, повечето пептиди или аминокиселинни молекули се свързват вътре в клетъчната мембрана на микровилите към специфичен транспортен протеин, който трябва да се свърже с натрия, преди да започне транспортирането. Веднъж свързан, натриевият йон се придвижва в клетката по протежение на електрохимичен градиент и дърпа аминокиселината или пептида със себе си. Този процес се нарича котранспорт (или вторичен активен транспорт) на аминокиселини и пептиди. Няколко аминокиселини не изискват този механизъм, но се транспортират от специални мембранни транспортни протеини, т.е. улеснена дифузия, точно като фруктозата. Най-малко пет вида транспортни протеини за пренос на аминокиселини и пептиди са открити върху мембраната на чревните епителни клетки. Това разнообразие от транспортни протеини е необходимо поради разнообразните свойства на свързване на протеините с различни аминокиселини и пептиди.

5. Изотонична абсорбция

Водата преминава през чревната мембрана изцяло чрез дифузия, която следва нормалните закони на осмозата. Следователно, когато химусът е достатъчно разреден, водата се абсорбира от вълните на чревната лигавица в кръвта почти изключително чрез осмоза. Обратно, водата може да се транспортира в обратна посока от плазмата към химуса. Това се случва особено, когато хипертоничен разтвор навлезе в дванадесетопръстника от стомаха. За да направи химуса изотоничен с плазмата, необходимото количество вода ще бъде преместено в чревния лумен чрез осмоза в рамките на няколко минути.

6. Резорбция в дебелото черво

Средно около 1500 ml химус преминава през илеоцекалната клапа в дебелото черво на ден. Повечето от електролитите и водата от химуса се абсорбират в дебелото черво, като обикновено остават по-малко от 100 ml течност за екскреция в изпражненията. По принцип всички йони също се абсорбират, оставяйки само 1-5 mEq натриеви и хлоридни йони за екскреция в изпражненията. Основната абсорбция в дебелото черво се извършва в проксималното дебело черво, поради което тази област се нарича абсорбиращо дебело черво, докато дисталното дебело черво функционира специално за съхраняване на изпражненията, докато настъпи подходящото време за екскреция, поради което се нарича складово дебело черво.

7. Абсорбция и секреция на електролити и вода

Лигавицата на дебелото черво, подобно на лигавицата на тънките черва, има по-голяма способност да абсорбира активно натрий, а електрическият градиент, създаден от абсорбцията на натриевите йони, осигурява и абсорбцията на хлора. Плътните връзки между епителните клетки на дебелото черво са по-плътни от тези в тънките черва. Това предотвратява значителна обратна дифузия на йони през тези кръстовища, като по този начин позволява на лигавицата на дебелото черво да абсорбира натриевите йони по-пълно срещу по-висок градиент на концентрация, отколкото може да присъства в тънките черва. Това е особено вярно в присъствието голямо количествоалдостерон, тъй като значително повишава способността за транспортиране на натрий. Както лигавицата на дисталните тънки черва, така и лигавицата на дебелото черво са способни да отделят бикарбонатни йони в замяна на абсорбцията на равно количество хлоридни йони. Бикарбонатите помагат за неутрализиране на киселинните крайни продукти от бактериалната активност в дебелото черво. Абсорбцията на натриеви и хлоридни йони създава осмотичен градиент по отношение на лигавицата на дебелото черво, което от своя страна осигурява абсорбцията на вода. Дебелото черво може да абсорбира не повече от 5-8 литра течности и електролити дневно. Когато общото количество съдържание, навлизащо в дебелото черво през илеоцекалната клапа или заедно със секретите на дебелото черво, надвишава този обем, излишъкът ще се екскретира с изпражненията по време на диария.

Следващата стъпка в транспортните процеси е осмозата на водата в междуклетъчното пространство. Това се случва, защото се създава висок осмотичен градиент поради повишената концентрация на йони в междуклетъчното пространство. По-голямата част от осмозата се осъществява през плътните връзки на апикалната граница на епителните клетки, както и през самите клетки. Осмотичното движение на водата създава поток от течност през междуклетъчното пространство. В резултат на това водата попада в циркулиращата кръв на въси.

