Любое изучение свойств ферментов, любое применение их в практической деятельности - в медицине и в народном хозяйстве - всегда связано с необходимостью знания, с какой скоростью протекает ферментативная реакция. Чтобы понять и правильно оценить результаты определения ферментативной активности, нужно совершенно отчётливо представить себе, от каких факторов зависит скорость реакции, какие условия оказывают на неё влияние. Таких условий много. Прежде всего, это соотношение концентрации самих реагирующих веществ: фермента и субстрата. Далее, это всевозможные особенности той среды, в которой протекает реакция: температура, кислотность, наличие солей или других примесей, способных как ускорять, так и замедлять ферментативный процесс, и так далее.
Действие ферментов зависит от ряда факторов, прежде всего от температуры и реакции среды (pH). Оптимальная температура, при которой активность ферментов наиболее высока, находится обычно в пределах 37 – 50˚С. При более низких температурах скорость ферментативных реакций снижается, а при температурах близких к 0˚С практически полностью прекращается. При повышении температуры, скорость также снижается и, наконец, полностью прекращается. Снижение интенсивности ферментов при повышении температуры, объясняется главным образом разрушением входящего в состав фермента белка. Поскольку белки в сухом состоянии денатурируются значительно медленнее, чем оводненные (в виде белкового геля или раствора), инактивирование ферментов в сухом состоянии происходит гораздо медленнее, чем в присутствии влаги. Поэтому сухие споры бактерий или сухие семена могут выдержать нагревание до гораздо более высоких температур, чем семена и споры более увлажненные.
Для большинства известных в настоящее время ферментов определён оптимум РН, при котором они обладают максимальной активностью. Эта величина - важный критерий, служащий для характеристик фермента. Иногда это свойство ферментов используют для их препаративного разделения. Наличие оптимума РН можно объяснить тем, что ферменты представляют собой полиэлектролиты и их заряд зависит от значения РН. Иногда сопутствующие вещества могут изменить оптимум РН, например буферные растворы. В некоторых случаях в зависимости от субстратов ферменты с неярко выраженной специфичностью имеют несколько оптимумов.
Важным фактором, от которого зависит действие ферментов, как установил впервые Сёренсен является активная реакция среды – pH. Отдельные ферменты различаются по оптимальной для их действия величине pH. Так, например пепсин, содержащийся в желудочном соке, наиболее активен в сильнокислой среде (pH 1 – 2); трипсин – протеолитический фермент, выделяемый поджелудочной железой, имеет оптимум действия в слабощелочной среде (pH 8 – 9); папаин, фермент растительного происхождения, оптимально действует в слабокислой среде (pH 5 – 6).
Отсюда следует, что величина (РН оптимум) - весьма чувствительный признак для данного фермента. Она зависит от природы субстрата, состава буферного раствора и поэтому не является истинной константой. Нужно иметь в виду также свойства ферментов как белковых тел, способных к кислотно-щелочной денатурации. Кислотно-щелочная денатурация может привести к необратимым изменениям структуры фермента с утратой его каталитических свойств.
Скорость любого ферментативного процесса в значительной степени зависит от концентрации, как субстрата, так и фермента. Обычно скорость реакции прямо пропорциональна количеству фермента, при условии если содержание субстрата в пределах оптимума или немного выше. При постоянном количестве фермента скорость возрастает с увеличением концентрации субстрата. Эта реакция подчинена закону действующих масс и рассматривается в свете теории Михаэлиса – Ментона, то есть,
V=K(F) ,
V - скорость реакции
K - константа скорости
F - концентрация фермента.
Присутствие в реакционной среде некоторых ионов может активировать образование активного субстрата ферментного комплекса, и в этом случае скорость ферментативной реакции будет увеличивается. Такие вещества получили название активаторов. При этом вещества, катализирующие ферментативные реакции, непосредственного участия в них не принимают. На активность одних ферментов существенно влияет концентрация солей в системе, другие ферменты не чувствительны к присутствию ионов. Однако некоторые ионы абсолютно необходимы для нормального функционирования некоторых ферментов. Известны ионы, которые тормозят активность одних ферментов и являются активаторами для других. К числу специфических активаторов относятся катионы металлов: Na + , K + ,Rb + ,Cs + ,Mg2 + , Ca2 + ,Zn2 + ,Cd2 + ,Cr2 + ,Cu2 + , Mn2 + ,Co2 + ,Ni2 + ,Al3 + . Известно также, что катионы Fe2 + ,Rb + ,Cs + только в присутствии Mg действуют как активаторы, в других случаях эти катионы не являются активаторами. В большинстве случаев один или два иона могут активировать тот или иной фермент. Например, Mg2 + - обычный активатор для многих ферментов, действующий на фосфоримированные субстраты, почти во всех случаях может быть заменён Mn2 + , хотя другие металлы его заменить не могут. Следует заметить, что щелочноземельные металлы вообще конкурируют друг с другом, в частности, Са2 + подавляет активность многих ферментов, активируемых Mg2 + и Zn2 + . Причина этого до настоящего времени не ясна. Механизм влияния ионов металлов - активаторов может быть различным. Прежде всего, металл может быть компонентом активного центра фермента. Но может действовать как связующий мостик между ферментом и субстратом, удерживая субстрат у активного центра фермента. Имеются данные о том, что ионы металлов способны связывать органическое соединение с белками и, наконец, один из возможных механизмов действия металлов как активаторов - это изменение константы равновесия ферментативной реакции. Доказано, что анионы также влияют на активность ряда ферментов. Например, очень велико влияние СI - на активность А - амилазы животного происхождения.
Действие ферментов также зависит от присутствия специфических активаторов или ингибиторов. Так фермент поджелудочной железы энтерокиназа превращает неактивный трипсиноген в активный трипсин. Подобные неактивные ферменты, содержащиеся в клетках и в секретах различных желез, называются проферментами. Фермент может быть конкурентным и неконкурентным. При конкурентном ингибировании ингибитор и субстрат конкурируют между собой, стремясь вытеснить один другого из фермент – субстратного комплекса. Действие конкурентного ингибитора снимается высокими концентрациями субстрата, в то время как действие неконкурентного ингибитора в этих условиях сохраняется. Действие на фермент специфических активаторов и ингибиторов имеет большое значение для регулирования ферментативных процессов в организме.
