Значение пищеварительной системы как эндокринного органа еще более возрастает в связи с открытием эндогенных морфинов – эндорфинов и энкефалинов, обладающих морфиноподобной (болеутоляющей, успокаивающей) активностью. Они локализуются и продуцируются в тканях не только мозга, но и желудочно-кишечного тракта.

Устройство кишечной стенки

Теперь необходимо разобрать устройство стенки тонкого кишечника, а также процесс пищеварения в ее полости и у стенки.

Стенки тонкого кишечника имеют сложное строение. Клетки слизистой имеют до 4000 выростов – микроворсинок. На 1 мм2 поверхности кишечного эпителия их около 50—200 миллионов! У человека длина одной микроворсинки приближается к 1 микрометру (мкм), диаметр ее в 10—15 раз меньше, а наименьшее расстояние между микроворсинками составляет 15—20 нанометров. Таким образом они образуют довольно плотную «щетку», которая называется щеточной каймой.

Такая структура каймы не только резко увеличивает всасывающую поверхность энтероцитов (в 20—60 раз), но и определяет многие функциональные особенности протекающих на ней процессов.

В свою очередь поверхность микроворсинок покрыта гликокаликсом. Он состоит из многочисленных тонких извилистых нитей, образующих дополнительный предмембранный слой, заполняющий поры между микроворсинками. Эти нити являются продуктом деятельности энтероцитов (кишечных клеток), «растут» из мембран микроворсинок, диаметр составляет 0,025—0,05 мкм, а толщина этого слоя по внешней поверхности кишечных клеток примерно 0,1—0,5 мкм. Таким образом, гликокаликс с микроворсинками играет роль пористого катализатора. Значение катализатора состоит в том, что он увеличивает активную поверхность. Кроме того, они участвуют в переносе веществ в процессе работы катализатора в тех случаях, когда поры имеют приблизительно те же размеры, что и молекулы. К тому же микроворсинки способны сокращаться и расслабляться в ритме 6 раз в минуту, что увеличивает скорость как пищеварения, так и всасывания. К тому же кислотные остатки гликокаликса имеют отрицательный заряд. Проникающие ионы и диполи здесь имеют определенную ориентацию. Гликокаликс характеризуется значительной гидрофильностью и придает процессам переноса векторный (направленный) и селективный (отборочный) характер. К тому же гликокаликс – дополнительное звено, снижающее поток антигенов и токсинов во внутреннюю среду организма.

Пищеварение в тонком кишечнике

Процесс пищеварения идет в тонком кишечнике так: с помощью полостного пищеварения осуществляются главным образом начальные стадии гидролиза белков, жиров, углеводов и других нутриентов. В щеточной кайме протекает гидролиз молекул (мономеров), промежуточный этап. На мембране микроворсинок идут заключительные стадии гидролиза с последующим всасыванием.

Нюансы пищеварения в тонком кишечнике следующие:

1. Состояние, в котором находится вещество (пищевая масса), на границе фаз (около щеточной каймы, в порах гликокаликса) отличается от состояния этого вещества в объеме (в полости кишки) по многим признакам, в частности по уровню энергии. Как правило, поверхностные молекулы (пищи) обладают большей энергией, чем в глубине фазы.

2. Органические вещества (пища) уменьшают поверхностное натяжение и, следовательно, сорбируются на границе фаз. Создаются благоприятные условия для перехода пищевых веществ из середины химуса (пищевой массы) на поверхность кишечника (кишечной клетки), то есть от полостного к мембранному пищеварению.

3. Избирательная адсорбция различных катионов и анионов (пищевых веществ) на границе фаз приводит к возникновению значительного фазового потенциала, при этом молекулы на границе поверхности в большинстве находятся в ориентированном состоянии, а в глубине – в хаотическом.

4. Ферментативные системы, которые обеспечивают пристеночное пищеварение, включены в состав мембран клеток в виде упорядоченных в пространстве систем. Отсюда ориентированные нужным образом молекулы мономеров пищи, благодаря наличию фазового потенциала, направляют их на активный центр ферментов.

5. На заключительной стадии пищеварения, когда образуются мономеры, доступные бактериям, населяющим полость кишки, оно происходит в ультраструктурах щеточной каймы. Бактерии туда не проникают: их размер несколько микрон, а размер щеточной каймы гораздо меньше – 100—200 А°. Щеточная кайма выполняет функции своеобразного бактериального фильтра. Таким образом, заключительные этапы гидролиза и начальные этапы всасывания происходят в стерильных условиях.

Чтобы пища в тонкой кишке перерабатывалась эффективно, количество пищевой массы должно быть хорошо сбалансировано с временем ее движения вдоль всей кишки. В связи с этим пищеварительные процессы и всасывание питательных веществ распределены на всем протяжении тонкой кишки неравномерно, соответственно расположены и ферменты, перерабатывающие те или иные компоненты пищи.

На рис. 26 схематически показаны те места, где всасываются различные вещества, поступающие из кишки.

Жир, находящийся в пище, значительно влияет на всасывание и усвоение пищевых веществ в тонком кишечнике. Это наглядно иллюстрирует рис. 27.

6. Интенсивность мембранного пищеварения изменяется в широких пределах и зависит от скорости движения жидкости (химуса) относительно поверхности слизистой тонкого кишечника. Поэтому нормальная моторика кишечника играет чрезвычайную роль в поддержании высокой скорости пристеночного пищеварения (см. рис. 26). Если даже ферментативный слой и сохранен, то слабость перемешивающих движений тонкой кишки или слишком быстрое прохождение пищи через нее уменьшают пристеночное пищеварение.

О том, что происходит с пищей в толстом кишечнике, подробно было разобрано в разделе чисток – «Толстый кишечник». Поэтому ограничимся общими вопросами.

В толстом кишечнике преобладают процессы реадсорбции (всасывания, обратного всасывания). Здесь всасывается глюкоза, витамины и аминокислоты, вырабатываемые микробами, обитающими в полости толстой кишки, до 95% воды и электролиты. При развитии гнилостных и бродильных процессов из толстой кишки поступают токсины и яды, отравляющие весь организм. Отсюда наипервейшее условие здоровья – чистота толстого кишечника.