8. Физиология на абсорбцията на йони в червата

.1 Активен транспорт на натрий

Ежедневно в чревните секрети се отделят 20-30 g натрий. Освен това средностатистическият човек приема 5-8 g натрий всеки ден. По този начин, за да се предотврати директната загуба на натрий в изпражненията, 25-35 g натрий трябва да се абсорбират в червата на ден, което се равнява на приблизително 1/7 от общия натрий в тялото. В ситуации, при които се изхвърлят значителни количества чревни секрети, като екстремна диария, запасите от натрий в тялото могат да бъдат изчерпани, достигайки фатални нива в рамките на няколко часа. опасно ниво. Обикновено по-малко от 0,5% от чревния натрий се губи ежедневно чрез изпражненията, защото... бързо се абсорбира от чревната лигавица. Натрият също играе важна роля в усвояването на захари и аминокиселини, както ще видим в следващите дискусии. Основният механизъм на абсорбция на натрий от червата е показан на фигурата. Принципите на този механизъм са в общи линии подобни на абсорбцията на натрий от жлъчния мехур и бъбречните тубули. Движещата сила за абсорбцията на натрий се осигурява от активното отделяне на натрий от вътреепителните клетки през базалните и страничните стени на тези клетки в междуклетъчното пространство. На фигурата това е показано с широки червени стрелки. Този активен транспорт се подчинява на обичайните закони на активния транспорт: той изисква енергия, а енергийните процеси се катализират в клетъчната мембрана от ензими, зависими от аденозин трифосфатаза. Част от натрия се абсорбира заедно с хлорните йони; в допълнение, отрицателно заредените хлорни йони се привличат пасивно от положително заредените натриеви йони. Активният транспорт на натрий през базолатералната мембрана на клетките намалява концентрацията на натрий вътре в клетката до ниски стойности (около 50 meq/l, поради факта, че концентрацията на натрий в химуса обикновено е около 142 meq/l (т.е. приблизително). равно на съдържанието в плазмата), натрият се движи навътре по този стръмен електрохимичен градиент от химуса през четката в цитоплазмата на епителните клетки, което осигурява основния транспорт на натриеви йони от епителните клетки в междуклетъчното пространство. Желязото, доставено с храната, се абсорбира главно в двувалентна форма. IN хранителни продуктисъдържа редуциращи агенти, които могат да превърнат фери желязото в двувалентно желязо.

.2 Усвояване на желязо

Погълнат в горни секциитънките черва чрез активен транспорт. В ентероцитите желязото се свързва с протеина апоферитин, образувайки феритин, който служи като основен запас от желязо в тялото.

Желязото може да се абсорбира само когато е под формата на разтворими комплекси. В киселата среда на стомаха се образуват железни комплекси с аскорбинова киселина, жлъчни киселини, аминокиселини, моно- и дизахариди; те остават разтворени дори при по-високо pH на дванадесетопръстника и йеюнума.

15-25 mg желязо се доставя с храната на ден, като само 0,5-1 mg се усвоява при мъжете и 1-2 mg при жените в детеродна възраст. Желязото се абсорбира чрез активен транспорт, главно в дванадесетопръстника.

Нуждата от желязо също така регулира усвояването на хема, който се образува в чревния лумен при разграждането на хемоглобина, който се усвоява изцяло, без да се разпада на компоненти. Желязото в хемоглобина се усвоява по-добре от елементарното желязо (например от зърнени храни и зеленчуци). Елементарното усвояване на желязо се увеличава аскорбинова киселина, aнамаляване на фосфати, карбонати, фитин, както и скорошен прием на големи дози добавки с желязо.

8.3 Усвояване на калций

Абсорбцията на калций, която се осъществява в тънките черва чрез активен транспорт, се засилва от влиянието на 1,25(OH)2D3.U здрави хорасредно 32% от хранителния калций се абсорбира, независимо от неговия източник, било то мляко или соли (карбонат, цитрат, глюконат, лактат, ацетат).

