Инструкция
Процесс пищеварения обычно начинается уже в ротовой полости с помощью ферментов, содержащихся в слюне. Однако, жиров это не касается. В слюне отсутствуют ферменты, способные расщеплять их. Далее пища попадает в желудок, но и здесь жиры не поддаются местным пищеварительным ферментам. Лишь малая доля подвергается разложению под воздействием фермента липазы, весьма незначительная. Основной же процесс переваривания жиров происходит в тонком кишечнике.
Жиры не могут растворяться в воде, но им сперва нужно смешаться с водой. Только в этом случае они могут подвергнуться воздействию растворенных в воде ферментов. Процесс смешивания жиров с водой называется эмульгирование, происходит он при участии солей желчных кислот. Эти кислоты , затем они секретируются в желчный пузырь. После поступления в организм жирной пищи клетки тонкого кишечника начинают вырабатывать гормон, вызывающий сокращения желчного пузыря.
Желчный пузырь изливает желчь в просвет двенадцатиперстной кишки. Желчные кислоты располагаются на поверхности капелек жира, что приводит к снижению поверхностного натяжения. Капли жира распадаются на мелкие, этому процессу также помогают сокращения стенок кишечника. В результате площадь поверхности раздела фаз жир и вода увеличивается. После эмульгирования происходит гидролиз жиров под воздействием ферментов поджелудочной железы. Под гидролизом понимается разложение вещества при взаимодействии с водой.
Далее происходит расщепление молекул жира под воздействием фермента поджелудочной железы липазы. Он выделяется в полость тонкой кишки и воздействует на эмульгированный жир совместно с белком колипазой. Этот белок связывается с эиульгированным жиром, что значительно ускоряет процесс. В результате расщепления липазой образуются глицерин и жирные кислоты.
Жирные кислоты соединяются с желчными и проникают в стенки кишечника. Там они соединяются с глицерином, образуя жир триглицерид. Триглицерид в соединении с небольшим количеством белка образует особые вещества хиломикроны, которые проникают в лимфу. Из лимфы в кровь, затем в легкие. Эти вещества содержат всосавшийся жир. Таким образом, продукты расщепления жиров попадают в легкие.
В легких имеются клетки, способные захватывать жир. Они предохраняют кровь от излишнего количества жира. Также в легких частично окисляются жирные кислоты, выделяемое тепло согревает поступающий в легкие воздух. Из легких хиломикроны поступают в кровь, откуда некоторая часть перемещается в печень. Накапливается в печени много жира при его избыточном поступлении.
Несомненно, что в повседневной пище из жиров доминируют нейтральные жиры, известные как триглицериды, каждая молекула которых включает глицериновое ядро и боковые цепи, состоящие из трех жирных кислот. Нейтральные жиры - основной компонент животной пищи, а в растительной пище их содержится крайне мало.
В обычной пище имеется небольшое количество фосфолипидов, холестерола и эфиров холестерола. Фосфолипиды и эфиры холестерола содержат жирные кислоты и, следовательно, могут рассматриваться как жиры. Впрочем, холестерол является представителем стеринов и не содержит жирных кислот, но проявляет некоторые физические и химические свойства жиров; к тому же он производится из жиров и легко превращается в них. Следовательно, с диетологической точки зрения, холестерол рассматривается как жир.
Переваривание жиров в кишечнике . Небольшое количество триглицеридов переваривается в желудке под действием лингвальной липазы, которая секретируется железами языка в ротовой полости и проглатывается вместе со слюной. Количество перевариваемых таким образом жиров составляет менее 10%, а потому не существенно. Основное переваривание жиров происходит в тонком кишечнике, о чем сказано далее.
Эмульгирование жиров желчными кислотами и лецитином. Первый этап переваривания жиров заключается в физическом разрушении капель жира на мелкие частицы, поскольку водорастворимые ферменты могут действовать только на поверхности капли. Этот процесс называют эмульгированием жиров, он начинается в желудке с перемешивания жиров с другими продуктами переваривания желудочного содержимого.