Наряду с существованием активаторов ферментов известен ряд веществ, присутствие которых тормозит каталитическое действие ферментов или полностью инактивирует его. Такие вещества принято называть ингибиторами. Ингибиторы – это вещества, действующие определённым химическим путём на ферменты и по характеру своего действия, могут быть подразделены на обратимые и необратимые ингибиторы. Для обратимого торможения характерно равновесие между ферментом и ингибитором с определённой константой равновесия. Система такого типа характеризуется определённой степенью торможения, зависящей от концентрации ингибитора, при этом торможение достигается быстро и после этого не зависит от времени. При удалении ингибитора с помощью диализа активность фермента восстанавливается. Необратимое торможение, прежде всего, выражается в том, что диализ не способствует восстановлению активности фермента. И в отличие от обратимого торможения усиливается со временем, так что может наступить полное торможение каталитической активности фермента при очень низкой концентрации ингибитора. В этом случае эффективность действия ингибитора зависит не от константы равновесия, а от константы скорости, определяющей долю фермента, подвергшегося торможению в данном случае.
Комментариев:
- Классификация ферментов
- Болезни при недостаточной выработке ферментов
- Дополнительные рекомендации
Ферменты желудка — это химические вещества, которые выполняют роль катализаторов, участвуют во всех обменных процессах, что дает возможность в тысячи раз ускорить и улучшить все реакции при переваривании пищи. А изменение количества ферментов в организме говорит о развитии заболеваний. Ферменты могут отвечать как за одну реакцию, так и за ряд процессов, которые происходят в желудке при поступлении в него пищи.
Активность желудочных ферментов зависит от ряда факторов: это температура, количество и состав пищи, рН-среда, наличие солей, а также других примесей. Оптимальная температура, при которой ферментативная активность будет самой высокой, это 38 — 45° С. При более низких температурах их активность снижается, так как в состав ферментов входят белки, и они разрушаются при более высокой или низкой температуре.
Выделяемая слюна содержит ферменты пищеварения. И они поступают в желудок, при этом включаются в работу , которые, в свою очередь, вырабатывают ферменты и ждут, когда в желудок поступит пища. Однако следует отметить, что пищеварительные ферменты выделяются на определенную пищу, а все запахи и вкусовые качества этой пищи помнит мозг. Выделяются именно те ферменты, которые необходимы для переваривания только этой пищи.
Классификация ферментов
Ферменты можно классифицировать по шести типам их катализируемых реакций. Они делятся на оксидоредуктазу, это могут быть алкогольдегидрогеназа и каталаза, они участвуют в окислительно-восстановительных реакциях.
Вторая группа — это трансфераза, которая способствует переносу одной молекулы на другую. Третья производит гидролиз всех химических связей, и к ним относятся такие ферменты, как липопротеинлипаза, амилаза, трипсин, пепсин и эстераза.
К четвертой группе относится лиаза, которая ускоряет разрыв химических связей, пятая группа — это изомеры, изменяющие в молекуле геометрические конфигурации. Последняя — лигаза, которая образует гидролиз адиназинтрифосфорной кислоты.
Следует отметить, что ферменты обладают высокой избирательной способностью, поэтому есть такие, которые способствуют расщеплению только белков, и к ним относятся протеаза, пепсин, химотрипсин и трипсин. Все они участвуют в процессе переваривания пищевого комка в желудке.
Ферменты, которые расщепляют жиры, это желчные кислоты и липаза, при этом желчная кислота поступает уже в двенадцатиперстную кишку, после того как пищевой комок ощелачивается и поступает из кислой среды в желудок.
В расщеплении пищи, содержащей углеводы, участвуют такие ферменты, как мальтаза, сахароза, лактоза и амилаза.
Переваривание пищи начинается в ротовой полости, когда она измельчается с помощью зубов и при этом обволакивается слюной, в которой находятся ферменты, расщепляющие сахар (это мальтриоза, мальтоза, а также фермент, расщепляющий крахмал, это птиалин или альфа-амилаза).
В самом желудке выделяется такой фермент, как пепсин, он способствует расщеплению белков и превращает их в пептиды, что дает возможность улучшить пищеварение.
Выделяется желатиназа, она расщепляет коллаген и желатин, которые в основном присутствуют в мясных продуктах.
Амилаза, которая присутствует в желудке, способна расщеплять крахмал, но она не имеет особого значения по сравнению с амилазой слюнных желез.
Липаза желудка способна расщеплять трибутирины масла, однако она также играет в пищеварении второстепенную роль. Известно, что процесс пищеварения нужен человеку, чтобы он смог получить все необходимые для его жизнедеятельности элементы питания (это углеводы, жиры, белки, витамины, микроэлементы). В том случае, когда желудок дает сбои, для этого можно применять ферменты для желудка, которые значительно улучшают пищеварение, особенно белков. К ним можно отнести фестал, мезим форте, дигестал, панзинорм и другие.
Ферменты для желудка могут быть в виде натурального желудочного сока, в состав которого входят ферменты абомин, пепсидил, ацедин-пепсин и пепсин.
Вернуться к оглавлению
Болезни при недостаточной выработке ферментов
Известно, что вещества, которые выделяются в стенках желудка, играют решающую роль в пищеварительной системе. Когда их выделение недостаточно, это может быть вызвано курением, употреблением спиртных напитков, злоупотреблением жирной, копченой и соленой пищей. Развиваются желудочно-кишечные заболевания.
Первый признак недостаточности выделения фермента в желудке выражается в виде изжоги, метеоризма и отрыжки, которая появляется в виде непроизвольного выделения газов изо рта, но отрыжку можно считать нормой, так как пища переваривается с помощью кислот. Появляются газы, которые выходят наружу.
Однако это может быть единичным случаем, но интенсивный выход газов из желудка может быть при недостаточной выработке ферментов, что значительно ухудшает переваривание. Человек начинает страдать не только отрыжкой, но и метеоризмом.
