Тази статия, част 4 от поредица от 6 части, описва физиологията и функциите на йеюнума и илеума, последните две секции на тънките черва, където се извършва по-голямата част от усвояването на хранителните вещества

Резюме

След преминаването си през дванадесетопръстника, където се извършва най-много химично храносмилане, химусът преминава през йеюнума и илеума. Тяхната основна роля е да гарантират, че различните молекули, получени в резултат на химическо храносмилане, преминават през чревната стена в кръвта или лимфата. Този процес на абсорбция на хранителни вещества се подпомага от наличието на гънки и издатини, които значително увеличават повърхността на чревната стена, и редовни контракции на пръстените на гладката мускулатура, които движат чревното съдържимо напред-назад. Тази статия, четвъртата от поредица от шест части, изследваща стомашно-чревния тракт, описва анатомията и функциите на йеюнума и илеума.

Цитиране: Nigam Y et al (2019) Стомашно-чревен тракт 4: анатомия и роля на йеюнума и илеума. Nursing Times [онлайн]; 115: 9, 43-46.

Автори: Ямни Нигам е професор по биомедицински науки; Джон Найт е доцент по биомедицински науки; Ники Уилямс е доцент по дихателна физиология; всички в Колежа по хуманитарни и здравни науки, Суонзи университет.

  • Тази статия е двойно сляпо партньорска проверка
  • Превъртете надолу, за да прочетете статията или да изтеглите PDF файл, подходящ за печат (ако PDF не успее да се изтегли напълно, опитайте отново с друг браузър)
  • Щракнете тук, за да видите други статии от тази поредица

Въведение

С изключение на поглъщането, тънките и дебелите черва изпълняват всички основни функции на храносмилателната система. Тук се случва „истинският бизнес“ на храносмилането. Червата заемат по-голямата част от пространството в коремната кухина и съставляват най-голямата част от стомашно-чревния тракт (по отношение на масата и дължината). Те получават кръвоснабдяването си чрез мезентериалната артерия.

Тънките черва са около пет пъти по-дълги от дебелото черво, но имат по-малък диаметър (около 2,54 см срещу 7,62 см), поради което се нарича „тънък“. Състои се от дванадесетопръстника (25 см), йеюнума (около 2,5 м) и илеума (около 3,5 м). Привързан към задната стена на корема от мезентерията (продължение на перитонеума), цялата свивка на тънките черва лежи свободно в коремната кухина, обрамчена от дебелото черво (фиг. 1). Неговите гънки и издатините в лигавицата му създават огромна повърхност от приблизително 200 м2 - над 100 пъти по-голяма от повърхността на кожата - което е от съществено значение за усвояването на хранителните вещества (Wilson, 2008).

тракт
Питър Агнец

Анатомията и функцията на дванадесетопръстника, първата част на тънките черва, е описана в част 3 от тази поредица за стомашно-чревния тракт. След като получи киселинен химус от стомаха, дванадесетопръстникът завършва голяма част от процеса на химическо храносмилане, освобождавайки малки молекули от погълнатата храна (вж. Част 3). След като това стане, йеюнумът и илеумът поема главно ролята на абсорбиране на тези молекули (аминокиселини, монозахариди и липиди), които преминават в кръвния поток, за да бъдат използвани от тялото. Тази статия, част 4 от поредицата, описва анатомията и функциите на йеюнума и илеума.

Анатомия на йеюнума

Иеюнумът съставлява две пети от общата дължина на тънките черва и е с дължина около 0,9 м. Започва от дуоденоеюналната флекса и завършва при илеума. Няма ясна граница между йеюнума и илеума. Хистологично йеюнумът се различава от останалата част на тънките черва по липсата на жлези на Brunner (които присъстват в дванадесетопръстника - виж част 3) и петна на Peyer (които присъстват в илеума - вижте част 1 и по-долу).

