Фермент поджелудочной железы расщепляющий белки
Ферме́нты пищеваре́ния, пищеварительные ферменты — ферменты, расщепляющие сложные компоненты пищи до более простых веществ, которые затем всасываются в организм. В более широком смысле пищеварительными ферментами также называют все ферменты, расщепляющие крупные (обычно полимерные) молекулы на мономеры или более мелкие части. Все ферменты желудочно-кишечного тракта относятся к классу «Гидролазы», это означает, что расщепление пищевых полимеров происходит всегда при участии молекулы воды.
Пищеварительные ферменты находятся в пищеварительной системе человека и животных. Кроме этого, к таким ферментам можно отнести внутриклеточные ферменты лизосом.
Основные места действия пищеварительных ферментов в организме человека и животных — это ротовая полость, желудок, тонкая кишка. Эти ферменты вырабатываются такими железами, как слюнные железы, железы желудка, поджелудочная железа и железы тонкой кишки. Часть ферментативных функций выполняется облигатной кишечной микрофлорой.
По субстратной специфичности пищеварительные ферменты делятся на несколько основных групп:
- протеазы: эндопептидазы, которые катализируют расщепление внутренних пептидных связей (пепсин, реннин, гастриксин в желудочном соке и трипсин, химотрипсин, эластаза в панкреатическом соке) и экзопептидазы, которые отщепляют по одной аминокислоте с карбоксильного конца (карбоксипептидаза в панкреатическом соке и аминопептидаза, пептидазы в кишечном соке)
- липазы расщепляют липиды до жирных кислот и глицерина
- карбогидразы гидролизуют углеводы, такие как крахмал или сахара, до простых сахаров, таких как глюкоза
- нуклеазы расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов
Содержание
Ротовая полость [ править | править код ]
Слюнные железы секретируют в полость рта альфа-амилазу (птиалин), которая расщепляет высокомолекулярный крахмал до более коротких фрагментов и до отдельных растворимых сахаров (декстрины, мальтоза, мальтриоза).
Желудок [ править | править код ]
Ферменты, секретирующиеся желудком называются желудочными ферментами. По химической природе практически все ферменты являются белками.
- Пепсин — основной желудочный фермент. Гидролитически расщепляет пептидные связи денатурированных белков до пептидов. Вырабатывается в так называемых «главных клетках» в неактивной форме в виде пепсиногена, чтобы предотвратить самопереваривание слизистой желудка. В полости желудка в кислой среде (рН=1.5—2,5) происходит превращение пепсиногена в активный пепсин. При этом отщепляется пепсин-ингибитор. Процесс идет аутокаталитически при участии НСl (ионов Н+), которая также вырабатывается в слизистой желудка, но в так называемых «париетальных клетках». Молекулярный вес пепсиногена около 42 000, а пепсина — около 35 000. Из этого следует, что реакция превращения пепсиногена в пепсин сопровождается отщеплением 15—20 % исходной молекулы. Активирование происходит за счет отщепления N-концевого участка пепсиногена, в котором сосредоточены все основные аминокислоты. Среди продуктов отщепления обнаруживается ингибитор пепсина с молекулярным весом 3242 и пять более мелких фрагментов, в сумме отвечающих молекулярному весу около 4000. Функцией соляной кислоты является также денатурация пищевых белков и обезвреживание патогенной микрофлоры, поступающей с пищей. Для защиты стенок желудка от агрессивной кислой среды «обкладочные клетки» слизистой вырабатывают муцин — гликопротеид — и ионы бикарбоната.
- Желатиназа расщепляет желатин и коллаген, основные протеогликаны мяса.
Тонкий кишечник [ править | править код ]
Ферменты поджелудочной железы [ править | править код ]
Поджелудочная железа является основной железой в системе пищеварения. Она секретирует ферменты в просвет двенадцатиперстной кишки.
- Протеазы:
- Трипсин является протеазой, аналогичной пепсину желудка.
- Химотрипсин — также протеаза, расщепляющая белки пищи.
- Карбоксипептидаза
- Несколько различных эластаз, расщепляющих эластин и некоторые другие белки.
