Клиническая химия в диагностике и лечении. Обмен натрия и воды обмен калия лечение диуретиками гомеостаз ионов водорода
 Скачать 3.99 Mb.
|
ВСАСЫВАНИЕ В КИШЕЧНИКЕ: ФУНКЦИИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ И ЖЕЛУДКАНаиболее важная функция желудочнокишечного тракта — переваривание и всасывание пищевых веществ. Некоторые питательные вещества поступают в кишечник из организма, поэтому общее всасывание меньше фактического. Так, например, липиды пищевых веществ при физиологических условиях всасываются почти полностью и почти все их количество, которое в норме можно обнаружить в фекалиях, происходит из клеток кишечника. Этот факт имеет важное значение при интерпретации данных о содержании липидов в фекалиях. Переваривание более крупных молекул связано с действием ферментов желудочнокишечного тракта. Для обеспечения эффективности их действия питательные вещества должны быть диспергированы как можно более полно, вопервых, таким механическим действием, как жевание, и, вовторых, смешиванием пищи с большими количествами жидкости, содержащей оптимальные концентрации электролитов и ионов водорода. Мы уже знаем из глав II, III и IV, что жидкость поступает в желудочнокишечный тракт преимущественно из плазмы путем пассивной ультрафильтрации. Образование различных концентраций бикарбонатов, ионов водорода и хлоридов в разных отделах желудочнокишечного тракта связано с активными процессами, способствующими действию пищеварительных ферментов и активному транспорту продуктов переваривания питательных веществ из просвета кишечника во внеклеточную жидкость. Обеспечение нормального баланса жидкостей, растворимых соединений и ионов водорода зависит от активной реабсорбции приблизительно 99% этого большого объема фильтрата и от осуществляемого в дистальных отделах пищеварительного тракта процесса обмена бикарбонатов на хлориды. Нарушения гомеостаза воды, электролитов и ионов водорода часто встречаются при диарее, обусловленной тяжелыми заболеваниями тонкого или толстого кишечника, или при потерях больших объемов жидкости и электролитов из проксимального отдела пищеварительного тракта в результате рвот или через фистулы. Подобные нарушения происходят и в тех случаях, когда всасывание из клеток проксимальных отделов пищеварительного тракта снижено так резко, что количество жидкости и электролитов, поступающее в дистальные отделы, превосходит их реабсорбционную мощность. В этой главе мы рассматриваем нарушения механизмов всасывания, обусловленные либо аномалиями клеток тонкого кишечника, участвующих в этих процессах, либо расстройствами нормального переваривания пищи. При синдромах нарушения всасывания важность отклонения от нормы процессов обмена воды, электролитов и ионов водорода относительно невелика. Исключение в этом смысле составляют те случаи, когда грубые нарушения всасывания вызывают резкое повышение перистальтики кишечника. Наблюдаемые при нарушениях всасывания явления преимущественно обусловлены расстройствами питания, поскольку питательные вещества не могут проникать через клетки кишечника. НОРМАЛЬНОЕ ПЕРЕВАРИВАНИЕ ПИЩИ И ПРЕВРАЩЕНИЕ ЕЕ ВО ВСАСЫВАЕМЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Сложные молекулы таких соединений, как белки, полисахариды и липиды, обычно подвергаются распаду, который катализируют пищеварительные ферменты. Этот процесс начинается в полости рта, где пища подвергается механическому разрушению в результате пережевывания п смешпвання гп слюной, содержащей аамилазу. В желудке, где добавляется жидкость, низкий рН инициирует переваривание белка при участии пепсина. Внутренний фактор1, необходимый для всасывания витамина Bi2, секретируется также в желудке. Однако количественно преобладающий процесс переваривания питательных веществ происходит в двенадцатиперстной и проксимальном отделе тощей кишки, где уже ставшая жидкой пищевая масса смешивается с щелочной жидкостью. Содержащиеся в этой жидкости ферменты поджелудочной железы катализируют превращение белка в аминокислоты и небольшие пептиды, полисахаридов — в моно и дисахариды, а также олигосахарпды (состоящие из небольшого числа моносахаридных остатков) , а липидов — в моноглипериды и жирные кислоты. Тяжелое генерализованное нарушение всасывания, связанное с недостаточностью переваривания, встречается редко: оно, как правило, обусловлено заболеваниями поджелудочной железы. НОРМАЛЬНОЕ ВСАСЫВАНИЕ Нормальное всасывание зависит от следующих факторов: 