La vitamine B 12 remplit des fonctions de coenzyme. Dans le corps humain, il existe deux formes coenzymatiques de vitamine B 12 (cobalamine) :

1. méthylcobalamine - dans le cytoplasme
2. désoxyadénosylcobalamine - dans les mitochondries.

Dans la méthylcobalamine, au lieu d'un groupe adénosyle connecté à un atome de cobalt (voir Fig. 62), il existe un groupe méthyle. Le rôle principal dans le développement de l'anémie appartient au déficit en méthylcobalamine, qui sert de coenzyme dans les réactions de transméthylation. Les réactions de transméthylation se produisent notamment lors de la synthèse de nucléotides et d'acides nucléiques. Par conséquent, en cas de manque de méthylcobalamine, la synthèse des acides nucléiques est altérée. Cela se manifeste principalement dans les tissus à prolifération cellulaire intense. Ceux-ci incluent le tissu hématopoïétique. La division et la maturation des cellules de la série érythrocytaire sont perturbées, la taille des cellules dépasse la normale, une partie importante des cellules - les précurseurs des érythrocytes - sont détruites même dans moelle, dans le sang circulant, le nombre de globules rouges est fortement réduit et leur taille augmente. En l'absence de traitement, des modifications se produisent dans d'autres tissus et la maladie entraîne la mort du patient. L'administration quotidienne de 100 à 200 mcg de vitamine B12 pendant environ deux semaines guérit la maladie.

Une autre forme de coenzyme de la vitamine B 12 - la désoxyadénosylcobalamine - est impliquée dans le métabolisme de l'acide méthylmalonique, qui est obtenu dans l'organisme à partir de acides gras avec un nombre impair d'atomes de carbone, ainsi que des acides aminés avec une chaîne carbonée ramifiée. En cas de carence en vitamine B 12, l'acide méthylmalonique s'accumule dans l'organisme et est excrété en grande quantité dans l'urine ; sa détermination dans les urines est utilisée pour diagnostiquer l'anémie pernicieuse.

L'acide méthylmalonique est toxique pour tissu nerveux, et si elle n'est pas traitée, elle provoque une dégénérescence des colonnes postéro-latérales de la moelle épinière.

La seule source de vitamine B12 dans la nature sont les micro-organismes qui la synthétisent à partir d'autres substances ; à travers le sol, il pénètre dans les plantes et, avec les plantes, dans les organismes animaux. Pour l'homme, la principale source de vitamine B12 est l'alimentation animale. Le foie est le plus riche en vitamines - environ 100 mcg pour 100 g de foie ; La viande de bœuf contient environ 5 mcg de vitamines pour 100 g de viande. Les besoins humains quotidiens en cette vitamine sont de 2,5 à 5 mcg.

Caractéristiques générales des vitamines

Les vitamines sont généralement désignées par des lettres de l’alphabet latin. structure chimique ou l'effet d'une action. La classification moderne des vitamines est basée sur leur capacité à se dissoudre dans l’eau et les graisses. Il existe des vitamines liposolubles (A, D, E) et hydrosolubles (B 1, B 2, B 6, B 12, C, etc.). Les caractéristiques des principales vitamines sont données dans le tableau. 12.4.

La plupart des vitamines font partie des coenzymes et c’est pour cette raison que l’organisme en a besoin. La vitamine A sert de cofacteur pour une protéine non enzymatique - la rhodopsine, ou violet visuel ; Cette protéine rétinienne est impliquée dans la perception de la lumière. La vitamine D (plus précisément son dérivé, le calcitriol) régule le métabolisme du calcium ; Selon le mécanisme d'action, il est assez similaire aux hormones - régulateurs du métabolisme et des fonctions corporelles. La manière dont la vitamine E (tocophérol) participe au métabolisme reste incertaine. Les fonctions de chaque vitamine sont abordées plus en détail dans d’autres sections.

Il existe un groupe de substances qui, au sens strict, n'appartiennent pas aux vitamines (selon le mécanisme de leur participation au métabolisme), mais sont similaires aux vitamines dans le sens où dans certaines conditions leur carence se produit : ce sont les ainsi -appelées substances semblables aux vitamines. Ceux-ci comprennent l'acide pangamique (vitamine B 15), la S-méthylméthionine (vitamine U), l'inositol, la choline et certains autres composés.

Le besoin d’acide pangamique et de S-méthylméthionine ne survient probablement que lorsque l’acide aminé essentiel méthionine est insuffisant dans l’alimentation. Ces deux substances, comme la méthionine, contiennent des groupes méthyle, qui sont utilisés pour la synthèse d'un certain nombre d'autres composés. La S-méthylméthionine est utilisée comme médecine efficace pendant le traitement ulcère gastroduodénal estomac.

L'inositol et la choline font partie des lipides complexes ; La choline, en outre, peut également servir de source de groupes méthyle dans la synthèse d’autres composés. Les deux substances dans le corps personne en bonne santé synthétisé à partir de glucose (inositol) ou de sérine et de méthionine (choline) en quantités requises.