Наравне с недостаточной выработкой элементов в желудке может быть и их избыточная выработка, что вызвано дрожжевым грибком из рода кандида. Это приводит к нарушению пищеварения и патологической отрыжке. Такие процессы обычно бывают после курса антибиотикотерапии, когда нарушается естественная флора и может развиться дисбактериоз.
В том случае, когда происходит кислая отрыжка, это говорит о развитии язвенной болезни или гастрите, особенно при повышенной кислотности желудка.
Чтобы устранить отрыжку, следует нормализовать питание, при этом надо исключить все продукты, которые приводят к усиленному газообразованию, принимать препараты, которые нормализуют выработку ферментов.
Важную роль в процессе пищеварения играют ферменты желудка, которые появляются в результате работы органов желудочно-кишечного тракта. Система пищеварения - одна из главных, так как от ее функционирования зависит работа организма в целом. Под пищеварением понимают совокупность химического, физического процессов, в результате взаимодействия которых различные необходимые соединения, которые попадают в организм с пищей, расщепляются до более простых соединений.
Основы пищеварения человека
Ротовая полость является начальным пунктом пищеварительного процесса, а толстый кишечник - конечным. При этом пищеварение в своей структуре имеет две главные составляющие: механическую и химическую переработку еды, которая поступает в организм. В начальном пункте происходит механический вид обработки, который включает в себя перемалывание и измельчение пищи.
Желудочно-кишечный тракт перерабатывает еду благодаря перистальтике, которая способствует перемешиванию. Химический процесс переработки химуса включает в себя слюноотделение, при котором расщепляются углеводы, а также еда, поступающая в организм, начинает насыщаться различными витаминами. В желудочной полости уже немного переработанный химус поддается воздействию соляной кислоты, которая ускоряет процесс распада микроэлементов. После этого вещества начинают взаимодействовать с различными ферментами, появившимися благодаря работе поджелудочной железы и остальных органов.
Что называют пищеварительными ферментами желудка?
У пациента в желудке в основном расщепляются частицы белка и жиры. Основным составляющим расщепления белков и других частиц считают различные ферменты в совокупности с соляной кислотой, вырабатываемые слизистой оболочкой. Все эти компоненты вместе имеют название желудочного сока. Именно в желудочно-кишечном тракте перевариваются и всасываются все необходимые для организма микроэлементы. При этом необходимые для пищеварения ферменты перемещаются в кишечник из печени, слюнных желез и поджелудочной железы.
Верхний слой кишечника покрыт множеством секреторных клеток, выделяющих слизь, которая защищает витамины, ферменты и слои, находящиеся глубже. Главная роль слизи заключается в создании условий, для более легкого продвижения пищевых продуктов в кишечную зону. Помимо этого, она выполняет защитную функцию, которая заключается в отвержении химических соединений. Таким образом, за день может вырабатываться примерно 7 литров пищеварительных соков, в которые входят пищеварительные ферменты и слизь.
Существует большое количество факторов, ускоряющих или замедляющих секреторные процессы ферментов. Любые сбои в организме ведут к тому, что ферменты могут выделяться в неправильных количествах, а это ведет к ухудшению процесса пищеварения.
Виды ферментов и их описание
Ферменты, способствующие процессу пищеварения, выделяются во всех участках желудочно-кишечного тракта. Они значительно ускоряют и улучшают переработку химуса, расщепляют различные соединения. Но если меняется их количество, то это может свидетельствовать о наличии болезней в организме. Ферментами может выполняться как одна, так и несколько функций. В зависимости от их локализации различают несколько видов.
Ферменты, вырабатывающиеся в ротовой полости
- Одним из ферментов, вырабатываемых в ротовой полости, считается птиалин, расщепляющий углеводы. При этом его активность сохраняется в слабощелочной среде, при температуре около 38 градусов.
- Следующим видом являются элементы амилазы и мальтазы, расщепляющие дисахариды мальтозы на глюкозу. Они остаются активными в таких же условиях, как и птиалин. Фермент можно найти в структуре крови, печени или слюны. Благодаря их работе в ротовой полости быстро начинают перевариваться различные фрукты, которые далее поступают в желудок в более легком виде.
Ферменты, вырабатываемые в желудочной полости
- Первым протеолитический фермент - это пепсин, посредством которого происходит расщепление белка. Его начальная форма представлена в виде пепсиногена, который неактивный, из-за того, что имеет дополнительную часть. Когда на него влияет соляная кислота, эта часть начинает отделяться, что в итоге приводит к формированию пепсина, который имеет несколько видов (например, пепсин А, гастриксин, пепсин В). Пепсины производят рассоединение таким образом, что образованные в процессе белки могут с легкостью раствориться в воде. После этого переработанные массы переходят в кишечную зону, в которой завершается пищеварительный процесс. Здесь окончательно всасываются абсолютно все протеолитические ферменты, выработанные ранее.
- Липаза - фермент, который расщепляет жир (липиды). Но у взрослых данный элемент не так важен, как в детском возрасте. Благодаря высокой температуре и перистальтике совершается распад соединений на более мелкие элементы, под действием чего увеличивается эффективность ферментного влияния. Это способствует упрощению переваривания жирных соединений в кишечнике.
- В желудке человека повышает активность ферментов за счет выработки соляной кислоты, которая считается неорганическим элементом и выполняет одну из главных ролей в процессе пищеварения. Она способствует разрушению белков, активирует деятельность перечисленных веществ. При этом кислота прекрасно обеззараживает желудочную зону, не допуская размножение бактерий, которые в дальнейшем могут привести к гноению пищевых масс.
Чем грозит недостаток ферментов?
При злоупотреблении алкоголем у пациентов часто наблюдается недостача ферментов.
Элементы, помогающие процессу пищеварения, могут содержаться в организме в количестве, отклоняющемся от нормы. Чаще всего это наблюдается, когда пациент злоупотребляет алкогольными напитками, жирными, копчеными и солеными продуктами, курит. В результате этого развиваются различные болезни пищеварительного тракта, требующие немедленного лечения.