Ферменты тонкой кишки [ править | править код ]
- Несколько пептидаз, в том числе:
- энтеропептидаза — превращает неактивный трипсиноген в активный трипсин;
- аланинаминопептидаза — расщепляет пептиды, образовавшиеся из белков после действия протеаз желудка и поджелудочной железы.
Микрофлора кишечника [ править | править код ]
Обитающие в толстом кишечнике человека микроорганизмы выделяют пищеварительные ферменты, способствующие перевариванию некоторых видов пищи.
- Кишечная палочка — способствует перевариванию лактозы
- Лактобактерии — превращают лактозу и другие углеводы в молочную кислоту
Пищеварительные ферменты насекомоядных растений [ править | править код ]
Из секрета непентесс Nepenthes macferlanei выделены протеазы, продемонстрирована также липазная активность. Его главный фермент, непентезин, по субстратной специфичности напоминает пепсин. [1]
Поджелудочная железа – это небольшой орган брюшной полости, ткани которого вырабатывают пищеварительные ферменты и гормоны, необходимые, в частности, для правильной регулировки уровня глюкозы в крови (инсулин и глюкагон).
Выделяемый в двенадцатиперстную кишку сок поджелудочной железы является водной взвесью веществ, распадающихся в кишечнике, различных химических соединений, которые повышают усвояемость ценных питательных веществ.
Дефицит ферментов поджелудочной железы можно компенсировать, принимая перед едой соответствующие заменители.
Ферменты поджелудочной железы
Поджелудочная железа выделяет ферменты, разлагающие углеводы, белки и жиры. Часть ферментов попадает в двенадцатиперстную кишку в активной форме, остальные попадают туда как проэнзимы, которые только в присутствии пищи и веществ, выделяемых в тонком кишечнике, превращаются в активную форму. Благодаря этому, желудочно-кишечный тракт защищен от их воздействия и не происходит самопереваривания тканей организма.
Ферменты поджелудочной производятся в небольших количествах даже в состоянии покоя, а под влиянием стимуляции едой или автономной системой – секреция усиливается в 10 раз.
К числу основных ферментов поджелудочной железы относятся:
Сложные ферменты расщепляются на более простые вещества, которые всасываются в кровь и достигают печени. Там большинство из них трансформируются в другие соединения, необходимые для организма или хранятся.
Благодаря ферментам поджелудочной железы, сложные углеводы превращаются в простые сахара или дисахариды, жир – в жирные кислоты и глицерин, а белки – в олигопептиды и аминокислоты. Это приводит к тому, что питательные вещества, которые человеческое тело не может непосредственно использовать, преобразуются в форму основных «блоков», из которых образуются метаболические вещества, необходимые для тканей человека.
Симптомы дефицита ферментов поджелудочной железы
Дефицит ферментов поджелудочной железы вызывает не только нарушение всасывания, что может вызвать дефициты некоторых питательных веществ или строительных блоков, но также ряд симптомов, которые почувствует больной.
Наиболее частые симптомы появляются непосредственно после приема пищи или в течение 30-60 минут после её потребления. У больного появляются вздутие живота, отрыжка, чувство переполнения в животе, тошнота, а иногда рвота . Болезни могут сопровождаться болью в средней части брюшины или надчревной области, излучающей в спину или в бок. Иногда боль ощущается в верхней части поясничного участка спины.
Воспаление поджелудочной железы
Острые заболевания, связанные с нарушением секреции панкреатического сока в кишечник появляются чаще всего после обильного приёма пищи или после употребления большого количества алкоголя. Другой причиной являются камни в желчном пузыре – блокировка оттока желчи и панкреатического сока в двенадцатиперстную кишку.
Резкое повышение секреции ферментов поджелудочной железы, нарушение их оттока из поджелудочной железы вызывают увеличение давления в отводящих протоках. Дело доходит до острых симптомов панкреатита: тошнота, рвота, сильные боли в животе, нарушения водно-электролитного баланса. В тяжелых состояниях присоединяются симптомы перитонита и вторичный сахарный диабет. Если болезнь не лечить, она может привести даже к смерти.