Hypovitaminose. Les conditions dans lesquelles la concentration de vitamines dans les tissus du corps est réduite sont appelées hypovitaminose. Ils surviennent en raison d'un manque de vitamines dans les aliments ou d'une violation de leur absorption dans le tractus gastro-intestinal.

L'hypovitaminose peut se manifester cliniquement de manière très caractéristique : avec un manque de vitamine B 12, une anémie pernicieuse se développe, de la vitamine D - le rachitisme, de la vitamine C - le scorbut, de la vitamine B 1 - le béribéri, etc. Le traitement de l'hypovitaminose se résume à l'introduction de vitamines (dans les aliments ou médicaments). Si elle n’est pas traitée, l’aggravation de l’hypovitaminose entraîne inévitablement la mort.

Le plus souvent, des formes légères d'hypovitaminose surviennent, qui ne se manifestent pas comme une maladie clairement définie. Leur cause est généralement une malnutrition générale, qui se traduit par un manque de nombreuses vitamines à la fois. Ce type d'hypovitaminose n'est pas rare chez les citadins à la fin de l'hiver, en raison d'une consommation insuffisante de légumes et d'une quantité réduite de vitamines dans les produits stockés depuis longtemps.

De nombreuses vitamines sont synthétisées par des micro-organismes qui habitent l’intestin humain, et une partie des besoins en vitamines du corps humain est satisfaite à partir de cette source. Lorsqu'il est traité avec des antibiotiques, des sulfamides et d'autres médicaments qui dépriment flore intestinale, une hypovitaminose peut survenir. Par conséquent, avec ce traitement, des vitamines sont également prescrites en même temps.

Il existe également des formes héréditaires d'hypovitaminose. Comme déjà indiqué, la plupart des vitamines font partie des coenzymes. La synthèse des coenzymes s'effectue avec la participation d'enzymes, comme toutes les transformations chimiques dans l'organisme. S'il existe un défaut héréditaire d'une enzyme impliquée dans la conversion d'une vitamine en coenzyme, alors une carence de cette coenzyme se produit. Elle se manifeste par une carence en vitamine correspondante (hypovitaminose), bien que la concentration de la vitamine dans les tissus puisse être élevée.

Hypervitaminose. Une consommation excessive de vitamines entraîne des troubles métaboliques et des fonctions corporelles, qui sont en partie associés au rôle spécifique de la vitamine dans le métabolisme, et en partie ont le caractère d'un empoisonnement non spécifique. L'hypervitaminose survient relativement rarement, car il existe des mécanismes permettant d'éliminer les excès de vitamines des tissus, et seule la consommation de grandes quantités de vitamines peut être dangereuse.

Les vitamines liposolubles, notamment A et D, sont plus toxiques que les autres vitamines. Par exemple, l'hypervitaminose est connue chez les nouveaux arrivants dans l'Arctique qui, par ignorance, mangent du foie d'ours polaire (. les résidents locaux ne le mangez pas) : après une petite portion, mal de tête, des vomissements, une vision floue et peut même entraîner la mort. Ceci est dû à contenu élevé vitamine A dans le foie d’un ours polaire : quelques grammes de foie peuvent satisfaire les besoins annuels d’une personne en cette vitamine.

Origine des vitamines. Les plantes synthétisent toutes les substances organiques qui composent leurs tissus, y compris les vitamines (à l'exception de la vitamine B 12), ainsi que tous les acides aminés (il n'y a pas d'acides aminés essentiels pour elles). De nombreux micro-organismes n’ont pas non plus besoin de sources externes de ces substances. Parmi les organismes animaux, les vitamines et les acides aminés essentiels proviennent principalement des plantes, des herbivores - directement, des prédateurs - du fait de l'alimentation des herbivores. La vitamine B 12 est synthétisée uniquement par des micro-organismes. La vitamine B 12 est particulièrement activement produite par les micro-organismes qui habitent le rumen des ruminants et se reproduisent également dans le fumier : dans les eaux usées des cours de ferme, la concentration de vitamine B 12 peut être 1 000 fois plus élevée que dans le foie des animaux.

Au cours de l'évolution des organismes hétérotrophes, dont la nourriture contenait des vitamines et des acides aminés prêts à l'emploi, il n'était plus nécessaire de former leurs propres enzymes pour la synthèse d'un grand nombre de ces substances, et les gènes correspondants ont été perdus. Cela permet une simplification système métabolique et économiser les ressources cellulaires. Dans le même temps, l’organisme devient dépendant de sources externes de ces substances, qui deviennent des facteurs nutritionnels essentiels. L’ensemble des facteurs nutritionnels essentiels est différent selon les espèces animales.

Par exemple, l'acide ascorbique (vitamine C) est une vitamine pour les humains, les singes, cobaye, et les chiens, les rats et bien d’autres animaux n’en ont pas besoin : l’acide ascorbique est synthétisé dans leur organisme à partir du glucose. La synthèse de la vitamine PP se produit dans presque tous les organismes, des plantes aux humains ; son prédécesseur est le tryptophane. Cependant, chez l'homme, le taux de synthèse n'est pas suffisant pour satisfaire pleinement les besoins de l'organisme en cette vitamine. Chez le chat, la vitamine PP n'est pas du tout synthétisée.