Прежде всего, у пациента начинается изжога, метеоризмы, неприятные отрыжки. При этом последний признак может не учитываться, если имел однократное проявление. Кроме этого, может быть и чрезмерная выработка различных ферментов, возникшая в результате действия грибка. Его деятельность способствует сбоям в пищеварении, вследствие чего появляется патологическая отрыжка. Но зачастую это начинается в случаях принятия антибиотиков, из-за которых вымирает микрофлора и развивается дисбактериоз. Для устранения неприятных симптомов необходимо привести в норму свой рацион, убрав из него продукты, из-за которых повышается уровень выработки газов.
Как правильно лечить состояние?
Какие существуют способы лечения состояния? Этим вопросом задаются многие пациенты, имеющие сбои в пищеварительном тракте. Но каждый человек должен помнить: только врач сможет подсказать, какое лекарство подойдет больше, учитывая при этом индивидуальные свойства организма.
Это могут быть различные препараты, которые нормализуют выработку ферментов (например, «Мезим»), а также восстановят желудочно-кишечную среду («Лактиале», который обогащает желудочно-кишечный тракт полезной флорой). Любое заболевание всегда легче предупредить. Для этого нужно вести активный образ жизни, начать следить за употребляемыми продуктами, не злоупотреблять алкоголем и не курить.
отражает следующий процесс в сердце :
а) возбуждение предсердий;
б) восстановление состояния миокарда желудочков после сокращения;
в) распространение возбуждения по желудочкам;
г) период покоя – диастола.
31. Оптимальная среда для высокой ферментативной активности слюны:
а) щелочная;
б) нейтральная;
в) кислая;
а) отогреть отмороженные конечности грелкой с горячей водой;
б) растереть отмороженные конечности снегом;
в) поместить отмороженные конечности в теплую воду, растереть до покраснения и наложить повязку;
г) туго забинтовать отморожены конечности и обратиться к врачу.
33. Лимитирующим фактором для растений в пустыне обычно является:
а) длина светового дня;
б) засоление почвы;
в) количество влаги;
г) колебание температур.
34. Согласно правилу Бергмана размеры теплокровных животных в разных популяциях одного вида увеличиваются в направлении:
а) с юга на север;
б) с востока на запад;
в) от побережий вглубь материка;
г) от высокогорий к равнинам.
35. Конкурентные отношения характерны для пары видов:
а) воробей и голубь;
б) воробей и корова;
в) воробей и заяц;
г) воробей и муха.
36. На рисунке представлена реконструкция внешнего облика и останков первобытной культуры одного из предков современного человека. Данного представителя следует отнести к группе:
а) предшественников человека;
б) древнейших людей;
в) древних людей;
г) ископаемых людей современного анатомического типа.
37. Область науки о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации:
а) анатомия;
б) физиология;
в) гигиена;
г) психология.
38. Транспирация позволяет растению:
а) иметь запас питательных веществ в разных органах;
б) регулировать температуру и постоянно получать минеральные вещества;
в) осуществлять вегетативное размножение;
г) поглощать энергию солнца.
39. К приспособлениям растений для улавливания световой энергии нельзя отнести:
а) широкую и плоскую листовую пластинку;
б) особое расположение листьев;
в) ярко окрашенные цветки;
г) прозрачную кожицу, покрывающую лист.
40. Впервые представление о виде ввел:
а) Джон Рей в XVII веке;
б) Карл Линней в XVIII веке;
в) Чарлз Дарвин в XIX веке;
г) Н. И. Вавилов в XX веке.
41. Важной чертой обмена веществ многих животных в отличие от растений и грибов является:
а) способность к автотрофному питанию;
б) способность к гетеротрофному питанию;
в) выделение продуктов жизнедеятельности через специализированную систему органов;
г) способность выделять тепло.
42. Возможность развития пресмыкающихся без метаморфоза обусловлена:
а) большим запасом питательного вещества в яйце;
б) распространением в тропической зоне;
в) преимущественно наземным образом жизни;
г) строением половых желёз.
43. Элементарной единицей эволюции является:
а) отдельный вид;
б) отдельная особь одного вида;
в) популяция особей одного вида, объединенных родством;
г) совокупность особей нескольких видов, объединенных родством.
44. Половое размножение организмов:
а) всегда осуществляется при участии только одного организма;
б) обеспечивает полную передачу всех признаков дочернему организму от родителей;
в) приводит к появлению организмов с новыми признаками;
г) наиболее эффективно, так как всегда приводит к многократному увеличению количества организмов.
45. В основе классификации организмов на два надцарства ядерные и доядерные лежат особенности их:
а) среды обитания;
б) клеточного строения;
в) формы тела;
г) образа жизни.
46. Жабры рыбы и речного рака являются органами:
а) аналогичными;
б) гомологичными;
в) дивергентными;
г) конвергентными.
47. Одно из положений клеточной теории гласит:
а) при делении клетки хромосомы способны к самоудвоению;
б) новые клетки образуются при делении исходных клеток;
в) в цитоплазме клеток содержатся различные органоиды;
г) клетки способны к росту и обмену веществ.
48. В основе формирования органов у многоклеточного организма лежит процесс:
а) мейоза;
б) митоза;
в) оплодотворения;
г) конъюгации.
49. Функция органических веществ клетки, характерная только для белков:
а) строительная;
б) защитная;
в) ферментативная;
г) энергетическая.
50. Основными компонентами хроматина ядра эукариот являются:
а) ДНК и РНК;
б) РНК и белки;
в) ДНК и белки;
Пищеварение - это сложный многоступенчатый физиологический процесс, на протяжении которого пища (источник энергии и питательных веществ для организма), поступившая в пищеварительный тракт, претерпевает механическую и химическую обработку.
Особенности процесса пищеварения
Переваривание пищи включает в себя механическую (увлажнение и измельчение) и химическую переработку. Химический процесс включает в себя ряд последовательных этапов расщепления сложных веществ на более простые элементы, которые затем всасываются в кровь.
Типы коагулянтных творогов и ферментов
Существует три типа ферментов.