Исследование уровня ферментов поджелудочной железы
Исследование уровня ферментов поджелудочной железы в крови, в основном, используется для исключения состояния их чрезмерной секреции. Повышенный уровень амилазы в крови может свидетельствовать об остром или хроническом воспалении поджелудочной железы.
Дефицит поджелудочного сока можно распознать при помещении желудочно-кишечного зонда или после сбора содержимого двенадцатиперстной кишки во время эндоскопии. Однако, эти исследования выполняются редко, и – в повседневной медицинской практике – диагностика основывается на интервью.
Симптомы, связанные с изменением уровня ферментов, являются показанием для проведения тщательной диагностики поджелудочной железы (УЗИ, компьютерная томография, магнитный резонанс), чтобы исключить другие заболевания этого органа.
Лечение поджелудочной железы
Единичные, кратковременные эпизоды острых заболеваний со стороны поджелудочной железы, печени и желчевыводящих путей могут лечиться диастолическими препаратами, анальгетиками и ингибиторами секреции панкреатического сока. Их вводят их в виде таблеток, суппозиториев или инъекций.
Острый панкреатит требует лечения в больнице, которые может быть консервативным (диета, гидратация и фармакотерапия), либо хирургическим.
Симптомы, связанные с дефицитом ферментов поджелудочной железы можно лечить консервативно, амбулаторно.
Больным в этом случае рекомендуется:
- соблюдение легко усваиваемой диеты (без избытка жиров, жареных и копченых продуктов)
- регулярное и частое употребление небольших порций пищи
- избегание перееданий, отказ от употребления алкоголя и курения табака.
Если симптомы диспепсии появляются изредка, можно ответить на них приёмом доступных в аптеках препаратов с ферментами поджелудочной железы, а также – в случае необходимости – спазмолитических и обезболивающих лекарств.
Когда дискомфорт возникает постоянно и становится обременительным для больного, рекомендуется регулярно (перед каждым приемом пищи) принимать заменители ферментов поджелудочной железы в виде таблеток или капсул. Помните, частое применение этих препаратов должно быть согласовано с врачом.
Препараты, активными компонентами которых являются ферменты поджелудочной железы, предназначены для избавления от симптомов недостаточности экзокринной функции этого органа. Чаще всего такие лекарства выпускают в форме капсул, таблеток и драже. Востребованные препараты отпускаются без рецепта, а цена их доступна людям с разным уровнем доходов.
Особенности пищеварительного процесса
Регуляция функций поджелудочной железы не может происходить в отрыве от процессов, происходящих в желудке и кишечнике. Пищеварительная функция организма — совокупность деятельности различных органов желудочно-кишечного тракта. Слюна, желудочный сок, ферменты поджелудочной железы и выделяемая печенью желчь должны действовать согласованно. В противном случае пища не переварится и не сможет усвоиться.
Изменения элементов пищи
Продукты питания в ротовой полости измельчаются и смачиваются слюной, содержащей два фермента, расщепляющих углеводы. Перетирание в кашицу и химическое изменение комка пищи продолжается в желудке, где соляная кислота, специфические ферменты действуют на белки и частично на липиды. Желудочный сок, содержащий лизоцим и хлороводородную кислоту, уничтожает бактерии. Пепсин из его состава разлагает макромолекулы белков на мелкие отрезки — пептиды. Фермент желудочного сока — липаза — действует на молочные жиры.
Затем через сфинктер частично переработанная пища направляется в кишечник. Начальный отдел — двенадцатиперстная кишка — место, где элементы питания подвергаются действию панкреатического сока и желчи. Ферменты поджелудочной железы расщепляют жиры благодаря тому, что они эмульгируются под влиянием желчи. Практически завершается гидролиз углеводов и белков. Чем лучше измельчаются продукты питания, тем легче они пропитываются пищеварительным соком, тем быстрее подвергаются химическим изменениям.