1) целостности и сохранения нормальной площади поверхности клеток, участвующих в процессе всасывания; 2) наличия питательных веществ в пригодной для всасывания форме (что в свою очередь зависит от нормального переваривания пищи); 3) оптимального соотношения между скоростью всасывания и продвижения содержимого по кишечнику. В норме всасывающая поверхность тонкого кишечника очень велика. Макроскопически можно видеть, что слизистая оболочка кишечника образует складки, благодаря чему эта поверхность возрастает значительно. Такие складки покрыты микроскопическими ворсинками, поверхность которых образуют клетки, участвующие в процессах всасывания (рис. 35). Эта особенность строения обеспечивает повышение всасывающей поверхности еще приблизительно в 8 раз.  Рис. 35. Строение всасывающей поверхности клеток тонкого кишечника. Если ворсинки сглажены (как, например, при энтеропатпп. связанной с повышением чувствительности к клейковине), то происходит значительное уменьшение всасывающей поверхности. Каждая клетка, участвующая в процессах всасывания в кпшечнике, имеет на своей поверхности множество мельчайших отростков (микроворсинок), которые можно обнаружить при помощи электронного микроскопа (см. рис. 35). Эта особенность строения указанных клеток увеличивает всасывающую поверхность еще приблизительно в 20 раз. Между микроворсинками имеются мельчайшие промежутки (интервалы). Подлежащие всасыванию вещества должны иметь относительно небольшую молекулярную массу, что и свойственно продуктам нормального пищеварения. Всасывание витамина Biz возможно только после образования им комплекса с внутренним фактором, который, связываясь с клетками кишечника, ориентирует молекулу витамина в положение, которое пространственно благоприятствует процессу всасывания. Характер процесса всасывания зависит от того, растворимо ли всасываемое соединение в воде или в липпдах. Механизмы всасывания липидов и питательных веществ, растворимых в липидах, идентичны. Всасывание может быть активным, и в этом случае оно может происходить против физикохимического градиента, или пассивным, т. е. совершающимся в соответствии с ним. Всасывание липидов Переваривание нейтральных жиров. Триглицериды представляют собой сложные эфиры, образующиеся из глицерина и трех (обычно различных) жирных кислот. Соли желчных кислот эмульгируют жиры, поступающие в двенадцатиперстную кишку. Они ингибируют липазу поджелудочной железы, но этому эффекту противодействует пептидный кофермент колипаза. Под влиянием колипазы происходит также понижение рНоптимума действия липазы от примерно 8,5 до 6,5. На поверхности раздела в системе жиры — вода образуется комплекс, состоящий из липазы, колипазы и солей желчных кислот, и липаза катализирует гидролиз связей между жирными кислотами и глицерином, особенно в положениях 1 и 3 молекулы триглицерида. В результате этого процесса образуются преимущественно 2моноглицеридьг и свободные жирные кислоты, а также некоторое количество диглицеридов. Образование мицелл. В результате агрегации моноглицеридов и жирных кислот с солями желчных кислот образуют мицеллы, содержащие свободный холестерин (высвобождаемый при гидролизе эфиров холестерина в просвете кишечника) и фосфолипиды, а также жирорастворимые витамины (A, D и К). Диаметр отрицательно заряженных мицелл в 100—1000 раз меньше диаметра частиц, обнаруживаемых в эмульсиях. Небольшие размеры и заряд мицелл позволяют им проникать через интервалы между микроворсинками. Липиды в клетках кишечника. В клетках кишечника происходит ресинтез триглицеридов из моноглицеридов и жирных кислот. Холестерин подвергается реэтерификации. Триглицериды, эфиры холестерина и фосфолипиды, а также жирорастворимые витамины обволакиваются слоем апопротеинов, вырабатываемых в клетках кишечника, что и приводит к образованию хиломикронов. Хиломикроны легко суспендируются в воде и поступают в систему лимфообращения. Всасывание свободных жирных кислот. Через клетки кишечника в систему воротной вены печени проникают некоторые свободные жирные кислоты с короткой или средней цепью атомов углерода в молекуле. Всасывание липидов и жирорастворимых витаминов зависит от следующих факторов: 1) эмульгирования липидов, определяемого наличием солей желчных кислот; 2) переваривания триглицеридов, катализируемого липазой и определяемого, следовательно, нормальным функционированием поджелудочной железы; 3) всасывающей поверхности слизистой оболочки кишечника, необходимой