Далее основной этап эмульгирования происходит в двенадцатиперстной кишке под влиянием желчи, секрета печени, который не содержит пищеварительных ферментов. Однако желчь содержит большое количество желчных солей, а также фосфолипид - лецитин. Эти компоненты, в особенности лецитин, чрезвычайно важны для эмульгирования жиров. Полярные частицы (места, в которых происходит ионизация воды) желчных солей и молекул лецитина хорошо растворимы в воде, тогда как большая оставшаяся часть этих молекул хорошо растворима в жирах.
Таким образом, жирорастворимые порции секрета печени растворяются в поверхностном слое жировых капель вместе с выступающей полярной частью. В свою очередь, выступающая полярная часть растворима в окружающей водной фазе, что значительно снижает поверхностное натяжение жиров и делает их также растворимыми.
Когда поверхностное натяжение капли нерастворимой жидкости низкое, нерастворимая в воде жидкость во время перемещения значительно легче разрушается на множество мелких частиц, чем при более высоком поверхностном натяжении. Следовательно, основная функция желчных солей и лецитина - делать капли жира способными к легкому размельчению при перемешивании с водой в тонком кишечнике. Это действие аналогично действию синтетических моющих средств, широко используемых в домашнем хозяйстве для устранения жира.
Каждый раз в результате перемешивания в тонком кишечнике диаметр жировых капель существенно уменьшается, поэтому общая жировая поверхность многократно увеличивается. Из-за того, что средний диаметр частичек жира в кишечнике после эмульгирования оказывается менее 1 мкм, общая площадь жировой поверхности, образованная в результате процесса эмульгирования, увеличивается в 1000 раз.
Фермент липаза является водорастворимым и может воздействовать только на поверхности жировых капель. Отсюда понятно, насколько значительна детергентная роль лецитина и желчных солей в переваривании жиров.
В химическом преобразовании принятой человеком пищи главную роль играют пищеварительные железы. А именно их секреция. Этот процесс строго координирован. В желудочно-кишечном тракте пища подвергается воздействию разных пищеварительных желез. Благодаря поступлению в тонкий кишечник ферментов поджелудочной железы происходит правильное усвоение питательных веществ и нормальный процесс пищеварения. Во всей этой схеме важную роль играют ферменты, необходимые для расщепления жира.
Реакции и расщепление
Ферменты пищеварительные имеют узконаправленную задачу расщепления сложных веществ, поступивших в желудочно-кишечный тракт с едой. Эти вещества расщепляются на простые, которые организму легко усвоить. В механизме переработки продуктов питания особую роль играют энзимы, или ферменты, расщепляющие жир (бывают трёх типов). Они производятся слюнными железами и желудком, в котором ферменты расщепляют довольно большой объём органических веществ. В эти вещества входят жиры, белки, углеводы. В результате воздействия таких ферментов организм качественно усваивает поступившую пищу. Энзимы нужны для ускоренной реакции. Каждый тип энзима подходит для определённой реакции, действуя на соответствующий тип связи.
Усваивание
Для лучшего усваивания жиров в организме работает желудочный сок, содержащий липазу. Этот фермент, расщепляющий жир, производит поджелудочная железа. Углеводы расщепляются благодаря амилазе. После распада они быстро всасываются и поступают в кровь. Расщеплению способствуют также амилаза слюны, мальтаза, лактаза. Белки расщепляются благодаря протеазам, которые ещё участвуют в нормализации микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Сюда относятся пепсин, химозин, трипсин, эрепсин и карбоксипептидаза поджелудочной.
Как называется основной фермент, расщепляющий жир в человеческом организме?
Липаза - это фермент, главной задачей которого является растворение, разделение на фракции и переваривание жиров в пищеварительном тракте человека. Поступающие в кишечник жиры не имеют возможности всасываться в кровь. Для всасывания они должны расщепиться до жирных кислот и глицерина. В этом процессе и помогает липаза. Если наблюдается случай, когда фермент, расщепляющий жир (липаза) понижен, необходимо внимательно обследовать человека на предмет онкологии.
Липаза панкреатическая в виде неактивного профермента пролипазы, выводится в двенадцатиперстную кишку. Активируется пролипаза под воздействием и колипазы, ещё одного фермента из сока поджелудочной железы. Липаза лингвальная вырабатывается у грудничков благодаря ротовым железам. Она участвует в переваривании грудного молока.