Обширната повърхност е предпоставка за оптималното усвояване на хранителните вещества, така че стената на йеюнума съдържа следните характеристики, които увеличават повърхността му:

  • Кръгови гънки;
  • Вили;
  • Микровили.

Тези черти също се срещат, макар и с малки разлики, в илеума.

Кръгови гънки

Макроскопски забележими са многобройните кръгови гънки (или клапани на Kerckring), протичащи успоредно една на друга в лигавицата на йеюнума. Тези дълбоки хребети в лигавичната лигавица утрояват повърхността на абсорбиращата лигавица в чревната стена. Те също така забавят потока на химуса, тъй като формата им го кара да се движи по спирала, вместо да се движи по правия път по стомашно-чревния тракт (Добре дошли, 2018). Това забавяне осигурява повече време за усвояване на хранителните вещества.

Вили

Разположени в кръговите гънки и с дължина 0,5-1 mm, пръстовидни издатини, известни като вили, се простират в чревния лумен (Фиг. 2), умножавайки по 10 площта, налична за усвояване на хранителните вещества. Всяка вилуса съдържа:

  • Капилярно легло - включващо артериола и венула;
  • Лимфен капиляр - централен лактеален (Фигура 3).

Венулите позволяват на глюкозата и аминокиселините да се абсорбират директно в кръвния поток, докато продуктите от разграждането на липидите (мастни киселини и глицерол) се абсорбират в лимфната система чрез лактатите.

Питър Агнец

Питър Агнец

Микровили

Лигавичните епителни клетки (фиг. 3) имат тънки, подобни на косми удължения с дължина около 1 μm (0,001 mm), изпъкнали в лумена на червата. Тези малки издатини са известни като микровили и има около 200 милиона от тях на 1 мм2. Те разширяват повърхността, достъпна за усвояване на хранителни вещества, с още 20 пъти. Микроскопски те се появяват като маса четина и поради това се наричат ​​граница на четката. Фиксирани към повърхността на микровилините са поредица от ензими, които завършват химическото храносмилане.

Анатомия на илеума

Илеумът е най-дългата част на тънките черва, съставлявайки около три пети от общата му дължина. Той е по-дебел и по-съдов от йеюнума, а кръговите гънки са по-малко плътни и по-разделени (Keuchel et al, 2013). В дисталния край илеумът е отделен от дебелото черво чрез илеоцекалната клапа, сфинктер, образуван от кръговите мускулни слоеве на илеума и цекума и контролиран от нерви и хормони. Илеоцекалната клапа предотвратява връщането на богатото на бактерии съдържание от дебелото черво в тънките черва.

Илеумът е богат на имунна тъкан (лимфоидни фоликули). Характерна особеност са пластирите на Peyer, открити лежещи в лигавицата му, които са важна част от свързаната с червата лимфоидна тъкан. Пластирът на One Peyer е дълъг около 2-5 cm и се състои от около 300 агрегирани лимфоидни фоликула. Те са концентрирани в дисталния илеум и служат за предотвратяване на проникването на бактерии в кръвта.

Пластирите на Peyer са най-забележими при младите хора и стават по-малко отчетливи с възрастта, което отразява свързаното с възрастта намаляване на активността на имунната система на червата.

Храносмилане и усвояване

Дуоденумът осъществява голяма част от химическото храносмилане, както и малко количество абсорбция на хранителни вещества (вж. Част 3); основната функция на йеюнума и илеума е да завърши химическото храносмилане (ензимно разцепване на хранителни вещества) и да абсорбира тези хранителни вещества заедно с вода и витамини. Границата на четката на тънките черва съдържа ензими, които завършват процеса на химическо храносмилане. Таблица 1 изброява тези ензими и техните роли.

Пръстените на гладката мускулатура в стената на тънките черва многократно се свиват и отпускат в процес, наречен сегментация. Това движи чревното съдържимо напред-назад. Сегментацията разширява тънките черва, но не прокарва химус през тракта; вместо това го смесва с храносмилателни сокове и след това го притиска към лигавицата, за да позволи усвояването на хранителните вещества.

