Въведение

След като хранителните вещества са разградени по време на храносмилателния процес, те трябва да бъдат усвоени от тялото и транспортирани до клетките. В тази лекция ще разгледаме подробно механизмите на абсорбция и транспорт на хранителни вещества. Ще проучим ролята на червата, кръвоносните съдове и лимфата в разпределението на хранителните вещества в тялото.

Абсорбция в тънкото черво

Тънкото черво е основното място за абсорбция на хранителни вещества. Стената на тънкото черво е снабдена с милиони власинки (вили) и микровили, които осигуряват огромна повърхност за абсорбция на хранителни вещества. Абсорбцията се осъществява чрез различни механизми:

  • Пасивна дифузия: Малки, мастноразтворими молекули като мастни киселини и мастноразтворими витамини могат да преминават през чревната стена чрез пасивна дифузия.
  • Улеснена дифузия: Определени хранителни вещества като глюкоза и аминокиселини се усвояват с помощта на транспортни протеини чрез улеснена дифузия.
  • Активен транспорт: Някои хранителни вещества, като калций, желязо и витамин B12, изискват енергия под формата на АТФ за активен транспорт през чревната стена.

Абсорбция на макронутриенти

Абсорбцията на макронутриентите - въглехидрати, протеини и мазнини - се извършва по различни начини:

  1. Въглехидрати:
    • Въглехидратите се абсорбират основно като монозахариди (прости захари) като глюкоза, фруктоза и галактоза.
    • Глюкоза и галактоза се усвояват активно чрез натрий-зависимия глюкозен транспортер SGLT1.
    • Фруктозата се абсорбира чрез транспортер GLUT5 чрез улеснена дифузия.
  2. Протеини:
    • Протеините се абсорбират като аминокиселини, след като бъдат разградени от ензими като пепсин, трипсин и химотрипсин.
    • Аминокиселините се усвояват чрез специфични транспортни системи, които използват както активен транспорт, така и улеснена дифузия.
  3. Мазнини:
    • Мазнините се абсорбират основно като моноглицериди и свободни мастни киселини, след като бъдат емулгирани от жлъчни киселини и разградени от липази.
    • Късоверижните и средноверижните мастни киселини могат директно да дифузират в чревните клетки и да достигнат до черния дроб чрез порталната вена.
    • Дълговерижните мастни киселини и моноглицеридите се сглобяват в чревните клетки в хиломикрони и постъпват в лимфата, а след това в кръвообращението.

Транспорт на хранителни вещества

След абсорбцията хранителните вещества достигат до клетките чрез два основни пътя:

  1. Кръвообращение:
    • Водноразтворимите хранителни вещества като глюкоза, аминокиселини и витамини се усвояват чрез капилярите на чревната стена в кръвта.
    • Хранителните вещества постъпват в порталната вена, която води до черния дроб. Черният дроб регулира разпределението на хранителни вещества и съхранява излишъка.
    • От сърцето, кръвта, богата на хранителни вещества, се разпределя в цялото тяло, за да достави необходимите вещества на клетките.
  2. Лимфна система:
    • Мастноразтворимите хранителни вещества като хиломикрони, мастноразтворими витамини и някои микроелементи се транспортират чрез лимфните съдове.
    • Лимфата транспортира тези вещества до по-големите лимфни съдове и накрая до гръдния канал, който се влива в лявата подключична вена.
    • Оттам хранителните вещества попадат в кръвообращението и се разпределят в организма.

Клетъчно усвояване на хранителни вещества

След като хранителните вещества достигнат клетките, те трябва да бъдат усвоени, за да изпълняват своите функции. Усвояването се осъществява чрез различни механизми:

  • Дифузия: Малки, незаредени молекули като кислород и въглероден диоксид могат свободно да преминават през клетъчната мембрана чрез дифузия.
  • Транспортни протеини: По-големите или заредени молекули като глюкоза, аминокиселини и йони изискват специфични транспортни протеини, за да преминат през клетъчната мембрана.
  • Рецептор-опосредствана ендоцитоза: Някои хранителни вещества, като холестерол и желязо, се свързват с рецептори на повърхността на клетката и се усвояват чрез ендоцитоза.