Tauki, kas organismā nonāk no ārpuses, ir ļoti svarīgi, lai saglabātu tā pareizu struktūru un normālu darbību. Gremošana un uzsūkšanās notiek divpadsmitpirkstu zarnā. Tieši tur ūdenī šķīstošie lipolītiskie enzīmi satiekas ar pašiem lipīdiem. Bet tauku un ūdens fāzes mijiedarbībai ir nepieciešami starpnieki - emulgatori. Un tauku emulgācija ir process, kurā sajauc divas fāzes un izkliedē lielus tauku pilienus mikroskopiskos.
Tauku gremošana
Cilvēks dienā patērē apmēram 80–100 gramus tauku, kas sastāv no holesterīna esteriem, triacilglicerīniem un fosfolipīdiem. No tiem aptuveni 70% ir dzīvnieku tauki un 30% ir augu tauki. Tauku avoti ir ļoti daudzi – tās ir eļļas, augļi un dārzeņi, rieksti.
Tauku, tāpat kā citu vielu, asimilācija mūsu organismā ir sarežģīts un daudzpakāpju process. Tās normālai darbībai tas ir nepieciešamsvisa kuņģa-zarnu trakta, aknu ar žultspūšļa, aizkuņģa dziedzera, hormonu un fermentu, kā arī citu pārtikā esošo vielu piedalīšanās. Un, lai tauki emulģētos zarnās, pārtikai ir jāpārvēršas ķīmē un jāiziet vairākas stadijas.
Mutes dobums
Ienākošā pārtika tiek pārstrādāta ar siekalām, sakošļāta un tiekas ar pirmajiem fermentiem. Veidojas ķime, barības gabaliņš. Vide mutes dobumā ir sārmaina. Šajā kuņģa-zarnu trakta sadaļā aktīvi sākas vienkāršo ogļhidrātu (monosaharīdu) sadalīšanās.
Un, lai gan mēles aizmugurē ir dziedzeri, kas izdala lipāzi, lipīdu gremošana pieaugušajiem šeit praktiski netiek novērota. Tas ir saistīts ar tā nelielo daudzumu. Tāpēc ferments vienkārši sajaucas ar ķīmi un caur barības vadu nonāk kuņģī.
Lipolīze bērniem
Zīdaiņiem mēles lipāzes daudzums ir daudz lielāks. Tas sāk izcelties, kad mazulis zīž krūti. Līdz pat gadam tieši šī lipāze spēlē galveno lomu mātes piena tauku sagremošanā. Šajā vecumā tā aktivitātes maksimums notiek pie pH 4-4, 5 attiecīgi kuņģī šiem ideālajiem apstākļiem. Pats piens ir emulģēts šķīdums, t.i., tajā ir sajaukts ūdens un nelieli tauku pilieni. Tāpēc tauku emulgācija bērniem aktīvi sākas ar mutes dobumu un turpinās kuņģī, kas būtiski paātrina piena uzsūkšanos.
Vēders
Pieauguša cilvēka kuņģī ļoti skāba vide parasti ir pH 1–1,5. Un maksimālimēles lipāzes aktivitātei nepieciešams pH līmenis 5,5-7,5. Tāpēc enzīms, kas ir daļa no chyme, ir neaktīvs un tā loma lipīdu gremošanā ir ārkārtīgi nenozīmīga. Kuņģī pārtika tiek pakļauta skābes iedarbībai, un šeit sākas aktīva olb altumvielu un ogļhidrātu gremošana. Bet, tā kā tauku emulgācija notiek žults iedarbībā, tieši lipīdi gandrīz nemainīti, neemulgēti nonāk kuņģa-zarnu trakta apakšējās daļās. Tomēr nelielais tauku daudzums, kas tiek absorbēts šajā posmā, tiek pārveidots par brīvajām taukskābēm. Un tie, savukārt, iekļūst zarnās un veicina emulgāciju, sagatavojot chyme lipīdus aizkuņģa dziedzera lipāzes darbībai.