Actuellement, la nutrition signifie processus complexe réception, digestion, absorption et assimilation dans l'organisme de substances (nutriments) nécessaires pour répondre aux besoins énergétiques et plastiques de l'organisme, notamment la régénération des cellules et des tissus, la régulation des diverses fonctions de l'organisme. La digestion est un ensemble de processus physico-chimiques et physiologiques qui assurent la dégradation des substances complexes entrant dans l'organisme. nutriments en composés chimiques simples qui peuvent être absorbés et absorbés par le corps.

Il ne fait aucun doute que les aliments entrant dans l'organisme de l'extérieur, généralement constitués d'aliments indigènes, matériau polymère(protéines, graisses, glucides), doivent être déstructurés et hydrolysés en éléments tels que les acides aminés, les hexoses, les acides gras, etc., qui interviennent directement dans les processus métaboliques. La transformation des substances de départ en substrats résorbables se produit par étapes à la suite de processus hydrolytiques impliquant diverses enzymes.

Dernières avancées dans le domaine recherche fondamentale Le travail du système digestif a considérablement modifié les idées traditionnelles sur les activités du « tapis roulant digestif ». Conformément au concept moderne, la digestion fait référence aux processus d'assimilation des aliments depuis leur entrée dans tractus gastro-intestinal avant inclusion dans les processus métaboliques intracellulaires.

Le système de convoyeur digestif multicomposant comprend les étapes suivantes :

1. Prise alimentaire cavité buccale, son broyage, le mouillage du bol alimentaire et le début de l'hydrolyse de la cavité. Surmonter le sphincter pharyngé et sortir dans l'œsophage.

2. L'entrée des aliments de l'œsophage à travers le sphincter cardiaque jusqu'à l'estomac et leur dépôt temporaire. Mélange actif des aliments, broyage et hachage. Hydrolyse des polymères par les enzymes gastriques.

3. Admission mélange alimentaireà travers le sphincter antral jusqu'au duodénum. Mélanger des aliments avec des acides biliaires et des enzymes pancréatiques. Homéostasie et formation de chyme avec la participation de la sécrétion intestinale. Hydrolyse dans la cavité intestinale.

4. Transport de polymères, oligo- et monomères à travers la couche pariétale de l'intestin grêle. Hydrolyse dans la couche pariétale, réalisée par les enzymes pancréatiques et entérocytes. Transport des nutriments vers la zone du glycocalyx, sorption - désorption sur le glycocalyx, liaison aux glycoprotéines acceptrices et aux centres actifs des enzymes pancréatiques et entérocytaires. Hydrolyse des nutriments dans la bordure en brosse des entérocytes (digestion membranaire). Délivrance de produits d'hydrolyse à la base des microvillosités entérocytaires dans la zone de formation des invaginations endocytaires (avec la participation éventuelle des forces de pression cavité et des forces capillaires).

5. Transfert de nutriments dans les capillaires sanguins et lymphatiques par micropinocytose, ainsi que diffusion à travers la fenêtre des cellules endothéliales des capillaires et à travers l'espace intercellulaire. L'entrée des nutriments par le système porte dans le foie. Livraison de nutriments par la lymphe et la circulation sanguine vers les tissus et les organes. Transport des nutriments à travers les membranes cellulaires et leur inclusion dans les processus plastiques et énergétiques.

Quel est le rôle divers départements tube digestif et organes pour assurer les processus de digestion et d'absorption des nutriments ?

Dans la cavité buccale, les aliments sont broyés mécaniquement, humidifiés avec de la salive et préparés pour un transport ultérieur, ce qui est assuré par le fait que les nutriments alimentaires sont convertis en une masse plus ou moins homogène. Les mouvements sont principalement mâchoire inférieure et la langue, un bolus de nourriture se forme, qui est ensuite avalé et, dans la plupart des cas, atteint très rapidement la cavité gastrique. En règle générale, le traitement chimique des substances alimentaires dans la cavité buccale n'a pas d'une grande importance. Bien que la salive contienne un certain nombre d’enzymes, leur concentration est très faible. Seule l'amylase peut jouer un certain rôle dans la dégradation préliminaire des polysaccharides.

Dans la cavité gastrique, la nourriture est retenue puis se déplace lentement, par petites portions, vers l'intestin grêle. Apparemment, la fonction principale de l’estomac est le stockage. La nourriture s’accumule rapidement dans l’estomac et est ensuite progressivement utilisée par l’organisme. Ceci est confirmé par un grand nombre d'observations de patients ayant subi une ablation de l'estomac. Le principal trouble caractéristique de ces patients n'est pas l'arrêt de l'activité digestive de l'estomac lui-même, mais une violation de la fonction de stockage, c'est-à-dire l'évacuation progressive des nutriments dans les intestins, qui se manifeste sous la forme de appelé « syndrome de dumping ». Le séjour des aliments dans l'estomac s'accompagne d'un traitement enzymatique, tandis que le suc gastrique contient des enzymes qui effectuent les premières étapes de la dégradation des protéines.