Ферменты поджелудочной железы и пищеварение
Полимерные молекулы веществ, составляющих пищу, устойчивы при обычных условиях. Организм должен разложить их при невысокой температуре — 36,6 °С. Для сравнения: белок яйца денатурирует при кипении воды, в котором его отваривают. Чтобы химические реакции происходили в организме в «мягких» условиях, необходимы биокитализаторы, при участии которых происходит гидролиз. Биологические катализаторы содержатся в разных пищеварительных жидкостях, вырабатываемых стенками ротовой полости, желудка и других органов системы. Ферменты поджелудочной железы расщепляют пищу на заключительном этапе переваривания. Происходит гидролитическое расщепление белков на аминокислоты. Жиры распадаются на глицерин и карбоновые кислоты, углеводы — на моносахариды.
«Ключевая роль в пищеварительной функции»
Так характеризуют специалисты значение панкреатического сока. Поджелудочная железа вырабатывает активный раствор, а также бикарбонат натрия для нейтрализации соляно-кислого содержимого желудка. Общий объем продуцируемой жидкости может составить до 1–2 л в день. В ее составе присутствуют пищеварительные ферменты поджелудочной железы (6–8 основных типов).
Трипсиноген, химотрипсиноген, протеазы переваривают попадающие в организм белки. Углеводы расщепляются под действием α-амилазы. На молекулы жиров действуют липазы. Вырабатываются ферменты в активной форме и про-ферменты, которые затем активизируются под влиянием разных факторов.
Активность панкреатического сока
Ключевое значение ферменты поджелудочной железы приобрели в переваривании всех макроэлементов, но важнейшая их роль заключается в расщеплении липидов. Ведь гидролиз белков идет сначала в желудке при участии пепсина и соляной кислоты. В двенадцатиперстной кишке подключается поджелудочный фермент протеаза. Переваривание крахмала начинается в ротовой полости с участием амилазы слюны. Затем продолжается при участии поджелудочной амилазы. Желудочная липаза воздействует на 5–40 % химических связей между глицерином и жирными кислотами, панкреатический сок отвечает за гидролиз 40–70% жиров. Его активность зависит от состояния поджелудочной железы, возраста и пола человека, рН содержимого желудка и кишечника.
Снижение экзокринной функции
Хронический панкреатит, кистозный фиброз и диабет — наиболее распространенные причины необратимой недостаточности поджелудочной железы. Это сложная медицинская проблема, которая находится в стадии разрешения. Содержание ферментов в панкреатическом соке также снижается с возрастом, при общем ухудшении состояния пищеварительной системы. Как восстановить ферменты поджелудочной железы? Можно ли отрегулировать экзокринную функцию с помощью потребляемых человеком продуктов питания?
При снижении выработки биологических катализаторов в организме человека можно вводить вместе с животной пищей недостающие ферменты для поджелудочной железы. Препараты в этом случае предпочтительнее по одной простой причине. Любые белки при термической обработке разрушаются (денатурируют). Ферменты — это белковые молекулы, частью которых могут быть витамины, микроэлементы и другие соединения. Получается, что единственный возможный на сегодняшний день выход — употреблять ферменты для перорального применения (путем приема внутрь через рот).
Производство панкреатических ферментов
Источниками сырья для фармацевтического производства служат бычья или свиная поджелудочная железа. Перерабатывают эти органы животных методом лиофильной сушки, чтобы получить главные составные части панкреатина, содержащего ферменты для поджелудочной железы. Препараты с этим действующим веществом обычно содержат в разных соотношениях:
- Амилазы (вызывают гидролиз углеводов).
- Протеазы (действуют на белки).
- Липазы (расщепляют жиры).
Желудочный сок, содержащий хлороводородную кислоту, может разрушить белковые молекулы (ферменты для поджелудочной железы). Препараты, созданные на основе панкреатина, для защиты от агрессивной внутренней среды сверху покрывают полимерной оболочкой. Под ней находится порошок или микрокапсулы.
Ферменты для заместительной терапии
Компоненты различных препаратов, восполняющих недостаток панкреатической функции, отличаются незначительно. Непатентованные торговые названия самых популярных медикаментов: «Креон» и «Панкреолипаза». Основное действующее вещество такого средства, как «Креон» и его аналогов, — панкреатин. Присутствуют в составе липаза + амилаза + протеаза.