Divpadsmitpirkstu zarnas
Pirmkārt, chyme nonākot divpadsmitpirkstu zarnā, izdalās divi hormoni – sekretīns un holecistokinīns. Pirmā no aizkuņģa dziedzera iedarbības sāk aktīvi plūst bikarbonāta joni. Tie neitralizē kuņģa sālsskābi, kas nāk ar chyme. Tajā pašā laikā atbrīvotais oglekļa dioksīds veicina pārtikas bolusa mīkstināšanu un sajaukšanos. Pēc tam apstrādātā sārmainā pārtikas boluss ir gatavs tauku sadalīšanai.
Zarnu lūmenā vienmēr ir aizkuņģa dziedzera sula ar lipāzēm, zarnu sula. Pēc taukainas pārtikas ēšanas žultspūslis holecistokinīna ietekmē saraujas, un žults izdalās divpadsmitpirkstu zarnas lūmenā. Tas satur lielu daudzumu žultsskābju, holesterīna un fosfolipīdu.
Tātad to var droši teiktka tauku emulgācija notiek vesela aktīvo vielu kompleksa iedarbībā. Bet, ņemot vērā to, ka aizkuņģa dziedzera lipāzes ir hidrofilas un tauki ir hidrofobi, bez emulgācijas procesa, reakcijas starp tām var notikt tikai saskarnē, un tā ir ļoti maza virsma. Tauku emulģēšana sadala lielos tauku pilienus sīkos, attiecīgi fāzes saskarne palielinās vairākas reizes. Iespējama aktīva gremošana ar lipolītiskajiem enzīmiem. Apsveriet šo procesu sīkāk.
Tauku emulgācija ar žulti
Žulti ražo aknu hepatocīti un tā nonāk žultspūslī. Tajā tas uzkrājas līdz taukainas pārtikas saņemšanai kuņģī. Pēc tam tas saraujas un žults ieplūst divpadsmitpirkstu zarnā.
Žultsskābes ir būtiskas tauku emulģēšanai. Tie veidojas aknu šūnās, hepatocītos, un no turienes tie nonāk žultspūslī. Tur tie ir sapāroto sāļu sastāvā - glikoholāts un tauroholāts.
Ir vairākas žultsskābju šķirnes, taču tās visas sastāv no diviem komponentiem (sapārotajām žultsskābēm): parastā žultsskābe un glicīns - 70% (glikoholskābes, glikodeoksiholskābes un glikohenodeoksiholskābes) vai taurīna - 30% (tauroholskābes, taurodeoksiholskābe, taurohenodeoksiholskābe).
Micelu veidošanās
Attiecīgi perist altikas laikā divpadsmitpirkstu zarnā notiek tauku emulgācija, kursajaucas tam nepieciešamās sastāvdaļas: triacilglicerīnu un holesterīna esteru molekulas ir hidrofilas un pievelkas viena otrai. Fosfolipīdi tiek piesaistīti tiem ar savu hidrofilo daļu - veidojas kodols. Ar savu hidrofobo daļu fosfolipīdi novirzās uz sāniem, tādējādi veidojot ārējo virsmu. Šādi izskatās emulģēta niecīga tauku lāse, tas ir, micella. Daļiņu diametrs ir aptuveni 0,5 µm. Hidrofobās žultsskābes pielīp pie micellu ārējās virsmas, šķiet, ka tās veido plēvi uz burbuļu virsmas, kas neļauj tām salipt kopā.
Turklāt žults sāļi saskarnē samazina virsmas spraigumu, līdz ar to iegūtā tauku emulsija kļūst stabila. Tas ir, patiesībā tie darbojas kā dabisks stabilizators organismā. Pēc tam tiek radīti visi apstākļi tālākai lipīdu sagremošanai ar aizkuņģa dziedzera enzīmu palīdzību.
Šāda vai līdzīga tauku emulgācija notiek visu zīdītāju organismā, un īpaši aktuāli tas ir tiem, kas lieto dzīvnieku taukus, jo to uzsūkšanās notiek daudz lēnāk molekulu sarežģītās struktūras dēļ.