L'estomac est considéré comme un organe de digestion acide-pepsine, car c'est la seule partie du tube digestif où se déroulent des réactions enzymatiques dans un environnement fortement acide. Les glandes de l'estomac sécrètent plusieurs enzymes protéolytiques. Les plus importantes d'entre elles sont les pepsines et, en outre, la chymosine et la parapepsine, qui désagrégent la molécule protéique et ne brisent que dans une faible mesure les liaisons peptidiques. Grande valeur semble avoir un effet acide chlorhydrique pour la nourriture. Dans tous les cas, l'environnement acide du contenu gastrique crée non seulement des conditions optimales pour l'action des pepsines, mais favorise également la dénaturation des protéines, provoque un gonflement de la masse alimentaire et augmente la perméabilité. structures cellulaires, facilitant ainsi le processus digestif ultérieur.

Ainsi, glandes salivaires et l'estomac joue un rôle très limité dans la digestion et la décomposition des aliments. Chacune des glandes mentionnées affecte essentiellement l'un des types de nutriments (les glandes salivaires - sur les polysaccharides, les glandes gastriques - sur les protéines), et dans des limites limitées. Dans le même temps, le pancréas sécrète une grande variété d’enzymes qui hydrolysent tous les nutriments. Le pancréas agit à l’aide des enzymes qu’il produit sur tous types de nutriments (protéines, graisses, glucides).

L'action enzymatique de la sécrétion pancréatique se réalise dans la cavité de l'intestin grêle, et ce seul fait nous fait croire que la digestion intestinale est l'étape la plus essentielle dans le traitement des nutriments. La bile pénètre également dans la cavité de l'intestin grêle qui, avec le suc pancréatique, neutralise le chyme gastrique acide. L'activité enzymatique de la bile est faible et, en général, ne dépasse pas celle du sang, de l'urine et des autres liquides non digestifs. Dans le même temps, la bile et, en particulier, ses acides (cholique et désoxycholique) remplissent un certain nombre de fonctions importantes. fonctions digestives. On sait notamment que les acides biliaires stimulent l'activité de certaines enzymes pancréatiques. Cela a été le plus clairement prouvé pour la lipase pancréatique ; dans une moindre mesure, cela s'applique à l'amylase et aux protéases. De plus, la bile stimule la motilité intestinale et semble avoir un effet bactériostatique. Mais le plus important est la participation de la bile à l’absorption des nutriments. Les acides biliaires sont nécessaires à l'émulsification des graisses et à l'absorption des graisses neutres, des acides gras et éventuellement d'autres lipides.

Il est généralement admis que l'intestin digestion des cavités est un processus qui se déroule dans la lumière de l'intestin grêle sous l'influence principalement des sécrétions pancréatiques, de la bile et jus intestinal. La digestion intra-intestinale est réalisée grâce à la fusion d'une partie des vésicules de transport avec des lysosomes et des citernes réticulum endoplasmique et le complexe Golgi. La participation des nutriments au métabolisme intracellulaire est supposée. Les vésicules de transport fusionnent avec la membrane basolatérale des entérocytes et le contenu des vésicules est libéré dans l'espace intercellulaire. Cela permet un dépôt temporaire de nutriments et leur diffusion le long d'un gradient de concentration à travers la membrane basale des entérocytes dans la lamina propria de la muqueuse de l'intestin grêle.

Une étude approfondie des processus de digestion membranaire a permis de caractériser de manière suffisamment complète l'activité du convoyeur digestif-transport dans l'intestin grêle. Selon les concepts actuels, l'hydrolyse enzymatique des substrats alimentaires s'effectue séquentiellement dans la cavité de l'intestin grêle (digestion cavitaire), dans la couche épithéliale des muqueuses ( digestion pariétale), sur les membranes de la bordure en brosse des entérocytes (digestion membranaire) et après la pénétration de substrats incomplètement dégradés dans les entérocytes (digestion intracellulaire).

Les premières étapes de l’hydrolyse des biopolymères ont lieu dans la cavité de l’intestin grêle. Dans ce cas, les substrats alimentaires n'ayant pas subi d'hydrolyse dans la cavité intestinale, ainsi que les produits de leur hydrolyse initiale et intermédiaire, diffusent à travers une couche non agitée de la phase liquide du chyme (couche autonome proche de la membrane) dans la zone de bordure en brosse, où se produit la digestion membranaire. Les substrats de grande molécule sont hydrolysés par des endohydrolases pancréatiques adsorbées principalement à la surface du glycocalyx, et les produits d'hydrolyse intermédiaires sont hydrolysés par des exohydrolases transloquées sur la surface externe des membranes des microvillosités de la bordure en brosse. Grâce à la conjugaison des mécanismes qui réalisent les dernières étapes de l'hydrolyse et étapes initiales transporté à travers la membrane, les produits d'hydrolyse formés dans la zone de digestion membranaire sont absorbés et entrent dans environnement interne corps.

La digestion et l'absorption des nutriments de base s'effectuent comme suit.