Химозин, полученный ферментацией
Процесс активации происходит моно - или бимолекулярной реакцией, в зависимости от фермента и условий. Это указывает на то, что в большинстве случаев, по крайней мере, необходимо, чтобы 85% аминокислот были идентичны с перекрестными иммунохимическими реакциями.Фермент, в основном обладает эндопептидной активностью и очень низкой экзопептидной активностью, это связано с тем, что активный сайт является обширным и может содержать семь остаточных аминокислот. По этой причине он имеет сложную специфичность, и фермент кажется неспецифическим. Некоторые существующие аспарагиновые протеазы имеют молекулярные варианты, содержащие более или менее ферментативные композиции, причем микрогетерогенность более или менее выражена набором ферментов коагулянта. Микрогетерогенность является причиной гликолиза, фосфорилирования, дезамидирования или частичного протеолиза.
Это происходит при обязательном участии ферментов, ускоряющих процессы в организме. Катализаторы вырабатываются и входят в состав выделяемых ими соков. Образование ферментов зависит от того, какая среда в желудке, ротовой полости и других участках пищеварительного тракта устанавливается в тот или иной момент.
Пройдя рот, глотку и пищевод, пища попадает в желудок в виде смеси жидких и измельченных зубами Эта смесь под влиянием желудочного сока переходит в жидкую и полужидкую массу, которая тщательно перемешивается за счет перистальтики стенок. Далее поступает в двенадцатиперстную кишку, где происходит ее дальнейшая обработка ферментами.
Специфические молекулярные аспекты
Он характеризуется высокой специфичностью коагуляции молока и, как правило, низкой протеолитической активностью. Квимоген, также называемый прохимозин, превращается в активный фермент кислотной обработкой. Это происходит через промежуточную форму псевдохимозина при рН 2, когда скорость активации протекает быстро, что превращается в химозин при высоком рН. Они характеризуются высокой степенью протеолитической активности и устойчивостью к термической обработке. Эти ферменты являются гомологичными, но имеют различную специфичность. . Переваривание пищи происходит в результате реакции, называемой гидролизом, которая заключается в разрыве определенных веществ с участием молекул воды.
От характера пищи зависит, какая среда во рту и желудке установится. В норме в ротовой полости слабощелочная среда. Фрукты и соки вызывают снижение pH ротовой жидкости (3,0) и образование кислой среды. Продукты, содержащие аммоний и мочевину (ментол, сыр, орехи), способны привести реакцию слюны к щелочной (pH 8,0).
Строение желудка
Желудок - полый орган, в котором пища накапливается, частично переваривается и всасывается. Орган находится в верхней половине брюшной полости . Если провести вертикальную линию через пупок и грудную клетку , то примерно 3/4 желудка окажется слева от нее. У взрослого человека объем желудка в среднем составляет 2-3 л. При потреблении большого количества пищи он увеличивается, а если человек голодает - уменьшается.
Эти реакции гидролиза катализируются ферментами, обычно называемыми гидролитическими ферментами. Пищеварительные ферменты являются биологическими катализаторами, высвобождаемыми в органах пищеварительной системы и способствующими химическим реакциям, которые уменьшают молекулы, меньшие органические соединения, присутствующие в пищевых продуктах , позволяя им поглощаться и использоваться организмом.
Пищеварительные ферменты называются в соответствии с субстратом, на котором они действуют, будь то углеводы, липиды или белки. Протеаза карбогидраза Липаза Нуклеаза Мальтаза Амилаза. . Ферменты представляют собой очень большие и сложные белковые молекулы, которые действуют как катализаторы в биохимических реакциях. На крахмале они действуют путем выпуска различных продуктов, включая декстрины и постепенно малые полимеры, состоящие из единиц глюкозы. Производятся в слюне и поджелудочной железе, амилаза также производится различными грибами, бактериями и овощами.
Форма желудка может изменяться в соответствии с его заполненностью пищей и газами, а также в зависимости от состояния соседних органов: поджелудочной железы, печени, кишечника. На форму желудка оказывает влияние и тонус его стенок.
Желудок представляет собой расширенную часть пищеварительного тракта. На входе находится сфинктер (заслонка привратника) - порционно пропускающий пищу из пищевода в желудок. Часть, прилегающая к месту входа в пищевод, называется кардиальной. Слева от нее располагается дно желудка. Средняя часть носит название "тело желудка".
Амилазы делятся на две группы: эндоамилазы и экзоамилазы. Эндоамилазы катализируют случайный гидролиз в молекуле крахмала. Экзоамилазы исключительно гидролизуют -1, 4 гликозидные связи, такие как α-амилаза или оба α-1, 4 и α-1, 6-связи, такие как амилоглюкозидаза и гликозидаза. Амилаза, как и все другие ферменты, действует как катализатор, то есть она не изменяется реакцией, а облегчает ее, уменьшая количество энергии, необходимое для ее достижения. Амилаза переваривает крахмалы, катализируя гидролиз, который является разрушением добавлением одной молекулы воды.
Между антральным (конечным) отделом органа и двенадцатиперстной кишкой находится еще один привратник. Его открытие и закрытие контролируют химические раздражители, выделяющиеся из тонкого кишечника.
Особенности строения стенки желудка
Стенку желудка выстилают три слоя. Внутренний слой - это слизистая оболочка. Она образует складки, а вся ее поверхность покрыта железами (всего их около 35 миллионов), которые выделяют желудочный сок, пищеварительные ферменты, предназначенные для химической обработки пищи. Деятельность этих желез определяет, какая среда в желудке - щелочная или кислая - установится в определенный период.
Таким образом, крахмал плюс вода образуется в мальтозе. Другие ферменты затем разрушают мальтозу в глюкозу, которая абсорбируется через стенки тонкой кишки, а после приема в печень используется в качестве энергии. В дополнение к каталитическому расщеплению молекул крахмала грибковая альфа-амилаза представляет собой мультифермент, способный выполнять более 30 ферментативных функций, включая расщепление жировых и белковых молекул. Он также способен превращать количество крахмала в мальтозу в 450 раз больше, чем собственный вес. -Амилаза катализирует гидролиз жиров, превращая их в глицерин и жирные кислоты , белки в протеосы и производные крахмала в декстрин и более простые сахара.
