Биологическая химия

Жизнедеятельность организма обеспечивается процессом питания. Принятые с пищей белки, жиры, углеводы обладают видовой и тканевой специфичностью, характерной для животных и растительных продуктов, и поэтому в такой форме не могут быть использованы для построения тела человека. Отсюда вытекает биологическая необходимость пищеварения. Оно заключается в том, что сложные молекулы продуктов питания расщепляются до низкомолекулярных органических веществ (так, белки распадаются до аминокислот, углеводы до моносахаридов и т. д.), которые, всосавшись в пищеварительном тракте, служат строительным материалом для органов и тканей организма человека. Переваривание пищевых продуктов является одной из главных форм взаимосвязи организма с окружающей средой. Оно происходит в желудочно-кишечном тракте, слизистая оболочка которого обеспечивает усвоение и всасывание питательных веществ. Это обеспечивается взаимодействием механических и химических процессов, которые регулируются нейро-гуморальными механизмами, условными и безусловными рефлексами, контактом пищи со слизистой оболочкой пищеварительного тракта и т. д. (рис. 69). Пищеварение осуществляется с помощью ферментов, относящихся в основном к классу гидролаз (табл. 13).

Таблица 13. Содержание ферментов в пищеварительных соках

 

Пищеварительные ферменты вырабатываются особыми железами или отдельными клетками, расположенными по всей длине желудочно-кишечного тракта, на разных участках которого рН среды различный. Этим обеспечивается оптимальная активность ферментов для полного переваривания продуктов питания.

Ежедневно в пищеварительный тракт выделяется около 8 л пищеварительных секретов, которые большей частью всасываются вместе с питательными веществами. Характерным для желудочно-кишечного тракта является наличие слизи, которая служит обволакивающим и защитным средством.

Пищеварение в ротовой полости

Пищеварение начинается в ротовой полости, где пища подвергается механической обработке, смачивается слюной и становится доступной для продвижения по пищебоду.

Слюна вырабатывается околоушной, подъязычной, подчелюстной железами. рН слюны находится в нейтральной зоне. Слюнные железы вырабатывают за сутки около 1,5 л слюны, состав и количество которой зависят от состава пищи и других факторов. Фундаментальные исследования И. П. Павлова показали, что различные раздражители вызывают неодинаковую реакцию со стороны слюнных желез. Если мясо, влажная пища вызывают небольшое слюноотделение, то сухая пища, раздражители типа кислот, перца приводят к подъему секреции слюнных желез.

В слюне содержится большое количество амилазы, которая составляет около 10% всего белка слюны, причем большая ее часть (70%) выделяется околоушной железой. Указывается на возможное присутствие также мальтазы. Других ферментов здесь не обнаружено.

В ротовой полости пища находится очень непродолжительное время, поэтому расщепление углеводов амилазой и мальтазой очень кратковременно. Однако этот процесс продолжается и в желудке до пропитывания пищевого комка кислым желудочным соком, который инактивирует амилазу.

Пищеварение в желудке

Желудочный сок представляет собой смесь выделений различных клеток. В сутки его количество составляет примерно 2-3 л и рН равен 1,5-1,8. Важнейшими составными частями желудочного сока являются соляная кислота, слизистые вещества, "внутренний фактор Кастла", гистамин, основные протеолитические ферменты — пепсин и гастриксин и липаза. Последняя оказывает на переваривание жира незначительное действие, так как ее оптимум лежит в пределах 5,0-8,0. Желудочная слизь образуется в добавочных клетках, содержит нейтральные мукопротеиды и мукополисахариды. Ей приписывают защитную функцию от действия соляной кислоты и самопереваривания. Соляная кислота образуется в париетальных клетках желудка и стимулируется гистамином. Она выполняет две основные функции: активирует пепсиноген, превращая его в пепсин, и способствует денатурации белков, которые быстрее перевариваются протеолитическими ферментами.

Важнейшим физиологическим процессом в желудке является переваривание белков, которое осуществляют пепсин и гастриксин. Оптимум действия пепсина лежит в пределах рН 1,5-2,5, а гастриксина — 3,5-5,0. Последний имеет важное значение в переваривании белков у детей, желудочный сок которых беден соляной кислотой.

Изучение физиологии желудочной секции основано на классических опытах И. П. Павлова с использованием наложения фистулы для выведения секрета наружу, получения "малого" желудка с сохраненной иннервацией и кровоснабжением и метода "мнимого кормления".

В клинической практике имеет важное значение анализ желудочного сока, когда определяют его количество, кислотность и переваривающую силу.