Липаза печёночная секретируется в кровь, где связывается с сосудистыми стенками печени. Большая часть жиров из пищи расщепляется в тонкой кишке благодаря липазе из поджелудочной железы.
Зная, какой фермент расщепляет жиры и с чем конкретно не справляется организм, врачи могут назначить необходимое лечение.
Химическая природа практически всех ферментов - это белок. одновременно является и эндокринной систем. Сама поджелудочная железа активно участвует в процессе пищеварения, а основным желудочным ферментом является пепсин.
Как ферменты поджелудочной железы расщепляют жир на простые вещества?
Амилаза расщепляет до олигосахаридов крахмал. Далее олигосахариды распадаются до глюкозы под воздействием других пищеварительных ферментов. Глюкоза всасывается в кровь. Для человеческого организма она является источником энергии.
Все человеческие органы и ткани построены из белков. Не исключение и поджелудочная железа, которая активирует ферменты только после их попадания в просвет тонкой кишки. При нарушениях нормального функционирования этого органа, возникает панкреатит. Это довольно-таки распространённое заболевание. Заболевание, при котором отсутствует фермент, расщепляющий жиры, называется или внутрисекреторная.
Проблемы недостаточности
Внешнесекреторная недостаточность снижает выработку пищеварительных ферментов. В таком случае человек не может употреблять в больших объёмах пищу, так как функция расщепления триглицеридов нарушена. У таких больных после приема жирных продуктов возникают симптомы тошноты, тяжести, боли в животе.
При внутрисекреторной недостаточности не вырабатывается гормон инсулин, помогающий усваивать глюкозу. Возникает тяжелейшее заболевание, которое называется сахарным диабетом. Другое название - это сахарное мочеизнурение. Такое название связано с увеличением выделения мочи организмом, вследствие чего он теряет воду и человек ощущает постоянную жажду. Углеводы почти не поступают из крови в клетки и поэтому практически не используются на энергетические нужды организма. Показатель глюкозы в крови резко увеличивается, и она начинает выводиться через мочу. Вследствие таких процессов использование жиров и белков на энергетические цели сильно возрастает, а в организме накапливаются продукты неполного окисления. В конечном итоге кислотность в крови тоже повышается, что даже может привести к диабетической коме. В таком случае у больного наблюдается расстройство дыхания, вплоть до потери сознания и летального исхода.
На этом примере достаточно хорошо видно, насколько важны ферменты, расщепляющие жиры в организме людей, чтобы все органы работали слажено.
Глюкагон
Если возникают какие-либо проблемы, обязательно нужно их решать, помогать организму с помощью различных методик лечения и медицинских препаратов.
Глюкагон оказывает противоположный действию инсулина эффект. Этот гормон влияет на расщепление гликогена в печени и превращение жиров в углеводы, приводя тем самым к повышению концентрации в крови глюкозы. А гормон соматостатин осуществляет торможение секреции глюкагона.
Самолечение
В медицине ферменты, расщепляющие жиры в организме человека, получить можно с помощью лекарственных препаратов. Их множество - от самых известных марок до малоизвестных и менее дорогих, но таких же эффективных. Главное - не заниматься самолечением. Ведь только врач, используя необходимые методы диагностики, может подобрать правильный препарат для нормализации работы желудочно-кишечного тракта.
Однако часто мы лишь помогаем организму с ферментами. Труднее всего заставить работать его правильно. Особенно если человек уже пожилой. Это только на первый взгляд кажется, что купил нужные таблетки - и проблема решена. На деле всё совсем не так. Организм человека - это совершеннейший механизм, который тем не менее стареет и изнашивается. Если человек хочет, чтобы он прослужил ему как можно дольше, необходимо поддерживать его, вовремя диагностировать и лечить.
Конечно, прочитав и узнав, какой фермент расщепляет жиры в процессе пищеварения человека, можно зайти в аптеку и попросить фармацевта порекомендовать лекарственный препарат с нужным составом. Но это можно делать только в исключительных случаях, когда по каким-либо веским причинам нет возможности посетить врача или пригласить его на дом. Необходимо понимать, что можно сильно ошибаться и симптомы у разных заболеваний могут быть схожими. А для того чтобы поставить правильный диагноз, обязательно нужна врачебная помощь. Самолечение может серьёзно навредить.