Tievā zarna
Pēc smalki izkliedēta šķīduma veidošanās ar primārajām micellām sākas to apstrāde ar aizkuņģa dziedzera enzīmiem. Pie pH 8, 0 triacilglicerīdu molekulās notiek estera saišu hidrolīzes reakcija. Reakcijas rezultātā no katras triacilglicerīda molekulas izdalās divas taukskābju molekulas un viena beta molekula.monoglicerīds. Veidojas arī ļoti neliels daudzums glicerīna molekulu. Pēc tam jau sajauktas micellas iekļūst zarnu epitēlijā. Epitēliocītos notiek šo vielu resintēzes reakcija. Daļa micellu nemainītā veidā nonāk cilvēka limfātiskajā sistēmā. Pārējais hilomikronu un augsta blīvuma lipoproteīnu veidā tiek nosūtīts uz vispārējo cirkulāciju. Tie ir galvenie tauku transporta veidi cilvēka organismā. Un žultsskābes no micellām caur zarnu bārkstiņu šūnām nonāk vārtu vēnā un no turienes atgriežas aknās.
Tauku emulgācijas traucējumi
Dažreiz sabojājas labi funkcionējoša tauku uzsūkšanas sistēma. Tie var būt dažādos šīs sistēmas līmeņos. Tie ir aknu, žultspūšļa, to kanālu un zarnu strukturālie traucējumi, kā arī funkcionālie traucējumi - nepietiekama enzīmu ražošana, piemēram.
Iespējamie traucētas tauku emulgācijas cēloņi:
- žults veidošanās samazināšanās aknās (dažādas aknu slimības - akūts, hronisks un autoimūns hepatīts, ciroze, toksiski bojājumi);
- žultspūšļa kontraktilitātes traucējumi (žultspūšļa diskinēzija un akinēzija);
- pūšļa vai tā kanālu aizsprostojums no iekšpuses (iespējams ar žultsakmeņu slimību, audzējiem tā iekšpusē);
- žultspūšļa vai kanāla saspiešana no ārpuses (iespējama audzēju klātbūtnē vai blakus esošo orgānu palielināšanās gadījumā).
Tajā pašā laikā samazinās žultsskābju daudzums žultī vai mazāks vielas daudzums nonāk zarnu lūmenā. Tā rezultātā veidojas mazāk micellu, un reakcijahidrolīze ir lēnāka. Daļa nesagremoto tauku iziet cauri zarnām un iziet nemainītā veidā, rodas steatoreja. Tāpat dažreiz tauki sāk iziet no organisma netradicionālā veidā, bet, piemēram, ar urīnu (lipūrija) vai galvenokārt caur ādu (seboreja). Šie stāvokļi ir slimību simptomi.
Malabsorbcija
Malabsorbcijas sindroms tiek uzskatīts par visnopietnāko malabsorbcijas traucējumu. Tā ir iedzimta etioloģija un iegūta. Galvenā patofizioloģiskā īpašība ir vielu malabsorbcija tievajās zarnās. Simptomi: sāpīgs pietūkums vēderā, caureja, steatoreja, taukaini spīdīgi izkārnījumi. Smagās formās ir ievērojams svara zudums, beriberi, ādas un gļotādu struktūras pārkāpums - sausums, iekaisums, trausli izliekti nagi, matu izkrišana. Cieš arī nervu sistēma - var rasties veģetatīvā distonija, vājums, miega traucējumi. Smagos gadījumos vēdera dobumā sāk uzkrāties šķidrums, var būt perifēra tūska, parestēzija, redzes traucējumi.
Secinājums
Tauku vielmaiņa ir ļoti sarežģīts process. Lai gremošanas enzīmi lipāze spētu pārstrādāt lielu daudzumu lipīdu, nepieciešama tauku emulgācija. Tieši viņa ļauj cilvēkam uzņemt aptuveni 100 gramus tauku dienā. Nepietiekama emulgācija izraisa slimības, tostarp dzīvībai bīstamus stāvokļus.
