Какую роль играют ферменты в желудке?

Процесс пищеварения – это совокупность химических и механических реакций, направленную на расщепление пищи, всасывание и усвоение ее клетками организма. Особую роль в переваривании пищи играют ферменты желудка, которые вырабатывает его слизистая оболочка. Ферменты во много раз ускоряют всасывание.

Принципы пищеварения

В желудке происходят два основных пищеварительных процесса:

• Перемешивание пищи до состояния химуса – однородная полужидкая масса;
• Ферментативный процесс: расщепление белков и жиров до более простых соединений.

Стенки желудка выстилает слизистая оболочка толщиной около 2 мм. В ней расположены секреторные железы, которые реагируют процесс выделения слюны в ротовой полости выбросом биологически активных веществ. Ферменты вырабатываются с интервалом 20 секунд. Их активность зависит от различных факторов: количество поступившей в организм пищи, ее жирность, кислотность и многое другое. Наиболее подходящей для деятельности ферментов считается температура 38–42 °C.

В желудке происходит всасывание воды, алкоголя, глюкозы и аминокислот. Ферменты желудочного сока обеспечивают гидролиз протеинов и липидов, то есть процесс расщепления белков на альбумозы и пептины и некоторых жиров до глицеринов и кислот. Затем эти вещества в составе химуса из-за сокращения гладких мышц желудка продвигаются в тонкий кишечник.

Желудочные ферменты

Весь желудочно-кишечный тракт имеет железы, выделяющие ферменты для переваривания пищи. Основная их задача – интенсивная переработка химуса. Недостаток необходимых биологически активных веществ может приводить к нарушению всасываемости, гнилостным процессам и диспепсическим явлениям: диарее, запору, избыточному газообразованию и т. д. В состав желудочного сока входят основные пять ферментов, отвечающие за нормальное пищеварение.

• Пепсин

Тело и дно желудка содержат железы, выделяющие пепсиноген. Это профермент – неактивный предшественник пепсина, он начинает функционировать только при попадании в соляную кислоту. Именно поэтому пепсин действует только в желудке, при занесении вместе с пищей в кишечник он теряет свои свойства.

Пепсины – это протеиназы, то есть ферменты, которые расщепляют сложные белки до более простых. Они воздействует на большинство протеинов растительного и животного происхождения. Под действием соляной кислоты от пепсиногена отсоединяются 44 аминокислоты. В результате этой химической реакции образуется пепсин, готовый к работе. В дальнейшем фермент действует по принципу аутокатализа, то есть самостоятельно активирует другие молекулы пепсина.

Так как пепсин активен только в кислой среде, то основные вызванные им процессы происходят в области дна желудка. Именно здесь выделяется соляная кислота. Чтобы воздействию биологически активных веществ подверглись все белки, перистальтические волны желудка обеспечивают постоянное движение пищевых масс. В течение нескольких часов химус подвергается обработке, после чего белки становятся гидролитичными, то есть приобретают способность растворяться в воде. Дальнейший пищеварительный процесс осуществляется в тонком кишечнике.

• Гастриксин

Гастриксин также является протеолитическим веществом, стимулирующим расщепление белка. По своим функциям он очень схож с пепсином, поэтому зачастую в различных классификациях он фигурирует как пепсин II или пепсин С. Кроме того, гастриксин стимулирует выработку соляной кислоты. Именно поэтому в процессе пищеварения количество выделяемого желудочного сока постепенно увеличивается.

Пепсин активен при 1,5–2 pH, гастриксину для функционирования необходим меньший уровень кислотности – 3–3,5 pH. Действует он в основном в пристеночных отделах тела желудка. Гастроксин – второй по содержанию желудочный фермент, в норме он составляет 23–26% от объема пепсина. В совокупности эти биологически активные вещества обеспечивают около 98% расщепления белков в желудке.