.4 Усвояване на магнезий

Механизмите на абсорбция на магнезий са подобни на абсорбцията на калций. Магнезият инхибира абсорбцията на калций чрез конкурентно инхибиране.

9. Усвояване на витамини

.1 Мастноразтворими витамини

Витамин А.Абсорбира се главно в проксималната област тънко черво.

Витамин DАбсорбира се в проксималните тънки черва.

Витамин Е.Активният витамин се образува в дванадесетопръстника под действието на панкреатичните естерази. Транспортира се в тънките черва с помощта на мицели. Адсорбира се в проксималните тънки черва чрез пасивна дифузия. При висока концентрация на витамина се абсорбира около 80%, при ниска концентрация - 20% от общото количество витамин, постъпващо в червата. Усвояването на витамин Е се увеличава с намаляване на приема на витамин D, йони на цинк, магнезий, мед и селен. Високите концентрации на витамин Е блокират приема на витамин D.

Витамин КАбсорбира се в тънките черва чрез пасивна и активна дифузия. Излишните витамини А и Е блокират усвояването на витамин К.

.2 Водоразтворими витамини

Витамин Ц.В стомашно-чревния тракт се адсорбира в дисталните тънки черва с участието на АТФ-зависим транспортер. С увеличаването на концентрацията на витамина се увеличава и неговата абсорбция, което се смята, че се дължи на активирането на механизма на пасивна дифузия.

Витамин B1.Абсорбира се в проксималната (средната) част на тънките черва. Имайки висока концентрация, той може да навлезе в кръвта чрез пасивна дифузия, докато ниска концентрация може да преодолее чревния ентероцит с участието на Na-ATP-зависим мембранен транспортер.

Витамин B2.Абсорбира се в проксималната част на тънките черва с участието на NA-ATP-зависим транспортер. Има доказателства, че може да се абсорбира и в дванадесетопръстника.

Витамин B3.Адсорбира се в тънките черва като никотинова киселинаили никотинамид. При ниски концентрации се транспортира чрез Na-зависима дифузия. При високи концентрации - пасивна дифузия.

Витамин B6.Абсорбцията на пиридоксин е максимална в дванадесетопръстника, остава висока в проксималната част и липсва в дисталната част. По този начин абсорбцията на пиридоксин намалява, докато химусът се движи през тънките черва.

Витамин В 12.Усвояването на витамин В12 е възможно само след като той образува комплекс с вътрешния фактор, гликопротеин, секретиран в стомаха. Този комплекс има свойството да се свързва с чревните клетки в дисталния илеум, където се извършва абсорбцията.

Заключение

Усвояването на хранителни вещества, т.е. хранителни вещества, е крайната цел на храносмилателния процес. Този процес протича в целия стомашно-чревен тракт – от устната кухинакъм дебелото черво, но неговата интензивност е различна: в устната кухина се абсорбират главно монозахаридите и някои лекарства, например нитроглицерин; водата и алкохолът се абсорбират основно в стомаха; в дебелото черво - вода, хлориди, мастни киселини; в тънките черва - всички основни продукти на хидролизата. Калциевите, магнезиевите и железните йони се абсорбират в дванадесетопръстника; в това черво и в началото на йеюнума се абсорбират предимно монозахариди; по-дистално се абсорбират мастни киселини и моноглицериди, а в илеума се абсорбират протеини и аминокиселини. Мастноразтворимите и водоразтворимите витамини се абсорбират в дисталния йеюнум и проксималния илеум.

Библиография

Агаджанян Н.А., Тел Л.З., Циркин В.И., Чеснокова С.А. Физиология на човека (курс лекции) Санкт Петербург, SOTIS, 1998 г.

Мамонтов С.Г. Биология (Учебник) М., Дропла, 1997.

Оке С. Основи на неврофизиологията М., 1969.

Сидоров Е.П. Обща биология М., 1997.

Фомин Н.А. Човешка физиология М., 1992.