Пищеварение в желудке
Желудочный сок содержит пепсин, соляную кислоту и липазу. Пепсин действует только в и расщепляет белки на пептиды. Липаза в желудочном соке расщепляет жир только эмульгированный (молочный). Расщепляющий жиры фермент, становится активным только в щелочной среде тонкого кишечника. Он поступает вместе с составом пищевой полужидкой кашицы, вытолкнутой сокращающейся гладкой мускулатурой желудка. Она выталкивается в двенадцатиперстную кишку отдельными порциями. Некоторая малая часть веществ всасывается ещё в желудке (сахар, растворённая соль, алкоголь, фармацевтика). Сам процесс пищеварения в основном заканчивается в тонком кишечнике.
К продвинутой в двенадцатиперстную кишку пище поступает желчь, кишечный и поджелудочный соки. Поступает пища из желудка в нижние отделы с разной скоростью. Жирная задерживается, а молочная переходит быстро.
Липаза
Поджелудочный сок - это жидкость щелочной реакции, не имеющая цвета и содержащая трипсин и другие ферменты, расщепляющие пептиды на аминокислоты. Амилаза, лактаза и мальтаза превращают углеводы в глюкозу, фруктозу и лактозу. Липаза - это фермент, расщепляющий жиры до жирных кислот и глицерина. Время переваривания и выделения сока зависят от типа и качества пищи.
Тонкий кишечник выполняет пристеночное и полостное пищеварение. После механической и ферментативной обработки продукты расщепления всасываются в кровь и лимфу. Это сложный физиологический процесс, который осуществляют ворсинки и направленные строго в одном направлении, ворсинки из кишечника.
Всасывание
Аминокислоты, витамины, глюкоза, минеральные соли в составе водного раствора всасываются в капиллярную кровь ворсинок. Глицерин и жирные кислоты не растворяются и всасываются ворсинками не могут. Они переходят в эпителиальные клетки, где образуются молекулы жиров, поступающие в лимфу. Пройдя барьер лимфатических узлов, они попадают в кровь.
Очень большое значение при всасывании жиров играет желчь. Жирные кислоты, соединяясь с желчными и щелочами, омыляются. Таким образом образуются мыла (растворимые соли жирных кислот), легко проходящие через стенки ворсинок. Железы в толстом кишечнике преимущественно выделяют слизь. Толстый отдел кишечника всасывает воду до 4 литров за сутки. Здесь обитает очень большое число бактерий, участвующих в расщеплении клетчатки и синтезе витаминов группы В и К.
В суточном рационе обычно содержится 80- 100 г жиров. Слюна не содержит расщепляющих жиры ферментов. Следовательно, в полости рта жиры не подвергаются никаким изменениям. У взрослых людей жиры проходят через желудок также без особых изменений. В желудочном соке содержится липаза, получившая название желудочной, однако роль ее в гидролизе пищевых триглицеридов у взрослых людей невелика. Во-первых, в желудочном соке взрослого человека и других млекопитающих содержание липазы крайне низкое. Во-вторых, рН желудочного сока далек от оптимума действия этого фермента (оптимальное значение рН для желудочной липазы 5,5–7,5). Напомним, что значение рН желудочного сока около 1,5. В-третьих, в желудке отсутствуют условия для эмульгирования триглицеридов, а липаза может активно действовать только на триглицериды, находящиеся в форме эмульсии.