Всеки ден преминават приблизително 8L вода (от поглъщането с храната, както и от секрети и сокове от стомашно-чревния тракт, включително слюнка), няколкостотин грама въглехидрати, ≥100g мазнини, 50-100g аминокиселини и 50-100g солни йони стената на тънките черва и в кръвта (Hall, 2011).

Транспортът на хранителни вещества през мембраните на чревните епителни клетки във ворсите и впоследствие в кръвоносните капиляри и лакталите се извършва пасивно или активно. Пасивният транспорт не изисква енергия и включва дифузия на прости молекули по концентрационен градиент - движение от зона, в която те са с висока концентрация, до такава, в която са с по-ниска концентрация - в този случай кръвта. Водата и някои витамини могат да преминат пасивно чревната стена. Активният транспорт изисква енергия за изтегляне на молекули от чревния лумен срещу градиент на концентрация. В допълнение, някои молекули - като глюкоза, аминокиселини и витамин В12 - имат свои собствени носители или транспортери, които използват, за да „прехвърлят“ през стената на червата в кръвта.

Въглехидрати

Смиланите въглехидрати навлизат в кръвоносните капиляри, напоявайки всяка вилуса. Почти всички погълнати въглехидрати се абсорбират като монозахариди, 80% от които са глюкоза. Глюкозата се абсорбира активно чрез механизъм за съвместен транспорт, използвайки натриеви йони като носители. Други усвоими монозахариди включват галактоза от мляко и фруктоза от плодове.

Аминокиселини

Повечето продукти от храносмилането на протеини (аминокиселини) също се абсорбират чрез активен механизъм за ко-транспорт с натриеви йони и навлизат в кръвоносната капилярна система на всяка вилуса. След това те пътуват до черния дроб през чернодробната портална вена.

Разградените мазнини се смесват с жлъчни соли, които ги отвеждат до лигавицата, където се покриват с липопротеини и се агрегират в малки молекули, наречени хиломикрони, които се приемат в централните лактеали на вилите. Те пътуват с лимфа до гръдния канал, където навлизат в кръвоснабдяването. Ако има малабсорбция на мазнини, те преминават в дебелото черво, където образуват бледи, мазни, неприятно миришещи изпражнения (стеаторея - виж част 3). Когато това се случи, някои мастноразтворими витамини (A, D, E и K) също може да не се абсорбират, което потенциално може да доведе до дефицити.

Витамин В комплекс

Комплексът на витамин В обхваща осем водоразтворими витамини, които са от съществено значение за ключовите функции на тялото, включително образуването на червени кръвни клетки, поддържането на здрава коса и нокти и здравословното функциониране на мозъка и сърцето. Тези осем витамина са: В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (ниацин), В5 (пантотенова киселина), В6 (пиридоксин), В7 (биотин), В9 (фолат) и В12 (кобаламин).

Витамин В1. От съществено значение за метаболизма, витамин В1 също играе роля за здравословното провеждане на нервите и свиването на мускулите. Той се съдържа в обогатени храни като хляб и зърнени храни, но също така и в яйца, риба, ядки, бобови растения и някои видове месо (Wiley and Gupta, 2019). Недостигът на витамин В1 е често срещан при хора, които имат лоша диета (например бездомни хора) и може да причини редица заболявания, включително бери-бери. В някои случаи дефицитът на витамин В1 може да бъде причинен от дългосрочен, тежък прием на алкохол, който в крайна сметка нарушава способността на организма да абсорбира витамина. Дефицитът на витамин В1, причинен от алкохола, може да доведе до енцефалопатия на Вернике или психоза на Корсаков.

Витамин В12. Този витамин е от съществено значение за развитието на червените кръвни клетки, нормалното функциониране на нервната система, клетъчния метаболизъм и синтеза на ДНК. Най-богатите естествени източници на витамин В12 са черният дроб и бъбреците, но той присъства и в месото, рибата, млечните продукти, яйцата и черупчестите мекотели.