• Парапепсин

Париетальные клетки желудка, то есть ответственные за производство соляной кислоты, вырабатывают также фермент парапепсин. Он, как и гастриксин или пепсин, обеспечивает распад протеиновых соединений. Особенность парапепсина в том, что он воздействует исключительно на белки соединительной ткани. Необходимым условием для действия этого фермента является низкая кислотность – не более 5,5 pH.

• Химозин или ренин

Химозин – фермент для расщепления белка, который вырабатывается клетками слизистой желудка. Также его называют сычужным ферментом, эту разновидность химозина получают путем вытяжки секрета желудка жвачных животных и используют для створаживания молока. Оптимальный уровень кислотности для функционирования биологически активного вещества – pH менее 5.

В процессе пищеварения химозин необходим для расщепления протеинов молока. Недостаток этого фермента приводит к непереносимости белка казеина и сильным расстройствам работы желудочно-кишечного тракта при употреблении молочных продуктов. Наибольшее количество ренина производится в организме детей до 11–13 лет.

В промышленности синтетический химозин используется для изготовления сыров и творожных изделий. На сегодняшний день существуют способы получения фермента как животного, так и растительного происхождения.

Также в желудочном соке содержится небольшое количество антибактериального вещества лизоцима. Зачастую путем обратной перистальтики при переваривании жирной пищи в желудок забрасывается кишечный фермент липаза. Кроме того, и соляная кислота способна частично расщеплять некоторые липиды, однако принцип воздействия в данном случае до сих пор не установлен.

Патологии при недостатке желудочных ферментов

Недостаток ферментов в желудочном соке приводит к нарушению пищеварения, развитию процессов брожения и гниения. Если белок не начинает перевариваться в желудке, то в дальнейшем в кишечнике он не может расщепиться до аминокислот. Такой патологический процесс вызывает избыток свободных протеинов. Помимо патологий работы пищеварительного тракта появляется еще одна проблема: белки связываются с содержащимися в кишечнике чужеродными организму веществами — антигенами. В результате образуется так называемый полноценный антиген. Он вступает в реакцию с лимфоцитами и провоцирует выработку антител иммунной системой человека. Эти нарушения приводят к развитию различных кожных заболеваний: экземы, дерматита, крапивницы, нейродермита.

Длительный дефицит ферментов желудка вызывает сбои в работе всего желудочно-кишечного тракта, печени и поджелудочной железы. Если биологически активных веществ недостаточно не только в желудке, но и в кишечнике, то развивается синдром мальдигестии. Это расстройство пищеварения, при котором не усваиваются любые поступающие в организм питательные вещества. Такое состояние требует срочного лечения.

Симптомы дефицита ферментов

Недостаток ферментов желудка может проявляться следующими признаками:

1. Метеоризм. Развивается в результате процессов брожения, из-за которых в желудочно-кишечном тракте скапливаются газы;
2. Обильное срыгивание воздуха после принятия пищи. В тяжелых случаях отрыжка может вызывать приступы рвоты;
3. Изменение цвета, консистенции и объема каловых масс. Часто секреторная недостаточность желудка сопровождается нарушениями стула: фекалии могут приобрести гнилостный запах, творожистую или пенистую консистенцию;
4. Изжога – ощущение жжения и боль в верхней части живота;
5. Ухудшение состояния волос, кожи и ногтей;
6. Снижение аппетита, которое может быть вызвано вздутием живота и болью в желудке.

Причины недостатка ферментов

На количество вырабатываемых желудком ферментов негативно влияет длительный прием антибактериальных препаратов, грибковые или инфекционные заболевания. К факторам риска относят также злоупотребление жирной и острой пищей, копченостями, алкоголем.

Дефицит ферментов желудка может свидетельствовать о более серьезных заболеваниях, например, язвенной болезни или опухолевых процессах. В таком случае к расстройству пищеварения присоединяется сильная боль в животе, тошнота или рвота, ощущение общего недомогания.

Ферменты в желудке необходимы для нормального переваривания и усвоения пищи. В случае появления дискомфорта после еды или диспепсических явлений рекомендуется обратиться в больницу и сдать анализ кала для определения секреторной активности желудка.