Переваривание жира в организме человека происходит в тонком кишечнике. Жиры предварительно с помощью желчных кислот превращается в эмульсию. В процессе эмульгирования крупные капли жира превращаются в мелкие, что значительно увеличивает их суммарную поверхность. Ферменты сока поджелудочной железы – липазы, являясь белками, не могут проникать внутрь капель жира и расщепляют только молекулы жира, находящиеся на поверхности. Поэтому увеличение общей поверхности капель жира за счет эмульгирования значительно повышает эффективность действия этого фермента. Под действием липазы жир путем гидролиза расщепляется до глицерина и жирных кислот .
| СН -~ ОН + R 2 - СООН I |
| СН -~ ОН + R 2 - СООН I |
CH 2 - O - C - R 1 CH 2 OH R 1 - COOH
CH - O - C - R 2 CH - OH + R 2 - COOH
CH 2 - O - C - R 3 CH 2 OH R 3 - COOH
Жир Глицерин
Поскольку в пище присутствуют разнообразные жиры, то в результате их переваривания образуется большое количество разновидностей жирных кислот.
Продукты расщепления жира всасываются слизистой тонкого кишечника. Глицерин растворим в воде, поэтому его всасывание происходит легко. Жирные кислоты, нерастворимые в воде, всасываются в виде комплексов с желчными кислотами (комплексы, состоящие из жирных и желчных кислот, называются холеиновыми кислотами) В клетках тонкой кишки холеиновые кислоты распадаются на жирные и желчные кислоты. Желчные кислоты из стенки тонкого кишечника поступают в печень и затем снова выделяются в полость тонкого кишечника.
Освободившиеся жирные кислоты в клетках стенки тонкого кишечника вновь соединяются с глицерином, в результате чего вновь образуется молекула жира. Но в этот процесс вступают только жирные кислоты, входящие в состав жира человека. Таким образом, синтезируется человеческий жир. Такая перестройка пищевых жирных кислот в собственные жиры называется ресинтезом жира.
Ресинтезированные жиры по лимфатическим сосудам минуя печень поступают в большой круг кровообращения и откладываются в запас в жировых депо. Главные жировые депо организма располагаются в подкожной жировой клетчатке, большом и малом сальниках, околопочечной капсуле.
Изменения жиров при хранении. Характер и степень изменения жиров при хранении зависят от воздействия на них воздуха и воды, температуры и продолжительности хранения, а также от наличия веществ, способных вступать в химическое взаимодействие с жирами. Жиры могут претерпевать различные изменения – от инактивации содержащихся в них биологически активных веществ до образования токсичных соединений.
При хранении различают гидролитическую и окислительную порчу жиров, нередко оба вида порчи протекают одновременно.
Гидролитическое расщепление жиров протекает в процессе изготовления и хранения жиров и жиросодержащих продуктов. Жиры при определенных условиях реагируют с. водой, образуя глицерин и жирные кислоты.
Степень гидролиза жиров характеризуется содержанием свободных жирных кислот, ухудшающих вкус и запах продукта. Реакция гидролиза может быть обратимой и зависит от содержания в реакционной среде воды. Гидролиз протекает ступенчато в 3 стадии. На первой стадии от молекулы триглицерида отщепляется одна молекула жирной кислоты с образованием диглицерида. Затем на второй стадии от диглицерида отщепляется вторая молекула жирной кислоты с образованием моноглицерида. И наконец, на третьей стадии в результате отделения от моноглицерида последней молекулы жирной кислоты образуется свободный глицерин. Ди- и моноглицериды, образующиеся на промежуточных стадиях, способствуют ускорению гидролиза. При полном гидролитическом расщеплении молекулы триглицерида образуется одна молекула глицерина и три молекулы свободных жирных кислот.
3. Катаболизм жиров.
Использование жира в качестве источника энергии начинается с его выхода из жировых депо в кровяное русло. Этот процесс называется мобилизация жира . Мобилизация жира ускоряется под действием симпатической нервной системы и гормона адреналина.
Страница 1
В процессах пищеварения все омыляемые липиды (жиры, фосфолипиды, гликолипиды, стериды) подвергаются гидролизу на составные части, уже названные ранее, стерины же химическим изменениям не подвергаются. При изучении этого материала следует обратить внимание на отличия пищеварения липидов от соответствующих процессов для углеводов и белков: особую роль желчных кислот в распаде липидов и транспорте продуктов пищеварения.
В составе липидов пищи преобладают триглицериды. Фосфолипидов, стреинов и других липидов потребляется значительно меньше.