La digestion des protéines dans l'estomac se produit lorsque les pepsinogènes sont convertis en pepsines dans un environnement acide (pH optimal 1,5-3,5). Les pepsines coupent les liaisons entre les acides aminés aromatiques adjacents aux acides aminés carboxyles. Ils sont inactivés dans un environnement alcalin et la dégradation des peptides par les pepsines s'arrête après que le chyme pénètre dans l'intestin grêle.

Dans l’intestin grêle, les polypeptides sont ensuite décomposés par les protéases. Les peptides sont principalement dégradés par les enzymes pancréatiques : trypsine, chymotrypsine, élastase et carboxypeptidases A et B. L'entérokinase convertit le trypsinogène en trypsine, qui active ensuite d'autres protéases. La trypsine clive les chaînes polypeptidiques aux jonctions des acides aminés basiques (lysine et arginine), tandis que la chymotrypsine détruit les liaisons des acides aminés aromatiques (phénylalanine, tyrosine, tryptophane). L'élastase coupe les liaisons des peptides aliphatiques. Ces trois enzymes sont des endopeptidases car elles hydrolysent les liaisons internes des peptides. Les carboxypeptidases A et B sont des exopeptidases, car elles coupent respectivement uniquement les groupes carboxyles terminaux des acides aminés principalement neutres et basiques. Lors de la protéolyse, réalisée par les enzymes pancréatiques, les oligopeptides et certains acides aminés libres sont éliminés. Les microvillosités des entérocytes ont à leur surface des endopeptidases et des exopeptidases, qui décomposent les oligopeptides en acides aminés, di- et tripeptides. L'absorption des di- et tripeptides est réalisée par transport actif secondaire. Ces produits sont ensuite décomposés en acides aminés par les peptidases intracellulaires des entérocytes. Les acides aminés sont absorbés par un mécanisme de co-transport avec le sodium au niveau de la partie apicale de la membrane. La diffusion ultérieure à travers la membrane basolatérale des entérocytes se produit à contre-courant du gradient de concentration et les acides aminés pénètrent dans le plexus capillaire des villosités intestinales. Selon les types d'acides aminés transportés, on les distingue : transporteur neutre (transportant les acides aminés neutres), basique (transportant l'arginine, la lysine, l'histidine), dicarboxylique (transportant le glutamate et l'aspartate), hydrophobe (transportant la phénylalanine et la méthionine), iminotransporteur ( transportant la proline et l'hydroxyproline).

Dans les intestins, seuls les glucides affectés par les enzymes correspondantes sont décomposés et absorbés. Les glucides non digestibles (ou fibres alimentaires) ne peuvent pas être assimilés, car il n'existe pas d'enzymes spéciales pour cela. Cependant, ils peuvent être catabolisés par les bactéries du côlon. Les glucides alimentaires sont constitués de disaccharides : saccharose ( sucre ordinaire) et lactose (sucre du lait) ; monosaccharides - glucose et fructose; amidons végétaux - amylose et amylopectine. Un autre glucide alimentaire, le glycogène, est un polymère de glucose.

Les entérocytes sont incapables de transporter des glucides plus gros que les monosaccharides. Par conséquent, la plupart des glucides doivent être décomposés avant d’être absorbés. Sous l'action de l'amylase salivaire, des di- et tripolymères de glucose se forment (respectivement maltose et maltotriose). L'amylase salivaire est inactivée dans l'estomac, puisque le pH optimal pour son activité est de 6,7. L'amylase pancréatique continue d'hydrolyser les glucides en maltose, maltotriose et dextranes terminaux dans la cavité intestinale grêle. Les microvillosités des entérocytes contiennent des enzymes qui décomposent les oligo- et disaccharides en monosaccharides pour leur absorption. La glucoamylase clive les liaisons aux extrémités non clivées des oligosaccharides qui se sont formées lors du clivage de l'amylopectine par l'amylase. En conséquence, les tétrasaccharides les plus facilement divisés se forment. Le complexe sucrase-isomaltase possède deux sites catalytiques : l'un à activité sucrase, l'autre à activité isomaltase. Le site isomaltase convertit les tétrasaccharides en maltotriose. L'isomaltase et la sucrase clive le glucose des extrémités non réduites du maltose, du maltotriose et des dextranes terminaux. Dans ce cas, la sucrase décompose le disaccharide saccharose en fructose et glucose. De plus, les microvillosités des entérocytes contiennent également de la lactase, qui décompose le lactose en galactose et glucose.

Après la formation des monosaccharides, leur absorption commence. Le glucose et le galactose sont transportés dans les entérocytes avec le sodium via le transporteur sodium-glucose, et l'absorption du glucose est significativement augmentée en présence de sodium et altérée en son absence. Le fructose pénètre dans la cellule par la partie apicale de la membrane par diffusion. Le galactose et le glucose traversent la région basolatérale de la membrane à l'aide de transporteurs ; le mécanisme de libération du fructose par les entérocytes est moins étudié. Les monosaccharides pénètrent dans la veine porte par le plexus capillaire des villosités puis dans la circulation sanguine.