для образования хиломикронов. Первичные желчные кислоты синтезируются в печени из холестерина. Они поступают в просвет кишечника с желчью в виде комплексов с глицином или таурином. В щелочном содержимом двенадцатиперстной кишки они образуют натриевые соли, которые после осуществляемого при участии бактерий превращения в соли вторичных желчных кислот подвергаются активной ре абсорбции в дистальных отделах подвздошной кишки. С кровотоком они вновь поступают в печень и снова секретируются в желчь (внутрыпеченочная циркуляция). Некоторые бактерии содержат ферменты, катализирующие в просвет кишечника деконъюгацию солей желчных кислот. Соли неконъюгированных желчных кислот менее эффективно эмульгируют липиды, чем соли конъюгированных желчных кислот. Всасывание углеводов Полисахариды, такие как крахмал и гликоген, гидролизуются камилазой слюны и (что более важно) поджелудочной железы. Продуктами гидролиза являются преимущественно 1: 4 дисахариды, такие как мальтоза (глюкоза+глюкоза); остаются негидролизованными некоторые сахариды с большей ОММ, содержащие разветвленные цепи атомов углерода. Дисахариды [ (мальтоза, сахароза (глюкоза+фруктоза) и лактоза (глюкоза+галактоза) ] гидролизуются до составляющих их моносахаридов соответствующими дисахаридазами (мальтаза, сахараза или лактаза). В молекулах лимитдекстринов сахараза катализирует также гидролиз 1:4 (а изомальтаза 1:6) связей. В продуктах секреции желез пищеварительного тракта имеются лишь незначительные количества этих ферментов, локализованных на поверхности (щеточная каемка) клеток кишечника, где и осуществляется гидролиз. Максимальные концентрации дисахаридаз обнаружены в проксимальных отделах тощей кишки. Моносахариды всасываются в двенадцатиперстной кишке. Глюкоза и галактоза, возможно, абсорбируются посредством общего для обоих моносахаридов активного процесса, тогда как механизм всасывания фруктозы иной. Таким образом, всасывание углеводов зависит от следующих факторов: 1) наличия амилазы, определяемого нормальным функционированием поджелудочной железы (только для всасывания полисахаридов); 2) наличия дисахаридаз на обращенной в просвет кишечника мембране клеток кишечника (для дисахаридов); 3) целостности слизистой оболочки кишечника и механизмов активного транспорта (для моносахаридов). Для всасывания полисахаридов необходимо нормальное функционирование всех трех механизмов. Всасывание белков Питание — это не единственный источник белка, поступающего в просвет кишечника. Значительная доля подвергающегося всасыванию белка поступает из продуктов секреции пищеварительных желез и претерпевших десквамацию клеток слизистой оболочки желудочнокишечного тракта. Распад поступающего в желудочпокишечньш тракт белка катализируют пепсин, а затем трипсин и другие протеолитические ферменты панкреатического сока. Превращение трипсиногена поджелудочной железы в активный трипсин происходит при участии энтеропептидазы (энтерокиназа) на клеточной поверхности, обращенной в просвет кишечника. Продуктами переваривания являются аминокислоты и низкомолекулярные пептиды. Последующий гидролиз многих пептидов катализируют пептидазы щеточной каемки. Аминокислоты активно абсорбируются в тонком кишечнике. Низкомолекулярные пептиды без предварительного гидролиза активно всасываются в клетки. Абсорбция низкомолекулярных пептидов не зависит от таковой аминокислот. Как правило, низкомолекулярные пептиды подвергаются внутриклеточному гидролизу. Таким образом, всасывание белков зависит от следующих факторов: 1) наличия протеолитических ферментов поджелудочной железы и, следовательно, ее нормального функционирования; 2) целостности слизистой оболочки кишечника и механизмов активного транспорта. Всасывание витамина Biz Всасывание витамина Bi2 возможно только после образования им комплекса с внутренним фактором гликопротеином, секретируемым в желудке. Этот комплекс обладает свойством связываться с клетками кишечника в дистальных отделах подвздошной кишки, где и происходит всасывание. Таким образом, всасывание витамина Bi2 в норме зависит от следующих факторов: 1) секреции внутреннего фактора в желудке; 2) целостности слизистой оболочки дистальных отделов подвздошной кишки. Витамин Bi2 необходим для роста некоторых бактерий кишечника, которые, по-видимому, препятствуют всасыванию этого витамина, конкурируя за него с клетками кишечника. Следовательно, на всасывание витамина Bi2 в норме влияет и микрофлора кишечника. Всасывание