Большая часть поступающих с пищей триглицеридов расщепляется до моноглицеридов и жирных кислот в тонком кишечнике. Гидролиз жиров происходит под влиянием липаз сока поджелудочной железы и слизистой оболочки тонкого кишечника. Соли желчных кислот и фосфолипиды, проникающие из печени в просвет тонкого кишечника в составе желчи, способствуют образованию устойчивых эмульсий. В результате эмульгирования резко увеличивается площадь соприкосновения образовавшихся мельчайших капелек жира с водным раствором липазы, и этим самым увеличивается липолитическое действие фермента. Соли желчных кислот стимулируют процесс расщепления жиров не только участвуя в их эмульгировании, но и активируя липазу.
Расщепление стероидов происходит в кишечнике при участии фермента холинэстеразы, выделяющегося с соком поджелудочной железы. В результате гидролиза стероидов образуются жирные кислоты и холестерин.
Фосфолипиды расщепляются полностью или частично под действием гидролитических ферментов - специфических фосфолипаз. Продуктом полного гидролиза фосфолипидов являются: глицерин, высшие жирные кислоты, фосфорная кислота и азотистые основания.
Всасыванию продуктов переваривания жиров предшествует образование мицелл - надмолекулярных образований или ассоциатов. Мицеллы содержат в качестве основного компонента соли желчных кислот, в которых растворены жирные кислоты, моноглицериды, холестерин и т.п.
В клетках кишечной стенки из продуктов пищеварения, а в клетках печени, жировой ткани и других органов из предшественников, возникших в обмене углеводов и белков, происходит построение молекул специфических липидов тела человека - ресинтез триглицеридов и фосфолипидов. Однако их жирнокислотный состав по сравнению с жирами пищи изменен: в триглицеридах, синтезируемых в слизистой оболочке кишечника содержатся арахидоновая и линоленовая кислоты даже в том случае, если они отсутствуют в пище. Кроме того, в клетках кишечного эпителия жировая капля покрывается белковой оболочкой и происходит формирование хиломикронов - большая жировая капля, окруженная небольшим количеством белка. Транспортирует экзогенные липиды в печень, адипозную ткань, соединительную ткань, в миокард. Поскольку липиды и некоторые их составные части нерастворимы в воде, для переноса из одного органа в другой они образуют особые транспортные частицы, в составе которых обязательно есть белковый компонент. В зависимости от места образования эти частицы различаются структурой, соотношением составных частей и плотностью. Если в составе такой частицы в процентном соотношении жиры преобладают над белками, то такие частицы называются липопротеинами очень низкой плотности (ЛПОНП) или липопротеинами низкой плотности (ЛПНП). По мере увеличения процентного содержания белка (до 40%) частица превращается в липопротеин высокой плотности (ЛПВП). В настоящее время изучение таких транспортных частиц дает возможность с большой степенью точности оценивать состояние липидного обмена организма и использование липидов в качестве источников энергии.
Если образование липидов происходит из углеводов или белков, предшественником глицерина становится промежуточный продукт гликолиза - фосфодиоксиацетон, жирных кислот и холестерина - ацетилкофермент А, аминоспиртов - некоторые аминокислоты. Синтез липидов требует больших энерготрат для активации исходных веществ.
Основной часть продуктов распада жиров всасывается из клеток кишечного эпителия в лимфатическую систему кишечника, грудной лимфатический проток и только затем - в кровь. Незначительная часть короткоцепочечных жирных кислот и глицерина способна всасываться непосредственно в кровь воротной вены.
Смотрите также
Биологические ритмы
Обеспечение метаболизма нейронов рассматривается как главная функция мозговой гемоциркуляции. Ее нарушения вызывают тяжелую патологию, нередко завершающуюся трагическим концом. Поэтому борьба с сосуди...
Характеристика антиоксидантной системы организма
Антиоксидантная система (АОС)
включает:
1. Энзиматические перехватчики,
такие как супероксиддисмутазу (СОД), дисмутирующую О2 до Н2О2, каталазу и
глутатионпероксидазу (ГПО), которые конвертируют...
Фильтрование и фасовка растворов.
Этот этап изготовления инъекционных растворов проводится только при
удовлетворительных результатах полного химического анализа. ...