Les graisses alimentaires sont représentées principalement par les triglycérides, les phospholipides (lécithine) et le cholestérol (sous forme de ses esters). Pour une digestion et une absorption complètes des graisses, une combinaison de plusieurs facteurs est nécessaire : fonctionnement normal du foie et des voies biliaires, présence d'enzymes pancréatiques et pH alcalin, état normal entérocytes, système lymphatique intestinal et circulation entérohépatique régionale. L’absence de l’un de ces composants entraîne une altération de l’absorption des graisses et une stéatorrhée.

La majeure partie de la digestion des graisses se produit dans l’intestin grêle. Cependant, le processus initial de lipolyse peut avoir lieu dans l’estomac sous l’action de la lipase gastrique à un pH optimal de 4 à 5. La lipase gastrique décompose les triglycérides en acides gras et diglycérides. Il résiste aux effets de la pepsine, mais est détruit par l'action des protéases pancréatiques dans le milieu alcalin du duodénum, ​​son activité est également réduite par l'action des sels acides biliaires. La lipase gastrique a peu d'importance par rapport à la lipase pancréatique, bien qu'elle ait une certaine activité, notamment dans l'antre, où le mélange mécanique du chyme produit de minuscules gouttelettes de graisse, augmentant la surface de digestion des graisses.

Une fois que le chyme pénètre dans le duodénum, ​​une nouvelle lipolyse se produit, comprenant plusieurs étapes successives. Premièrement, les triglycérides, le cholestérol, les phospholipides et les produits de dégradation des lipides par la lipase gastrique fusionnent en micelles sous l'action des acides biliaires, les micelles sont stabilisées par les phospholipides et les monoglycérides dans un environnement alcalin. La colipase, sécrétée par le pancréas, agit alors sur les micelles et sert de point d'action à la lipase pancréatique. En l’absence de colipase, la lipase pancréatique a une faible activité lipolytique. La liaison de la colipase à la micelle est améliorée par l'action de la phospholipase pancréatique A sur la lécithine des micelles. À son tour, l’activation de la phospholipase A et la formation de lysolécithine et d’acides gras nécessitent la présence de sels biliaires et de calcium. Après hydrolyse de la lécithine, les triglycérides des micelles deviennent disponibles pour la digestion. La lipase pancréatique se fixe ensuite à la jonction colipase-micelle et hydrolyse les liaisons 1 et 3 des triglycérides pour former un monoglycéride et un acide gras. Le pH optimal pour la lipase pancréatique est de 6,0 à 6,5. Une autre enzyme, l'estérase pancréatique, hydrolyse les liaisons du cholestérol et vitamines liposolubles avec des esters d'acides gras. Les principaux produits de dégradation des lipides par la lipase pancréatique et l'estérase sont les acides gras, les monoglycérides, la lysolécithine et le cholestérol (non estérifié). Le taux d'entrée des substances hydrophobes dans les microvillosités dépend de leur solubilisation dans les micelles de la lumière intestinale.

Les acides gras, le cholestérol et les monoglycérides pénètrent dans les entérocytes à partir des micelles par diffusion passive ; bien que les acides gras à longue chaîne puissent également être transportés par des protéines de liaison de surface. Parce que ces composants sont liposolubles et beaucoup plus petits que les triglycérides et les esters de cholestérol non digérés, ils traversent facilement la membrane des entérocytes. Dans la cellule, les acides gras à longue chaîne (plus de 12 carbones) et le cholestérol sont transportés en liant les protéines du cytoplasme hydrophile au réticulum endoplasmique. Le cholestérol et les vitamines liposolubles sont transportés par une protéine porteuse de stérol vers le réticulum endoplasmique lisse, où le cholestérol est réestérifié. Les acides gras à longue chaîne sont transportés à travers le cytoplasme par une protéine spéciale ; l'étendue de leur entrée dans le réticulum endoplasmique rugueux dépend de la quantité de graisse présente dans l'alimentation.

Après resynthèse des esters de cholestérol, des triglycérides et de la lécithine dans le réticulum endoplasmique, ils forment des lipoprotéines en se combinant aux apolipoprotéines. Les lipoprotéines sont divisées par taille, par leur teneur en lipides et par le type d'apoprotéines entrant dans leur composition. Les chylomicrons et les lipoprotéines de très basse densité ont taille plus grande et se composent principalement de triglycérides et de vitamines liposolubles, tandis que les lipoprotéines de basse densité sont plus petites et contiennent principalement du cholestérol estérifié. Les lipoprotéines de haute densité sont les plus petites et contiennent principalement des phospholipides (lécithine). Les lipoprotéines formées sortent par la membrane basolatérale des entérocytes dans des vésicules, puis pénètrent dans les capillaires lymphatiques. Les acides gras à chaîne moyenne et courte (ceux contenant moins de 12 atomes de carbone) peuvent pénétrer directement dans le système veineux porte à partir des entérocytes sans formation de triglycérides. De plus, des acides gras à chaîne courte (butyrate, propionate, etc.) se forment dans le côlon à partir de glucides non digérés sous l'influence de micro-organismes et constituent une source d'énergie importante pour les cellules de la muqueuse du côlon (colonocytes).