Глюкозата действа като гориво в тялото. Той е основният източник на енергия за клетките и способността на клетките да функционират нормално се определя до голяма степен от способността им да метаболизират глюкозата. Постъпва в тялото с храната. Хранителните продукти се разграждат на молекули в стомашно-чревния тракт, след което глюкозата и някои други разпадни продукти се абсорбират, а неусвоените остатъци (токсини) се елиминират чрез отделителната система.

За да се усвои глюкозата в тялото, някои клетки се нуждаят от панкреатичен хормон - инсулин. Инсулинът обикновено се сравнява с ключа, който отваря вратата на клетката за глюкозата и без който тя няма да може да влезе там. Ако няма инсулин, по-голямата част от глюкозата остава в кръвта в неусвоена форма и клетките гладуват и отслабват, а след това умират от глад. Това състояние се нарича захарен диабет.

Някои телесни клетки са независими от инсулина. Това означава, че те абсорбират глюкозата директно, без инсулин. Тъканите на мозъка, червените кръвни клетки и мускулите са изградени от инсулинонезависими клетки - поради което, ако няма достатъчно глюкоза в тялото (т.е. по време на глад), човек скоро започва да изпитва затруднения с умствена дейност, става анемичен и слаб.

Въпреки това, много по-често модерни хораТе се сблъскват не с дефицит, а с излишък на глюкоза в организма в резултат на преяждане. Излишната глюкоза се превръща в гликоген, един вид „консервиран склад“ на клетъчното хранене. По-голямата част от гликогена се съхранява в черния дроб, по-малка част се съхранява в скелетните мускули. Ако човек не яде дълго време, започва процесът на разграждане на гликогена в черния дроб и мускулите и тъканите получават необходимата глюкоза.

Ако в тялото има толкова много глюкоза, че вече не може да се използва нито за тъканни нужди, нито да се оползотвори в гликогенови депа, се образуват мазнини. Мастната тъкан също е „склад“, но за тялото е много по-трудно да извлича глюкоза от мазнини, отколкото от гликоген; самият този процес изисква енергия, поради което отслабването е толкова трудно. Ако трябва да разграждате мазнините, то наличието на... точно така, глюкозата е желателно за осигуряване на разход на енергия.

Това обяснява факта, че диетите за отслабване трябва да включват въглехидрати, но не какви да е, а трудно смилаеми. Те се разграждат бавно и глюкозата навлиза в тялото в малки количества, които веднага се използват за задоволяване на нуждите на клетките. Лесно смилаемите въглехидрати незабавно отделят прекомерно количество глюкоза в кръвта; има толкова много от нея, че веднага се изхвърля в мастните депа. По този начин глюкозата е от съществено значение за тялото, но е необходимо да се осигури на тялото разумно глюкоза.

Въглехидратите се усвояват под формата на монозахариди. Въпреки това, не всички въглехидрати могат да бъдат разградени до монозахариди в човешкия храносмилателен тракт. От гледна точка на храносмилането въглехидратите се разделят на неусвоими (негликемични) и усвоими (гликемични).

ДА СЕ несмилаеми, или несмилаеми, въглехидратиотнасям се:

• полизахариди - фибри (целулоза), хемицелулоза, пектин, инулин;
• олигозахариди (FOS, GOS), включително млечни олигозахариди;
• дизахариди - лактулозата е изомер на лактозата, тъй като не се разгражда от чревната лактаза.

В човешкото тяло няма ензими, които хидролизират гликозидните връзки на тези въглехидрати, така че те не са източници на енергия, а изпълняват други функции.

• Повечето несмилаеми въглехидрати са полизахариди с голям брой полярни групи, поради което адсорбират отпадъци, токсини и отрови от тялото.
• Несмилаемите полизахариди имат влакнеста структура, която дразни стените на храносмилателния канал и по този начин увеличава секрецията на храносмилателни сокове.
• Несмилаемите въглехидрати подобряват чревната подвижност.
• Съвсем наскоро беше доказана друга важна функция на несмилаемите въглехидрати - пребиотичната. Терминът " пребиотици“, т.е. буквално предшестващ, насърчавайки развитието на микроорганизми (в в такъв случайчервата), е предложено през 1965 г. от изследователите Лили и Стилуел. Установено е, че ако в червата има несмилаеми въглехидрати, те се използват полезна микрофлора(бифидо- и млечнокисели бактерии) като източник на хранене, като растежът и развитието му значително се подобряват.

