Питание является одним из важнейших и основных условий жизни человека. С самого начала существования человеческого рода это было фактором правильного развития, здоровья и источником индивидуального и социального удовлетворения. Для того, чтобы питательные вещества, взятые с пищей, использовались организмом, они должны быть разбиты на маленькие молекулы. Этот процесс называется пищеварением.
Пищеварение — это упорядоченный процесс в отдельных частях пищеварительной системы с участием секретируемых ферментов. Белки, жиры и углеводы перевариваются. Некоторые вещества, содержащиеся в пище, не перевариваются, но необходимы для правильного регулирования работы пищеварительной системы (пищевых волокон). Первое место для переваривания пищи — это рот, где еда измельчается и смешивается со слюной, которая нейтрализует действие вредных веществ. Каковы стадии переваривания и усвоения отдельных макроэлементов?
Углеводы
Углеводы подразделяются на:
- Простые углеводы (фруктоза, глюкоза, галактоза)
- Сложные углеводы
— дисахариды — лактоза (состоит из молекул глюкозы и галактозы), мальтоза (состоит из 2 молекул глюкозы), сахароза (состоит из молекул глюкозы и фруктозы).
— олигосахариды (мальтодекстрины)
— полисахариды — крахмал, гликоген — полисахариды, состоящие из молекул глюкозы, различающихся по длине цепи
Чтобы сложные углеводы использовались организмом, они должны быть «разбиты» на маленькие молекулы, то есть простые сахара. Процесс переваривания углеводов начинается во рту. Слюнная амилаза выделяется во рту. Это фермент, который расщепляет 1,4-α-гликозидную связь, обнаруженную в молекулах углеводов.
Благодаря этому она разделяет крахмал и гликоген на более мелкие части, более мелкие сахарные цепи декстрина и мальтозы. Однако они не являются отдельными молекулами глюкозы. Ротовое пищеварение — предварительное пищеварение. Слюнная амилаза работает при рН 6,6-6,8 и активируется ионами хлора, которые встречаются в слюне. Слюнная амилаза переваривает около 30% крахмала.
Затем еда проходит через пищевод в желудок. Соляная кислота, присутствующая там, и, следовательно, кислотный pH желудка, ограничивает действие амилазы слюны. Пищу разжижают и небольшими порциями передают в тонкую кишку, где в двенадцатиперстной кишке под действием панкреатической амилазы связи разделяются на дисахариды. Стенка тонкой кишки продуцирует ферменты, такие как мальтаза, сахароза и лактаза, которые впоследствии переваривают мальтозу на 2 молекулы глюкозы, сахарозу на молекулу глюкозы и фруктозы и лактозу на молекулу глюкозы и галактозы.
Последняя стадия пищеварения — это поглощение перевариваемых веществ из пищеварительного тракта. Простые сахара всасываются через поверхность кишечных ворсинок в кровоток посредством активного транспорта или простой диффузии.
Моносахариды, всасываемые в кишечных ворсинках в воротную вену, попадают в печень, где они превращаются в гликоген, который является запасным материалом для организма. Когда в печени снижается содержание глюкозы в крови, происходит гликогенолиз, то есть расщепление гликогена на молекулы глюкозы, которые снабжают клетки основным энергетическим субстратом.
Белки
Белки (пептиды) состоят из аминокислот, связанных друг с другом пептидной связью. Именно на сокращении этих связей основано переваривание этих питательных веществ.
Переваривание белка начинается в желудке. Соляная кислота вызывает денатурацию белков, что способствует их ферментативному расщеплению. Фермент желудочного сока, ответственный за переваривание белков, — пепсин, выделяемый в виде неактивного пепсиногена, который активируется ионами водорода соляной кислоты. Таким образом, на этой стадии белки делятся на более мелкие полипептидные цепи. Из желудка они попадают в тонкий кишечник, где секретируются панкреатические ферменты, такие как трипсин, химотрипсин, эластин, которые разрушают пептидную связь в полипептидных молекулах, высвобождая свободные аминокислоты.
Аминокислоты всасываются кишечными ворсинками в кровеносные сосуды и оттуда достигают печени. Из печени аминокислоты транспортируются в клетки организма. Аминокислота и кетокислоты образуются из аминокислотных остатков. Аммиак превращается в мочевину и поступает в почки, где выводится с мочой. Кетокислоты могут быть использованы в энергетических целях или превращены в накопительные жиры.
Жиры
Процесс переваривания жира начинается в тонкой кишке. Печень выделяет желчь, которая эмульгирует жиры (превращает их в мелкие, взвешенные в воде частицы). На жир, эмульгированный желчью, влияет панкреатическая липаза, которая разрушает сложноэфирные связи, что приводит к образованию моноацилглицеринов и свободных жирных кислот. Продукты переваривания жира всасываются в кишечнике в лимфатические сосуды и оттуда достигают печени.