Витамин В12 се освобождава от погълнатата храна в киселинната среда на стомаха. В дванадесетопръстника той се свързва с присъщ фактор, произведен от стомашните париетални клетки (вж. Част 2); той може да бъде абсорбиран само в тази обвързана форма (Moll and Davis, 2017). Абсорбцията се случва в крайната част на илеума, където витамин В12 се прикрепя към специфични мембранни рецептори, разположени върху абсорбиращи клетки (ентероцити) в дъното на ямките между микровилините (Schjønsby, 1989). За да напусне ентероцитите и да влезе в кръвния поток, витаминът трябва да се свърже с носител протеин, транскобаламин II.

Честа причина за дефицита на витамин В12 е унищожаването на стомашните париетални клетки от автоантитела, което силно намалява производството на стомашна киселина от стомаха и води до състояние, известно като пернициозна анемия (вж. Част 2). Не трябва да се пренебрегва дефицитът на витамин В12. Ако хората с дефицит не получават инжекции с витамин, те могат да получат сериозни негативни последици, включително деменция.

Движение към дебелото черво

Храносмилателната активност в стомаха провокира гастроилеалния рефлекс, който стимулира перисталтиката да прокара съдържанието по илеума и дебелото черво. Рефлексът гарантира, че съдържанието на едно хранене е напълно изпразнено както от стомаха, така и от тънките черва, преди да бъде изядено следващото хранене. Може да отнеме до пет часа, докато целият химус напусне тънките черва (Young et al, 2014).

Когато по-голямата част от химуса е абсорбирана, стените на тънките черва стават по-малко разширени и сегментацията отстъпва място на перисталтиката, което помага да се придвижат необсорбираните вещества по протежение на дебелото черво. Перисталтиката действа подобно на изстискването на паста за зъби покрай и извън тръбата. При всяко повторно перисталтично свиване химусът и отпадъците бавно се придвижват надолу по тънките черва. Когато подвижността в илеума се увеличи, илеоцекалната клапа се отпуска, позволявайки на остатъците от храна да навлязат в дебелото черво при цекума.

Ключови точки

  • Тънкото черво включва дванадесетопръстника, йеюнума и илеума
  • Йеюнумът и илеумът завършват химическото храносмилане и абсорбират повечето хранителни вещества
  • Гънките и издатините в стената на тънките черва увеличават повърхността за усвояване
  • Хранителните вещества се транспортират през стената на червата в кръвта пасивно или активно, понякога с помощта на носители
  • Перисталтиката премества абсорбираната материя към дебелото черво чрез илеоцекалната клапа

Също в тази поредица

Препратки

Зала JE (2011) Храносмилане и абсорбция в стомашно-чревния тракт. В: Учебник по медицинска физиология на Гайтън и Хол. Филаделфия, Пенсилвания: Сондърс.

Keuchel M et al (2013) Нормално тънко черво. Видео списание и енциклопедия на GI ендоскопия; 1: 1, 261-263.

Moll R, Davis B (2017) Желязо, витамин В12 и фолиева киселина. Лекарство; 45: 4, 198-203.

Schjønsby H (1989) Абсорбция и малабсорбция на витамин В12. Черва; 30: 12, 1686-1691.

Добре дошли MO (2018) Структурна и функционална организация на стомашно-чревния тракт. В: Физиология на стомашно-чревния тракт: развитие, принципи и механизми на регулиране. Cham: Springer International Publishing.

Wiley KD, Gupta M (2019) Дефицит на тиамин на витамин В1 (бери-бери). Островът на съкровищата, Флорида: StatPearls.

Уилсън М (2008) Местната микробиота на
стомашно-чревния тракт. В: Бактериология на хората: Екологична перспектива. Оксфорд: Уайли-Блекуел.

Young KA et al (2014) Тънкото и дебелото черво. В: Анатомия и физиология. Хюстън, Тексас: Колеж OpenStax.