Разграждането на несмилаемите въглехидрати под въздействието на чревната микрофлора протича с образуването на нискомолекулни мастни киселини (късоверижни) и е придружено от намаляване на рН на дебелото черво. В същото време се наблюдава подобрение на усвояването минерали, по-специално Ca и Mg. Възможно е по-ниските мастни киселини да разграждат фитиновата киселина, която свързва минералите, и да повишават разтворимостта на минералите в червата, като вероятно насърчават синтеза на протеини, които транспортират минерални елементи.

Според редица автори цялостният ефект на късоверижните киселини (предимно млечна и маслена) върху развитието на самите микроорганизми и процесите на клетъчно обновяване в дебелото черво е намаляване на риска от злокачествени туморидебело черво.

Доказана е положителната роля на чревната микрофлора в метаболизма и детоксикацията на екзогенни и ендогенни съединения, във формирането на локалния и общия имунен отговор на организма. Ето защо фибрите и другите несмилаеми въглехидрати са сред важните хранителни вещества, чийто прием е физиологично обоснован и регулиран от Министерството на здравеопазването на Руската федерация.

Полезните функции на несмилаемите въглехидрати са получили голям отзвук в различни научно-популярни литератури, където пребиотиците се наричат: нескорбелни полизахариди, хранителни фибри, баластни вещества, което не винаги е напълно правилно, тъй като тази група включва нискомолекулни олигозахариди и дизахарида лактулоза. И две последният типпребиотиците, съдържащи се в млякото, са от голямо значение в храненето на децата и особено на децата от първата година от живота. Доказано в клинични проучвания положително влияние FOS и GOS за увеличаване на броя на млечнокиселите и бифидобактериите, като същевременно намаляват броя на патогенните чревни микроорганизми. Това служи като добра основа за въвеждане на олигозахариди и дизахарида лактулоза в състава на адаптирани млека - заместители на кърмата.

ДА СЕ смилаеми въглехидративключват монозахариди, дизахариди и нишесте. Монозахаридите се абсорбират в тънките черва без предварителни промени. При дизахаридите се хидролизира само една връзка и след това те също се абсорбират. Ето защо моно- и дизахаридите се считат за лесно смилаеми хранителни компоненти. В полизахаридните молекули стотици и хиляди гликозидни връзки трябва да бъдат хидролизирани, но това е голямото им предимство. В резултат на това хидролизата на полизахаридите не се извършва едновременно и осигурява на тялото постепенно пристигащи въглехидрати без голямо натоварване на функционирането на вътрешните органи.

Като цяло храносмилането на въглехидратите става в последователността, посочена в таблицата. 10.4.

Таблица 10.4

Храносмилане и усвояване на въглехидрати

Това са традиционните представи за храносмилането на въглехидратите в стомашно-чревния канал. Сравнително наскоро беше открито, че продуктите могат да съдържат нишесте, което е устойчиво на ензимно действие. Тези форми на нишесте се наричат устойчиви.Те са устойчиви на действието на амилолитичните ензими на тънките черва и следователно в несмляна или частично несмляна форма го заобикалят и навлизат в дебелото черво.

Крайният етап на разграждане на резистентни форми на нишесте се извършва в дебелото черво под въздействието на местната микрофлора, подобно на това как се разграждат други несмилаеми въглехидрати. Следователно, устойчивите форми на нишесте могат естествено да се считат за пребиотичен компонент на въглехидратите.

Образуването на резистентни форми на нишесте се дължи на следните причини (Таблица 10.5).

Таблица 10.5

Причини за образуване на резистентни форми на нишесте

Тъй като това е сравнително нова област на изследване в храносмилането на въглехидратите, информацията за съдържанието на устойчиви форми на нишесте е достъпна само за отделни продукти (Таблица 10.6).

