Углеводы в пищеварительном тракте человека: механизм переваривания и всасывания
Подробное описание процесса переваривания и всасывания различных видов углеводов (моносахаридов, дисахаридов, полисахаридов) в организме человека. Включает информацию о роли ферментов и механизмах транспорта углеводов в клетки. Затрагиваются вопросы мальабсорбции углеводов и связанных с этим нарушений.
Переваривание и всасывание углеводов в организме человека: от ротовой полости до тонкого кишечника
Какие основные этапы переваривания углеводов происходят в ротовой полости?
В ротовой полости при пережевывании пищи происходит частичное расщепление крахмала под действием фермента альфа-амилазы слюны. Слюна является слабощелочной (оптимальный pH 6,8) и содержит альфа-амилазу, которая гидролизует альфа-1,4-гликозидные связи в крахмале. Однако полное расщепление крахмала в ротовой полости не происходит, так как действие альфа-амилазы прекращается в кислой среде желудочного сока.
Какую роль играет панкреатическая альфа-амилаза в переваривании крахмала?
В тонком кишечнике содержимое желудка нейтрализуется секретом поджелудочной железы, имеющим pH 7,5-8. В этот момент в кишечник поступает панкреатическая альфа-амилаза, которая продолжает гидролиз альфа-1,4-гликозидных связей в крахмале и декстринах, образуя дисахарид мальтозу. Панкреатическая альфа-амилаза, как и слюнная альфа-амилаза, не расщепляет альфа-1,6-гликозидные связи в крахмале.
Как происходит дальнейшее расщепление дисахаридов в тонком кишечнике?
В тонком кишечнике дисахариды, такие как сахароза, лактоза и мальтоза, гидролизуются специфическими дисахаридазами, локализованными на поверхности энтероцитов. Сахароза расщепляется сахаразо-изомальтазным комплексом на глюкозу и фруктозу, лактоза - лактазой на глюкозу и галактозу, а мальтоза - глюкоамилазным комплексом на две молекулы глюкозы. Продукты гидролиза дисахаридов затем всасываются в кровь.
Каковы основные механизмы всасывания моносахаридов из просвета кишечника?
Моносахариды, образовавшиеся в результате переваривания углеводов, всасываются в клетки слизистой оболочки кишечника с помощью различных механизмов:
- Облегченная диффузия - для глюкозы и фруктозы при высоких концентрациях в просвете кишечника.
- Вторично активный транспорт (натрий-глюкозный симпорт) - для глюкозы и галактозы при низких концентрациях, когда транспорт происходит против градиента концентрации с использованием энергии натриевого градиента.
Какие нарушения могут возникать при недостаточном переваривании и всасывании углеводов?
Нарушения переваривания и всасывания углеводов могут приводить к мальабсорбции. Это может быть вызвано:
- Дефектами ферментов, участвующих в гидролизе углеводов в кишечнике (например, дисахаридаз).
- Нарушениями всасывания продуктов переваривания углеводов в клетки слизистой оболочки кишечника.