Подслизистая оболочка имеет довольно толстую структуру, пронизанную нервами и сосудами.
Третий слой представляет собой мощную оболочку, которая состоит из гладкомышечных волокон, необходимых для обработки и проталкивания пищи.
Снаружи желудок покрыт плотной оболочкой - брюшиной.
Он имеет рН активности, близкий к 7. Показания:? -Амилаза ускоряет и облегчает переваривание крахмала, жиров и белков. Таким образом, он может увеличить использование продуктов питания организмом и использоваться для лечения дефицита секреции поджелудочной железы и хронического воспаления поджелудочной железы, среди других преимуществ.
Противопоказания: Не следует назначать пациентам с известной гиперчувствительностью к грибному ферменту. Побочные реакции: возможность аллергических реакций у лиц с гиперчувствительностью к грибному ферменту. Липазы могут иметь растительное, свиное или микробное происхождение, а последнее имеет существенное преимущество. Полезно, когда дефицит продукции происходит в поджелудочной железе, липаза - это фермент, добавка которого может быть полезной в случаях расстройства желудка, целиакии, кистозного фиброза и болезни Крона.
Желудочный сок: состав и особенности
Основную роль на этапе пищеварения играет желудочный сок. Железы желудка разнообразны по своему строению, но основную роль в образовании гастрической жидкости играют клетки, секретирующие пепсиноген, соляную кислоту и мукоидные вещества (слизь).
Липаза отвечает за распад и поглощение жиров в кишечнике. Фермент, необходимый для абсорбции и переваривания питательных веществ в кишечнике, ответственный за распад липидов, особенно триглицеридов, липаза позволяет организму легче поглощать пищу, сохраняя питательные вещества на соответствующих уровнях. В организме человека липаза вырабатывается в основном поджелудочной железой, но также выделяется полостью рта и желудка. Большинство людей производят достаточное количество липазы поджелудочной железы.
Использование добавок липазы может быть желательным в случаях хронического расстройства желудка. В исследовании, в котором участвовали 18 человек, добавки, содержащие липазу и другие ферменты поджелудочной железы, показали способность уменьшать печатание на желудке, слезотечение, газ и чувство дискомфорта после еды с высоким содержанием жира. Поскольку некоторые из этих симптомов связаны с синдромом раздраженной толстой кишки, некоторые люди с этим состоянием могут испытывать улучшение при использовании ферментов поджелудочной железы.
Пищеварительный сок представляет собой неокрашенную жидкость без запаха и определяет, какая среда должна быть в желудке. Он обладает выраженной кислой реакцией. При проведении исследования на обнаружение патологий специалисту несложно определить, какая среда существует в пустом (натощак) желудке. При этом учитывается, что в норме кислотность сока натощак относительно невысока, но при стимуляции секреции она намного возрастает.
Исследования показывают, что липаза может быть полезна в случаях целиакии, состояние, при котором глютен из пищи вызывает повреждение кишечного тракта . Симптомы включают боль в животе, потерю веса и усталость. В исследовании, посвященном 40 детям с целиакией, те, кто получил терапию поджелудочной железы, показали небольшое увеличение веса по сравнению с группой плацебо. Люди с панкреатической недостаточностью и кистозным фиброзом часто нуждаются в добавке липазы и других ферментов. Люди с целиакией, болезнью Крона и страдающими от расстройства пищеварения могут испытывать недостаток в ферментах поджелудочной железы, включая липазу.
У человека, придерживающегося нормального пищевого рациона, в течение суток вырабатывается 1,5-2,5 л гастрической жидкости. Основной процесс, происходящий в желудке, - это начальное расщепление белков. Так как желудочный сок влияет на секрецию катализаторов процесса переваривания, становится понятно, в какой среде активны ферменты желудка - в кислой.
Показания: В случаях дефицита ферментов поджелудочной железы, диспепсии, кистозного фиброза и целиакии, болезни Крона. Противопоказания: в справочниках нет ссылок. Побочные реакции: нет сообщений о побочных эффектах с использованием предложенной выше дозы.
Меры предосторожности: Липаза не следует принимать одновременно с бетаином гидрохлоридом или соляной кислотой, которая может разрушить фермент. Взаимодействия: поговорите с врачом, если пациент принимает орлистат, так как это мешает активности добавок липазы, блокируя их способность разрушать жиры.
Ферменты, вырабатывающиеся железами слизистой оболочки желудка
Пепсин - важнейший фермент пищеварительного сока, участвующий в расщеплении белков. Он вырабатывается под действием соляной кислоты из своего предшественника - пепсиногена. Действие пепсина составляет около 95 % расщепляющей сока. О том, насколько высока его активность, говорят фактические примеры: 1 г этого вещества достаточно для того, чтобы за два часа переварить 50 кг яичного белка и створожить 100000 л молока.
Это фермент, секретируемый поджелудочной железой, который участвует в деградации белков, возникающих в результате действия желудочного пепсина. Протеаза секретируется как проэнзим и активируется кишечным соком. Он вводится вместе с другими панкреатическими амилазами и пропанцинами липазы, когда происходит снижение выделения поджелудочной железы.
Протеазы представляют собой ферменты, которые разрушают пептидные связи между аминокислотами белков. Этот процесс называется протеолитическим расщеплением, общим механизмом активации или инактивации ферментов, в основном участвующих в пищеварении и свертывании крови.
Муцин (желудочная слизь) представляет собой сложный комплекс веществ белковой природы. Он покрывает слизистую желудка по всей поверхности и предохраняет ее как от механических повреждений, так и от самопереваривания, поскольку способен ослабить действие соляной кислоты, другими словами - нейтрализовать.
В желудке также присутствует липаза - Желудочная липаза малоактивна и в основном оказывает воздействие на жиры молока.
Протеазы встречаются естественным образом во всех организмах и соответствуют 1-5% их генетического содержимого. Эти ферменты вовлечены в широкий спектр метаболических реакций, от простого переваривания пищевых белков до сильно регулируемых каскадов. Протеазы встречаются в различных микроорганизмах, таких как вирусы, бактерии, простейшие, дрожжи и грибы. Неспособность растительных и животных протеаз удовлетворить мировой спрос на ферменты привела к все большему интересу к протеазам микробного происхождения.