Среди достоинств — возможность принимать капсулы «Креон» при беременности и кормлении грудью, в детском возрасте. Дозы препарата должен подобрать врач, назначая лекарство в зависимости от тяжести заболевания, особенностей диеты пациента и его возраста. Торговые названия аналогичных препаратов: «Панзинорм», «Микразим», «Эрмиталь», «Мезим форте», «Панкреатин».
Гранулы препарата «Панкреалипаза» содержат те же ферменты — липазу + амилазу + протеазу, — но в более высокой концентрации. Выпускают это лекарство в форме микрогранул диаметром 3 мм, покрытых оболочкой, растворимой в кишечном содержимом. Прием упомянутых медикаментов обеспечивает более полное переваривание элементов пищи, что способствует улучшению всасывания и приводит к нормализации стула.
Как принимать препараты на основе ферментов поджелудочной железы
Прием лекарственных средств внутрь является основным терапевтическим методом при вторичной панкреатической недостаточности. Препараты панкреатина считаются безопасными, имеют мало побочных эффектов. Эксперты в этой области называют консервативное лечение альтернативой хирургической операции.
Для достижения лечебного эффекта взрослые принимают от 25000 до 40000 МЕ липазы для переваривания типичного обеда из трех блюд. Не рекомендуется превышать дозу 10000 МЕ липазы на 1 кг массы тела. Особенности дозировки для взрослых и детей подробно изложены в инструкции, прилагаемой к упаковкам медикаментов.
Обычно препараты, содержащие ферменты поджелудочной железы, употребляют до, вместе с приемом пищи либо после еды. При поступлении в желудок оболочка капсулы или драже постепенно растворяется, а своей максимальной активности ферменты достигают в двенадцатиперстной кишке. Есть проблемные моменты, например адекватное смешивание содержимого капсул с химусом кишечника, активирование в нужный момент.
Если недостаток ферментов поджелудочной железы привел к серьезным последствиям, то пациенту на приеме у врача говорят о неизбежности оперативного вмешательства. Чтобы не допустить неблагоприятного развития ситуации, необходимо правильно принимать таблетки на основе панкреатина, соблюдать диету.
Воспаленная поджелудочная железа (симптомы)
Ферменты панкреатического сока могут быть блокированы при холецистите, когда конкремент застревает в протоке желчного пузыря. Биологически активные вещества провоцируют аутолиз — самопереваривание панкреатических тканей.
При остром панкреатите возникает сильная боль в животе и рвота. У больного учащается пульс, снижается артериальное давление, повышается температура. Также наблюдаются постоянные позывы к рвоте, сухость языка, обильное потоотделение на лице и ладонях рук.
Врач, который проводит внешний осмотр пациента, кроме перечисленных выше признаков и симптомов, отмечает, что кожные покровы больного человека становятся бледными или желтоватыми, прохладными. Пальпация позволяет определить, что присутствует вздутие живота, раздражение брюшины и парез ЖКТ.
При лабораторном исследовании мочи пациента выясняется, что в повышенных количествах содержатся ферменты сока поджелудочной железы. Анализ крови показывает рост числа лейкоцитов.
Лечение воспаленной поджелудочной железы
При остром панкреатите необходимо уменьшить боль и проявления других симптомов, но анальгетики практически не помогают снять дискомфорт. Назначаются препараты, снижающие активность железы и разлагающие ее ферменты: «Гордокс», «Контрикал», «Платифиллин». Список назначений также дополняют антимикробные, спазмолитические и противорвотные средства.
Также больной должен принимать препараты, нейтрализующие кислое содержимое желудка. При остром панкреатите, если имеются инфицированные или омертвевшие отделы железы, потребуется хирургическое вмешательство. Когда воспаление вызвано камнем в протоке, один из методов разрешения ситуации — удаление желчного пузыря.
Один из ключевых моментов в лечении панкреатита — диета. При острой форме в течение первых 3 дней больной должен обходиться без питания (голодание). Необходимо избежать нагрузки на весь пищеварительный тракт, поэтому в дальнейшем очень многие блюда приходится исключать из рациона.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