En résumant les informations présentées, il faut reconnaître que la connaissance de la physiologie et de la biochimie de la digestion permet d'optimiser les conditions d'une nutrition artificielle (entérale et orale), basée sur les principes de base du convoyeur digestif.

PROTÉINES- des polymères constitués d'acides aminés liés par des liaisons peptidiques.

DANS tube digestif les protéines sont décomposées en acides aminés et polypeptides simples, à partir desquels les protéines qui leur sont spécifiques sont ensuite synthétisées par les cellules de divers tissus et organes, notamment le foie. Les protéines synthétisées sont utilisées pour restaurer les cellules endommagées et faire pousser de nouvelles cellules, synthétiser des enzymes et des hormones.

Fonctions des protéines :

1. De base matériau de construction dans le corps.
2. Ils sont porteurs de vitamines, d'hormones, d'acides gras et d'autres substances.
3. Fournir fonctionnement normal système immunitaire.
4. Fournir l'état de « l'appareil héréditaire ».
5. Ils sont des catalyseurs de toutes les réactions métaboliques biochimiques du corps.

Le corps humain dans des conditions normales (dans des conditions où il n'est pas nécessaire de combler une carence en acides aminés due à la dégradation des protéines sériques et cellulaires) est pratiquement privé de réserves protéiques (réserve - 45g: 40 g dans les muscles, 5 g dans le sang et le foie), la seule source de reconstitution du pool d’acides aminés à partir duquel les protéines de l’organisme sont synthétisées ne peut donc être que des protéines alimentaires.

Quelle que soit la spécificité de l’espèce, toutes sont diverses structures protéiques ne contiennent que 20 acides aminés.

Distinguer acides aminés non essentiels(synthétisé dans le corps) et acides aminés essentiels(ne peut pas être synthétisé dans l’organisme et doit donc pénétrer dans l’organisme par l’alimentation). Les acides aminés essentiels comprennent : la valine, l'isoleucine, la leucine, la lysine, la méthionine, la thréonine, le tryptophane et la phénylalanine.

Un manque d'acides aminés essentiels dans les aliments entraîne des perturbations du métabolisme des protéines.

Les acides aminés essentiels sont la valine, la leucine, l'isoleucine, la thréonine, la méthionine, la phénylalanine, le tryptophane, la cystéine et les acides aminés conditionnellement essentiels sont l'arginine et l'histidine. Une personne reçoit tous ces acides aminés uniquement à partir de la nourriture.

Les acides aminés non essentiels sont également nécessaires à la vie humaine, mais ils peuvent également être synthétisés dans l’organisme lui-même à partir de produits métaboliques des glucides et des lipides. Ceux-ci comprennent le glycocol, l'alanine, la cystéine, les acides glutamique et aspartique, la tyrosine, la proline, la sérine, la glycine ; remplaçables sous condition - arginine et histidine.

Les protéines dépourvues d'au moins un acide aminé essentiel ou si elles sont contenues en quantités insuffisantes sont dites incomplètes ( protéines végétales). A cet égard, pour répondre aux besoins en acides aminés, le plus rationnel est une alimentation variée avec une prédominance de protéines animales.

En plus de la fonction principale des protéines - les protéines en tant que matières plastiques - elles peuvent également être utilisées comme source d'énergie en cas de carence d'autres substances (glucides et graisses). Lorsque 1 g de protéine est oxydé, environ 4,1 kcal sont libérés.

Lorsqu’il y a un apport excessif de protéines dans l’organisme, dépassant les besoins, elles peuvent être converties en glucides et en graisses. Une consommation excessive de protéines provoque une surcharge du foie et des reins, qui participent à la neutralisation et à l'élimination de leurs métabolites. Le risque de réactions allergiques augmente. Les processus de décomposition dans les intestins s'intensifient - indigestion dans les intestins.

Une carence en protéines dans les aliments entraîne des phénomènes de famine en protéines - épuisement, dégénérescence des organes internes, œdème de faim, apathie et diminution de la résistance de l'organisme aux facteurs dommageables. environnement externe, faiblesse musculaire, dysfonctionnement du système nerveux central et périphérique, dysfonctionnement du système nerveux central, troubles du développement chez l'enfant.

Besoin quotidien en protéines - 1 g/kg poids, à condition qu'il y ait une teneur suffisante en acides aminés essentiels (par exemple, en prenant environ 30 g de protéines animales), les personnes âgées et les enfants - 1,2-1,5 g/kg, avec un travail acharné, une croissance musculaire - 2 g/kg.

GRAISSES(lipides) - composés organiques constitués de glycérol et d'acides gras.

Fonctions des graisses dans le corps :

Ils constituent la source d’énergie la plus importante. Lorsque 1 g d'une substance est oxydé, la quantité maximale d'énergie est libérée par rapport à l'oxydation des protéines et des glucides. En raison de l'oxydation des graisses neutres, 50 % de toute l'énergie du corps est formée ;

Sont un composant éléments structurels cellules - noyaux, cytoplasme, membranes ;

Déposé dans tissu sous-cutané, protège le corps des déperditions de chaleur, et son entourage organes internes- des dommages mécaniques.