Микроорганизмы представляют собой отличный источник протеаз из-за их большого биохимического разнообразия и легкости генетических манипуляций. Многочисленные протеиназы продуцируются отдельными микроорганизмами, в зависимости от вида или даже разными штаммами одного и того же вида. Различные протеиназы также могут продуцироваться одним и тем же штаммом, изменяя условия культивирования.
Еще одно вещество, которое заслуживает упоминания, - это способствующий всасыванию витамина В 12 , внутренний фактор Касла. Напомним, что витамин В 12 необходим для переноса гемоглобина кровью.
Роль соляной кислоты в пищеварении
Соляная кислота активирует ферменты желудочного сока и способствует перевариванию белков, поскольку вызывает их набухание и разрыхление. Кроме того, она убивает бактерии, попадающие в организм вместе с пищей. Соляная кислота выделяется в малых дозах, независимо от того, какая среда в желудке, есть ли в нем пища или он пуст.
Дозировка: доза варьируется от 600 единиц до 500 единиц. Противопоказания: Не следует назначать пациентам с известной гиперчувствительностью к бактериальному ферменту. Побочные эффекты : возможность аллергических реакций у лиц с гиперчувствительностью к бактериальному ферменту.
Принимайте от 1 до 2 капсул во время каждого приема пищи. Пепсиноген представляет собой неактивную форму фермента. Этот предшественник секретируется слизистой оболочкой желудка и, чтобы быть активным, его необходимо обработать соляной кислотой. Около 1% пепсиногена может проникать в кровоток и может быть полезным показателем заболеваний желудка. В частности, его значения учитываются с целью.
Но ее секреция зависит от времени суток: установлено, что минимальный уровень желудочной секреции наблюдается в период с 7 до 11 утра, а максимальный - ночью. При поступлении пищи в желудок секреция кислоты стимулируется благодаря увеличению активности блуждающего нерва, растяжению желудка и химическому воздействию компонентов пищи на слизистую оболочку.
Пепсиноген и пепсин: биологическая роль и переваривание белка
Контролировать состояние здоровья и функциональность слизистой оболочки желудка; Оценить риск развития гастрита; Установите часть пострадавших в результате определенных патологических состояний . Пепсин выделяется как зимоген, то есть в неактивной форме, которая приобретает функциональную емкость только после точного структурного изменения. В частности, соляная кислота, выделяемая париетальными клетками желудка, превращает пепсиноген, его предшественник в пепсин, через протеолитический разрез, что приводит к удалению около сорока аминокислот.
Какая среда в желудке считается стандартной, норма и отклонения
Говоря о том, какая среда в желудке здорового человека , следует учитывать, что разные отделы органа имеют различные значения кислотности. Так, наибольшее значение составляет 0,86 pH, а минимальное - 8,3. Стандартный показатель кислотности в теле желудка натощак равняется 1,5-2,0; на поверхности внутреннего слизистого слоя показатель pH 1,5-2,0, а в глубине этого слоя - 7,0; в конечном отделе желудка варьирует 1,3-7,4.
Заболевания желудка развиваются в результате дисбаланса кислотопродукции и нейолизации и напрямую зависят от того, какая среда в желудке. Важно, чтобы pH значения всегда были в норме.
Продолжительная гиперсекреция соляной кислоты или неполноценная кислотонейтрализация приводит к увеличению кислотности в желудке. При этом развиваются кислотозависимые патологии.
Пониженная кислотность характерна для (гастродуоденита), рака. Показатель при гастрите с пониженной кислотностью составляет 5,0 pH и более. Заболевания в основном развиваются при атрофии клеток слизистой желудка либо их дисфункции.
Гастрит с выраженной секреторной недостаточностью
Патология встречается у пациентов зрелого и пожилого возраста. Чаще всего она бывает вторичной, то есть развивается на фоне другого, предшествующего ей заболевания (например, доброкачественной язвы желудка) и является результатом того, какая среда в желудке, - щелочная, в данном случае.
Для развития и протекания болезни характерно отсутствие сезонности и четкой периодичности обострений, то есть время их возникновения и продолжительность непредсказуемы.
Симптомы секреторной недостаточности
- Постоянная отрыжка с тухлым привкусом.
- Тошнота и рвота в период обострения.
- Анорексия (отсутствие аппетита).
- Ощущение тяжести в эпигастральной области.
- Чередование поносов и запоров.
- Метеоризм, урчание и переливания в животе.
- Демпинг-синдром: ощущение головокружения после приема углеводной пищи, возникающее из-за скорого поступления химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку, при снижении желудочной активности.
- Похудение (снижение массы составляет до нескольких килограммов).
Гастрогенная диарея может быть вызвана:
- плохо переваренной пищей, поступающей в желудок;
- резким дисбалансом в процессе переваривания клетчатки;
- ускоренным опорожнением желудка при нарушении замыкательной функции сфинктера;
- нарушением бактерицидной функции;
- патологиями поджелудочной железы.
Гастрит с нормальной или повышенной секреторной функцией
Это заболевание чаще отмечается у молодых людей. Оно имеет первичный характер, то есть первые симптомы появляются неожиданно для больного, поскольку до этого он не ощущал сколь-нибудь выраженного дискомфорта и субъективно считал себя здоровым. Заболевание протекает с чередованием обострений и передышек, без ярко выраженной сезонности. Для точного определения диагноза нужно обратиться к врачу, для того чтобы он назначил обследование, в том числе и инструментальное.
В фазе обострения преобладает болевой и диспептический синдромы. Боли, как правило, четко связаны с тем, какая среда в желудке человека на момент приема пищи. Болевой синдром возникает практически сразу после еды. Реже беспокоят тощаковые поздние боли (через некоторое время после приема пищи), возможно их сочетание.
Симптомы при повышенной секреторной функции
- Боли обычно умеренные, иногда сопровождаются давлением и тяжестью в эпигастральной области.
- Поздние боли имеют интенсивный характер.