Таблица 10.6

За да се характеризира количествено смилаемостта на въглехидратите, концепцията гликемичен индекс.

Гликемичният индекс е увеличението на концентрацията на глюкоза в кръвта след приема на тестовия продукт по отношение на стандартния продукт.

По-достъпно, гликемичният индекс може да се разглежда като скоростта, с която глюкозата навлиза в кръвния поток след консумация на определен продукт. В зависимост от метода, използван за определяне на гликемичния индекс, стандартният продукт може да бъде пшеничен хляб или глюкоза, което задължително се посочва в резултатите от изследването.

По-долу са дадени гликемичните индекси на някои храни (Таблица 10.7) 1. В този случай гликемичният индекс на белия хляб се приема като стандарт, равен на 100%.

Таблица 10.7

Гликемични индекси на някои храни

Тези данни значително променят установеното мнение за смилаемостта на въглехидратите и ефекта на храните върху нивата на кръвната захар. Например, степента на прием на глюкоза от бял хляб е по-висока, отколкото от захар (захароза), тъй като гликемичният индекс на белия хляб е 100%, а гликемичният индекс на захарта е 87%. Като цяло това също противоречи на традиционната представа за скоростта на усвояване на моно-, ди- и полизахаридите. Все пак захарозата е дизахарид, а белият хляб съдържа полизахарида нишесте.

Гликемичният индекс се разделя на нисък (от 10 до 40), среден (от 40 до 70) и висок (над 70).

По този начин смилаемостта на въглехидратите се влияе не само от размера на техните молекули, но и от други фактори (Таблица 10.8).

Таблица 10.8

Фактори, влияещи върху смилаемостта на въглехидратите

1 Кон И. Я.Указ. оп.

Информацията за несмилаеми въглехидрати, устойчиви форми на нишесте и гликемични индекси трябва да се вземат предвид при разработването на различни функционални продукти: диетични, детски, за спортно храненеи т.н.

• Кон И. Я. Въглехидрати: нови възгледи за техните физиологични функции и роля в храненето // Въпроси на детската диетология. 2005. № 1. С. 18-25.
• Кон И. Я. Указ. оп.

Храносмилането става: 1). Вътреклетъчен (в лизозоми); 2). Екстрацелуларен (в стомашно-чревния тракт): а). кухина (отдалечена); б). париетална (контактна).

Разграждането на въглехидратите започва в устната кухина под действието на слюнчената амилаза. Познати са три вида амилази, които се различават главно по своя край

продукти на тяхното ензимно действие: α-амилаза, β-амилаза и γ-амилаза. α-амилазата разцепва вътрешните α-1,4 връзки в полизахаридите, поради което понякога се нарича ендоамилаза. Молекулата на α-амилазата съдържа в своите активни центрове Ca2+ йони, необходими за ензимната активност.

Под действието на β-амилазата дизахаридът малтоза се отцепва от нишестето, т.е. β-амилазата е екзоамилаза. Среща се във висшите растения, където играе важна роля в мобилизирането на резервно (резервно) нишесте.

γ-амилазата отцепва глюкозните остатъци един след друг от края на полигликозидната верига

Храносмилането на въглехидратите в устната кухина (кухина)

В устната кухина храната се раздробява по време на дъвчене и се навлажнява със слюнка. Слюнката е 99% вода и обикновено има рН 6,8. Ендогликозидазата присъства в слюнката α-амилаза (α-1,4-гликозидаза), разцепване на вътрешни α-1,4-гликозидни връзки в нишестето с образуването на големи фрагменти - декстрини и малко количество малтоза и изомалтоза.

Смилане на въглехидрати в стомаха (кавитарно)

Действието на слюнчената амилаза престава в кисела среда (pH<4) содержимого желудка, однако, внутри пищевого комка активность амилазы может некоторое время сохраняться.. Смилане на въглехидрати в тънките черва (кухини и париетални)

В дванадесетопръстника киселинното съдържание на стомаха се неутрализира от панкреатичен сок (pH 7,5-8,0 поради бикарбонати). Той навлиза в червата с панкреатичен сок панкреатична α-амилаза . Тази ендогликозидаза хидролизира вътрешните α-1,4-гликозидни връзки в нишестето и декстрините, за да образува малтоза, изомалтоза и олигозахариди, съдържащи 3-8 глюкозни остатъка, свързани с α-1,4- и α-1,6-гликозидни връзки.

