Переваривание и всасывание углеводов в кишечнике - с точки зрения физиологии человека

Оглавление статьи:
  1. Углеводы в пище
  2. Полостное переваривание углеводов
  3. Пристеночное пищеварение
  4. Абсорбция моносахаридов
  5. Список использованной литературы

P.S. Углеводы гидролитически расщепляются α-амилазой и олигосахаридами; в верхнем отделе тонкого кишечника осуществляется апикальная абсорбция глюкозы и галактозы Na+-симпортом, фруктозы — унипортером.

а) Углеводы в пище. Ежедневное потребление углеводов в развитых западных странах в среднем составляет 300-400 г. Это количество соответствует запасу энергии 5,1-6,8 МДж (1,22-1,62 Мкал). Таким образом, углеводы поставляют примерно половину энергии, необходимой для выполнения легкой физической работы. Состав углеводов выглядит следующим образом:

- наибольшая часть, примерно 60%, состоит из крахмала — полисахарида молекулярной массой 100-1000 кДа (крахмал на 80% состоит из амилопектина и на 20% из амилозы);

- примерно 30% приходится на сахарозу, которая перерабатывается в сахар из свекольного или тростникового сахара;

- примерно 10% приходится на лактозу (молочный сахар);

- наряду с дисахаридами небольшие количества моносахаридов употребляются в виде глюкозы и фруктозы;

- остальную часть пищевых углеводов образует животный гликоген (<1%), который по структуре родственен амилопектину.

б) Полостное переваривание углеводов. Содержащаяся в слюне и соке поджелудочной железы α-амилаза расщепляет а-1,4-связь внутри молекулы крахмала. В целлюлозе присутствует β-1,4-гликозидная связь между глюкозами, поэтому целлюлоза не гидролизуется α-амилазой. Расщепление целлюлозы частично осуществляется за счет бактериальных гликозидаз в толстом кишечнике.

Конечными продуктами расщепления амилозы являются мальтоза и мальтотриоза (рис. А). Разветвленные амилопектины преимущественно поставляют α-декстрины и мальтотриозу. Оптимальный рН для α-амилазы составляет около 6,7-6,9.

Переваривание и всасывание углеводов в кишечнике
Гидролитическое расщепление и абсорбция углеводов. А. Конечные продукты панкреатического переваривания углеводов и оба пищевых дисахарида расщепляются в мембране щеточной каймы на компоненты моносахаридов, из которых три центральных сахара состоят исключительно из глюкозы. Б. Механизмы абсорбции моносахаридов. (1) — GLUT2; (2) — GLUT5; (3) — SGLT1

Амилаза, содержащаяся в слюне, может расщеплять до 50% крахмала, если пища пережевывается достаточно долго и расслоение химуса в начальном отделе желудка препятствует быстрой инактивации ферментов соляной кислотой. В двенадцатиперстной кишке переваривание крахмала осуществляется чрезвычайно быстро, поскольку амилаза поджелудочной железы образуется в избытке.

Небольшая часть этой α-амилазы соединяется с гликокаликсом энтероцитов и начинает действовать оттуда. Тем не менее физиологическое значение этого мембраноустойчивого переваривания ограничено, что ясно благодаря десятикратному избытку амилазы в просвете кишечника.

в) Пристеночное пищеварение. Поскольку углеводы могут абсорбироваться только в виде моносахаридов, продукты распада амилазы должны распадаться и дальше. Это происходит под воздействием олигосахаридаз, расположенных в мембране щеточной каймы, активные гидролитические группы которых обращены к просвету кишечника. Их концентрация выше всего в тощей кишке, в двенадцатиперстной кишке и подвздошной кишке она ниже.

Расщепление α-1,6 связей в разветвленных углеводах (амилопектине, гликогене) осуществляется под воздействием изомальтазы (олиго-а-1,6-глюкози-дазы), которая содержится в щеточной кайме. При продолжительном и обильном употреблении олигосахаридов в течение 2-5 дней может наступить адаптация, вызванная увеличением концентрации ферментов. Активность мембраносвязанных ферментов настолько велика, что усвоение углеводов лимитируется не гидролизом, а абсорбцией моносахаридов.

Исключение составляет только лактоза, поскольку скорость ее гидролиза медленнее, чем абсорбция продукта ее распада — галактозы.

Достаточно распространенным нарушением является приобретенный дефицит лактозы, возникающий при различных заболеваниях кишечника. Он выражается в форме диареи, сопровождающейся метеоризмом, которая вызвана осмотическим действием неусвоенной лактозы (непереносимость лактозы молока и молочных продуктов). Генетически обусловленный дефицит лактозы, напротив, встречается в центральной Европе достаточно редко.

г) Абсорбция моносахаридов. Конечными продуктами гидролитического расщепления углеводов являются глюкоза, галактоза и фруктоза (рис. выше):

- Альдогексозы глюкоза и галактоза (конкурируя друг с другом) абсорбируются во вторично-активном симпорте с помощью Na+ (табл. 3). Эта абсорбция происходит достаточно быстро и завершается в верхнем отделе тонкого кишечника. Максимум усвоения составляет около 120 г/ч. В результате быстрой абсорбции предотвращается возникновение гиперосмолярного содержимого кишечника.

Переваривание и всасывание углеводов в кишечнике

Оба моносахарида выделяются из энтероцитов через транспортер глюкозы 2-го типа на базолатеральной мембране (рис. Б).

- Абсорбция фруктозы осуществляется двумя унипортерами трансэпителиально (рис. Б).

- Абсорбция пентоз рибозы и дезоксирибозы (продуктов расщепления нуклеиновых кислот) и маннозы происходит посредством диффузии.

Генетически обусловленный дефект транспортера SGTL 1 приводит к нарушению всасывания глюкозы или галактозы и к развитию осмотически обусловленной диареи, врожденный дефект переносчика GLUT5 приводит к нарушению усвоения фруктозы и тоже к диарее.

Видео физиология пищеварения - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин

- Рекомендуем ознакомиться далее "Переваривание и всасывание белков - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 24.6.2026