- Диспептический синдром проявляется отрыжкой "кислым" воздухом, неприятным привкусом во рту, нарушениями вкусовых ощущений, тошнотой, облегчающей боль рвотой.
- Больные испытывают изжогу, иногда мучительную.
- Синдром кишечной диспепсии проявляется запорами или поносами.
- Обычно выражен характеризующийся агрессивностью, переменами настроения, бессонницей и переутомляемостью.
Е) гастрогенной недостаточности при резекции желудка, гастрэктомии, атрофическом гастрите.
2. Нарушение пристеночного пищеварения при дефиците дисахаридаз (врожденная, приобретенная лактазная или другая дисахаридазная недостаточность), при нарушении внутриклеточного транспорта компонентов пищи в результате гибели энтероцитов (болезнь Крона, глютеновая энтеропатия, саркоидоз, радиационный, ишемический и другие энтериты).
3. Нарушение оттока лимфы от кишечника – обструкция лимфатических протоков при лимфангэктазии, лимфоме, туберкулезе кишки, карциноиде.
4. Сочетанные нарушения при сахарном диабете , лямблиозе, гипертиреозе, гипогаммаглобулинемии, амилоидозе, СПИДе, сепсисе.
Все перечисленные выше состояния, в той или иной степени являются показаниями к назначению ферментной терапии.
Несмотря на многообразие причин, вызывающих нарушение пищеварения, наиболее выраженные расстройства вызывают заболевания поджелудочной железы, которые сопровождаются экзокринной недостаточностью. Она возникает при заболеваниях поджелудочной железы, сочетающихся с недостаточностью ее внешнесекреторной функции (хронический панкреатит, фиброз поджелудочной железы и т.д.). Экзокринная недостаточность поджелудочной железы остается одной из наиболее актуальных проблем в современной медицине. Ежегодно в России более 500 тысяч человек обращаются в медицинские учреждения в связи с различной патологией поджелудочной железы, сопровождаемой внешнесекреторной недостаточностью. Кроме того, даже незначительные отклонения в химической структуре пищи приводят к развитию экзокринной недостаточности поджелудочной железы. При хроническом панкреатите внешнесекреторная недостаточность поджелудочной железы развивается на более поздних стадиях заболевания в связи с прогрессирующей потерей функционально активной паренхимы органа и его атрофии. При этом на первый план выступают клинические признаки мальдигестии с потерей массы тела, также могут развиваться системные осложнения (иммунодефицит, инфекционные осложнения, неврологические расстройства и т.д.). В некоторых случаях пациентов с хроническим панкреатитом болевой симптом не беспокоит и заболевание манифестирует экзокринной и/или эндокринной недостаточностью. Многолетний анамнез хронического панкреатита значительно повышает риск развития рака поджелудочной железы. На сегодняшний день установлено, что основной причиной развития хронического панкреатита с внешнесекреторной недостаточностью являются токсико–метаболические воздействия на поджелудочную железу. В развитых странах злоупотребление алкоголем служит основной причиной развития хронического панкреатита, особенно в сочетании с высоким содержанием белков и жиров в диете пьющих. У 55–80% больных хроническим панкретитом с внешнесекреторной недостаточностью поджелудочной железы определяется алкогольная этиология заболевания. Также имеются данные, указывающие на генетическую предрасположенность к развитию хронического панкреатита. Кроме того, в последнее время в развитии хронического панкреатита стало рассматриваться курение сигарет. Клинические признаки экзокринной недостаточности поджелудочной железы включают метеоризм, стеаторею, тошноту, потерю массы тела, мышечную атрофию, дефицит жирорастворимых витаминов. Симптом абдоминальной боли при внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы может быть обусловлен не только сопутствующим панкреатитом, но и перерастяжением кишечной стенки вследствие избыточного скопления газов, ускоренного пассажа каловых масс. По данным некоторых авторов, болевой симптом при внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы может быть обусловлен тем, что сниженная секреция панкреатических ферментов при внешнесекреторной недостаточности приводит к гиперстимуляции поджелудочной железы высокими уровнями холецистокинина в плазме крови и, следовательно, к болевому абдоминальному синдрому . Для диагностики внешнесекреторной недостаточности применяются и лабораторно–инструментальные методы исследования. Копрологическое исследование до настоящего времени не потеряло своей актуальности и является доступным информативным методом определения наличия внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы. При функциональной недостаточности появляется полифекалия, каловые массы приобретают сероватый оттенок, имеют «сальный» вид, появляются зловонный, гнилостный запах, стеаторея, креаторея, редко амилорея. Копрологическое исследование не всегда информативно при легких нарушениях внешнесекреторной функции. Определение содержания эластазы–1 в кале является одним из современных методов оценки выраженности внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы, так как панкреатическая эластаза не меняет своей структуры по мере прохождения через желудочно–кишечный тракт. Также незаменимыми методами для диагностики причины, послужившей развитию внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы, являются ультразвуковое исследование поджелудочной железы, компьютерная томография и др. .
Терапия нарушений пищеварительной функции основана на применении ферментных препаратов , выбор которых должен проводиться с учетом вида, выраженности, обратимости патологических изменений и моторных нарушений органов желудочно–кишечного тракта. Обычно ферментные препараты являются многокомпонентными лекарственными средствами, основу которых составляет комплекс энзимов животного, растительного или грибкового происхождения в чистом виде или в комбинации со вспомогательными компонентами (желчными кислотами, аминокислотами, гемицеллюлазой, симетиконом, адсорбентами и др.).
В клинической практике выбор и дозировка ферментных препаратов определяются следующими основными факторами:
- составом и количеством активных пищеварительных ферментов , обеспечивающих расщепление нутриентов;
- формой выпуска препарата: обеспечивающей устойчивость ферментов к действию хлористоводородной кислоты; обеспечивающей быстрое высвобождение ферментов в двенадцатиперстной кишке; обеспечивающей высвобождение ферментов в интервале 5–7 ед. рН;
- хорошей переносимостью и отсутствием побочных реакций ;
- длительным сроком хранения.
Рассмотрим подробнее препарат Юниэнзим с МПС с его уникальным комплексным ферментным составом (табл. 1).