Смилането на малтоза, изомалтоза и олигозахариди става под действието на специфични ензими - екзогликозидази, които образуват ензимни комплекси. Тези комплекси са разположени на повърхността на епителните клетки на тънките черва и извършват париетално храносмилане:

Сукразо-изомалтазен комплекссе състои от 2 пептида, има доменна структура. От първия пептид се образува цитоплазмен, трансмембранен пептид (фиксира

комплекс върху ентероцитната мембрана) и свързващи домени и изомалтазна субединица. От втория - захаразната субединица. Захарна субединица хидролизира α-1,2-гликозидните връзки в захарозата, изомалтазна субединица - α-1,6-гликозидни връзки в изомалтозата, α-1,4-гликозидни връзки в малтозата и малтотриозата. Има много от комплекса в йеюнума, по-малко в проксималните и дисталните части на червата.

Гликоамилазен комплекс, съдържа две каталитични субединици, които имат леки разлики в субстратната специфичност. Хидролизира α-1,4-гликозидните връзки в олигозахаридите (от редуциращия край) и в малтозата. Най-голяма е активността в долните части на тънките черва.

β-гликозидазен комплекс (лактаза)гликопротеин, хидролизира β-1,4-гликозидните връзки в лактозата. Лактазната активност зависи от възрастта. При плода той е особено повишен в края на бременността и остава на високо ниво до 5-7-годишна възраст. След това активността на лактазата намалява, достигайки при възрастни до 10% от нивото на активност, характерно за децата.

Смилането на въглехидратите завършва с образуването на монозахариди - главно глюкоза, по-малко се образуват фруктоза и галактоза и още по-малко маноза, ксилоза и арабиноза.

Усвояване на въглехидрати

Монозахаридите се абсорбират от епителните клетки на йеюнума и илеума. Транспортът на монозахаридите в клетките на чревната лигавица може да се извърши чрез дифузия (рибоза, ксилоза, арабиноза), улеснена дифузия с помощта на протеини-носители (фруктоза, галактоза, глюкоза) и чрез активен транспорт (галактоза, глюкоза). Активният транспорт на галактоза и глюкоза от чревния лумен до ентероцита се осъществява чрез симпорт с Na+. Чрез протеина носител Na+ се движи по своя концентрационен градиент и пренася въглехидратите със себе си срещу техния концентрационен градиент. Концентрационният градиент на Na+ се създава от Na+/K+-ATPase.

При ниска концентрация на глюкоза в чревния лумен тя се транспортира в ентероцита само чрез активен транспорт, при висока концентрация - чрез активен транспорт и улеснена дифузия. Скорост на усвояване: галактоза > глюкоза > фруктоза > други монозахариди. Монозахаридите напускат ентероцитите към кръвоносните капиляри чрез улеснена дифузия през протеини-носители. Разграждането на въглехидратите започва в устната кухина под действието на слюнчената амилаза.

Съдбата на абсорбираните монозахариди. Повече от 90% от абсорбираните монозахариди (главно глюкоза) навлизат в чревните въси през капилярите. кръвоносна системаи с притока на кръв през портална венадоставени предимно в черния дроб. Останалото количество монозахариди навлиза в лимфната система венозна система. В черния дроб значителна част от абсорбираната глюкоза се превръща в гликоген, който се отлага в чернодробните клетки под формата на особени блестящи гранули, видими под микроскоп. Когато има прекомерен прием на глюкоза, част от нея се превръща в мазнини.

Процесът на усвояване на въглехидратите оказва силно влияние върху текущото ниво на кръвната захар. Ако човек яде много въглехидрати за кратък период от време, това ниво може да се повиши значително. Скоростта на усвояване на въглехидратите зависи до голяма степен от техния вид.