Distinguer graisses neutres(triacylglycérols), phospholipides, stéroïdes(cholestérol).

Les graisses neutres provenant des aliments sont décomposées dans les intestins en glycérol et en acides gras. Ces substances sont absorbées, traversent la paroi de l'intestin grêle, se transforment en graisse et pénètrent dans la lymphe et le sang. Le sang transporte les graisses vers les tissus, où elles sont utilisées comme énergie et matière plastique. Les lipides font partie des structures cellulaires.

Le niveau d'acides gras dans l'organisme est régulé à la fois par leur dépôt (stockage) dans le tissu adipeux et par leur libération à partir de celui-ci. À mesure que la glycémie augmente, les acides gras, sous l’influence de l’insuline, se déposent dans le tissu adipeux.

La libération d'acides gras du tissu adipeux est stimulée par l'adrénaline, le glucagon et l'hormone somatotrope, et inhibée par l'insuline.

Les graisses, en tant que matière énergétique, sont principalement utilisées lors d’exercices de longue durée. travail physique intensité modérée et moyenne (travail en mode performance aérobie du corps). Au début de l'activité musculaire, on utilise principalement des glucides, mais à mesure que leurs réserves diminuent, l'oxydation des graisses commence.

Le métabolisme des lipides est étroitement lié au métabolisme des protéines et des glucides. Les glucides et les protéines entrant en excès dans l’organisme sont convertis en graisses. Pendant le jeûne, les graisses, une fois décomposées, servent de source de glucides.

Besoin quotidien en graisses - 25-30% depuis nombre total calories. Les besoins quotidiens en acides gras essentiels sont d'env. 10g.

Les acides gras sont les principaux produits de l’hydrolyse des lipides dans l’intestin. La bile et l’alimentation jouent un rôle majeur dans l’absorption des acides gras.

À acides gras essentiels qui ne sont pas synthétisés par l'organisme comprennent les acides oléique, linoléique, linolénique et arachidique (besoins quotidiens 10-12g).

Les acides linoléique et lonolénique se trouvent dans graisses végétales, arachidique - uniquement chez les animaux.

Un manque d’acides gras essentiels entraîne une altération de la fonction rénale, des troubles cutanés, des lésions cellulaires et des troubles métaboliques. L'excès d'acides gras essentiels entraîne besoin accru tocophérol (vitamine E).

GLUCIDES- les composés organiques contenus dans tous les tissus de l'organisme sous forme libre en combinaison avec des lipides et des protéines et constituent les principales sources d'énergie.

Fonctions des glucides dans l’organisme :

Ils constituent une source directe d’énergie pour le corps.

Participer aux processus métaboliques plastiques.

Ils font partie du protoplasme, des structures subcellulaires et cellulaires et remplissent une fonction de soutien pour les cellules.

Les glucides sont divisés en 3 classes principales : les monosaccharides, les disaccharides et les polysaccharides.

Monosaccharides- des glucides qui ne peuvent pas être décomposés en davantage formes simples(glucose, fructose).

Disaccharides- des glucides qui, par hydrolyse, donnent deux molécules de monosaccharides (saccharose, lactose).

Polysaccharides- des glucides qui, lors de l'hydrolyse, donnent plus de six molécules de monosaccharides (amidon, glycogène, fibres).

Les glucides devraient représenter jusqu'à 50 - 60% valeur énergétique de l'alimentation.

Dans le tube digestif, les polysaccharides (amidon, glycogène ; les fibres et la pectine ne sont pas digérées dans l'intestin) et les disaccharides, sous l'influence d'enzymes, sont décomposés en monosaccharides (glucose et fructose), qui intestin grêle sont absorbés dans le sang. Une partie importante des monosaccharides pénètre dans le foie et les muscles et sert de matière à la formation de glycogène.

Dans le foie et les muscles, le glycogène est stocké en réserve. Selon les besoins, le glycogène est mobilisé à partir du dépôt et converti en glucose, qui pénètre dans les tissus et est utilisé par ceux-ci au cours de la vie.

Les produits de dégradation des protéines et des graisses peuvent être partiellement convertis en glycogène dans le foie. Des quantités excessives de glucides se transforment en graisse et se déposent dans les réserves de graisse.

Près 70% les glucides contenus dans les aliments sont oxydés dans les tissus en eau et en dioxyde de carbone.

Les glucides sont utilisés par l'organisme soit comme source directe de chaleur (glucose-6-phosphate), soit comme réserve d'énergie (glycogène) ;
Les glucides de base – sucres, amidon, fibres – se trouvent dans aliments végétaux, les besoins quotidiens d'une personne sont d'environ 500 g(exigence minimale 100-150 g/jour).

Avec insuffisance de glucides, perte de poids, diminution de la capacité de travail, troubles métaboliques, ivresse du corps.
Une consommation excessive de glucides peut conduire à l'obésité, au développement de processus de fermentation dans les intestins, à une allergénicité accrue du corps et au diabète sucré.

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