других водорастворимых витаминов Водорастворимые витамины (С и все витамины группы В, за исключением Bi2) подвергаются всасыванию, по-видимому, при участии специфических транспортных механизмов в проксимальных отделах тонкого кишечника. Прп синдромах нарушения всасывания клинически существенная недостаточность всех этих витаминов, за исключением фолиевой кислоты, встречается относительно редко, вероятно, в связи с тем, что всасывание указанных витаминов осуществляется независимо от такового липидов. Всасывание кальция и магния Кальций активно всасывается в верхней части тонкого кишечнпкя, преимущественно в двенадцатиперстной кишке и в проксимальных отделах подвздошной кишки. В норме абсорбция кальция зависит от его наличия в свободной ионизированной форме (процесс всасывания угнетается при образовании нерастворимых солей с жирными кислотами и фосфатами) и от присутствия витамина D в виде 1,25диоксихолекальциферола. Кальций, содержащийся в фекалиях, в основном эндогенный; его источник — кальций из продуктов секреции желез пищеварительного тракта. Магний также абсорбируется посредством активного процесса, идентичного, по-видимому, процессу всасывания кальция. В норме всасывание кальция и магния зависит от следующих факторов: 1) низкой концентрации жирных кислот и фосфатов в кишечнике; 2) всасывания и метаболизма витамина D и, следовательно, нормального всасывания липпдов; 3) пелостности слизистой оболочки кишечника. Всасывание железа Всасывание железа, стимулируемое при анемиях, — активный процесс, происходящий в двенадцатиперстной кишке и в проксимапьных отделах тощей кишки. Часть железа, попавшего в результате всасывания в клетки кишечника, поступает в кровоток, но некоторое его количество теряется в просвет кишечника с клетками, претерпевшими десквамацию. На основании вышеизложенного отметим следующие положения: 1) при недостаточности поджелудочной железы нарушается всасывание только высокомолекулярных соединений (жиры и вещества, всасывающиеся как жиры; полисахариды и белки); 2) заболевания слизистой оболочки кишечника нарушают всасывание низкомолекулярных веществ и продуктов переваривания высокомолекулярных соединений; 3) отсутствие солей желчных кислот вызывает нарушение всасывания жиров и веществ, абсорбирующихся посредством тех же механизмов, что и жиры. СИНДРОМ НАРУШЕНИЯ ВСАСЫВАНИЯ Клинически синдромы нарушения всасывания можно разделить на связанные с генерализованным нарушением всасывания жиров (стеаторея), белков, углеводов и других питательных веществ и синдромы, при которых нарушено всасывание одного или нескольких специфических веществ. Генерализованное нарушение всасывания (сопровождающееся стеатореей) Заболевания кишечника. Уменьшение всасывающей поверхности или общее нарушение механизмов транспорта, обусловленные либо атрофией ворсинок [при 1) повышенной чувствительности к клейковине, вызывающей заболевания подвздошной кишки и толстого кишечника; 2) тропическом спру; 3) идиопатической стеаторее], либо хирургическим удалением значительной части тонкого кигйсппка. Обширный инфильтрат пли воспаление стенки тонкого кишечника (как, например, при болезнях Крона, Уипла или лимфоме тонкого кпшечника). Повышенная скорость эвакуации содержимого из тонкого кпшечнпка погяе гастрэктомпп и при карпппопдпом синдроме. Дисфункция поджелудочной железы (нарушения переваривания) 1.Хронический панкреатит. 2. Фиброзное заболевание поджелудочной железы с кистозным перерождением. 3. Инактивация липазы при низком рН в случаях синдрома Золлпнгера — Эллисона. Нарушения всасывания отдельных веществ Измененная бактериальная микрофлора (преимущественно жиры и витамин Bis) при синдроме инфицированного кишечника (кишечная петля), обусловленном образованием дивертикулов, последствиями хирургических операций или лечения антибиотиками широкого спектра действия. Закупорка желчного протока (жиры). Локализованное заболевание или хирургическое вмешательство (так, например, при заболевании дистальньгх отделов подвздошной кишки нарушается всасывание витамина Biz и реабсорбция солей жирных кислот). Желудочная атрофия, приводящая к нарушению всасывания витамина Biz (пернициозная анемия). Врожденная или приобретенная недостаточность дисахаридаз (углеводы). Энтеропатия экссудативная, характеризующаяся потерей белка организмом. Нарушения процессов транспорта определенных веществ, обусловленные врожденными аномалиями их обмена. Генерализованное нарушение всасывания |