Монозахаридите веднага се абсорбират в кръвта, този процес започва още в устната кухина, докато нивото на кръвната захар се повишава рязко в рамките на 3-5 минути след хранене, поради което те се наричат ​​бързо смилаеми. Те включват чиста захар, глюкоза (особено в разтвори), фруктоза, малтоза в чиста форма. Те се наричат ​​още „мигновена“ захар.

Всички други видове въглехидрати се разграждат от ензими (усвояват) в тялото до монозахариди, които се абсорбират в кръвта и достигат до черния дроб, където се превръщат в гликоген. Скоростта на този процес е различна и зависи от много фактори.

Някои продукти съдържат захар, глюкоза и фруктоза - това е сладко, мед, плодово пюре и др. В тази форма тези въглехидрати започват да действат 10-15 минути след хранене, първо глюкозата се усвоява бързо, след това фруктозата (2 пъти по-бавно) . Обикновено продуктът се преработва в стомаха и червата за 1-2 часа. Тези въглехидрати също се класифицират като бързо смилаеми или съдържащи „бърза“ захар.

При консумация на 10 g прости или бързи въглехидрати нивото на кръвната захар бързо се повишава с 1,7 mmol/l.

Продуктите, съдържащи „мигновена“ и „бърза“ захар, трябва да бъдат изключени от диетата на пациенти, които не получават лекарствена терапия, и го ограничават в диетата на други категории пациенти с диабет. Необходимостта от приемането им възниква при хипогликемия (ниски нива на кръвната захар). При регистриране на ниска кръвна захар (под 3,5-4,0 mmol/l) се препоръчва незабавен прием на лесноусвоими въглехидрати. Тези продукти включват сладки напитки, като напр плодови соковеили топъл чай с 3 лъжици захар.

Сложните въглехидрати, като нишестето, се абсорбират в тънките черва, което води до постепенно усвояване на получените монозахариди. Нивата на захарта започват да се повишават не по-рано от 20-30 минути след хранене и са по-плавни. Поради това тези въглехидрати се наричат ​​бавно усвоими въглехидрати или „бавни“ захари и се препоръчват като основни въглехидратни храни за хора, живеещи с диабет. Страхотно съдържаниеНишестето се различава от зърната на пшеница, ръж, ечемик, оризови зърна, царевица и картофени грудки.

Но не само видът въглехидрат влияе върху усвояването му. Много допълнителни фактори влияят върху усвояването на въглехидратните храни:

• скоростта на преминаване на храната стомашно-чревния тракт(когато храната преминава бързо, въглехидратите нямат време да се абсорбират);
• скорост на приема на храна (колкото по-бавно е приемането на храна, толкова по-бавно и по-плавно се повишава кръвната захар);
• формата на приетата храна (в течна форма всички елементи се абсорбират бързо и напълно, в твърда форма и особено при значително съдържание на баластни вещества в храната, абсорбцията става по-бавно, т.е. от черешов сок гликемията ще се повиши по-бързо). и по-висока, отколкото от череши;
• температура на храната (в топла и гореща форма, усвояването става по-бързо, отколкото в студено);
• съдържание на фибри (колкото по-високо е, толкова по-бавно се усвоява);
• съдържание на мазнини (при консумация на мазни храни усвояването на въглехидратните храни става по-бавно).

Факторите, които забавят абсорбцията, се наричат ​​удължители на абсорбцията:

• твърдо, влакнесто и хладно за диабетик е за предпочитане пред течно, кашаво и горещо;
• въглехидратите от храни с ниско съдържание на мазнини се усвояват по-бързо, но мазнините не могат да се препоръчват като удължители на усвояването, особено при диабет тип II;
• Колкото по-бавно се храните, толкова по-бавно и по-плавно се повишава нивото на кръвната ви захар.

Най-изследваните и полезни фактори, които забавят усвояването на въглехидратните храни, включват диетични фибри (фибри, баластни вещества), които влизат в тялото именно с растителни (въглехидратни) храни.