Для чего нужны ворсинки
Кишечные ворсинки
Всю систему пищеварительного канала, находящуюся в области кишечника, заполняют кишечные ворсинки. Одна только 12-перстная кишка содержит 40–50 наростов на каждый миллиметр. Кишечная ворсинка выполняет ряд важных функций.
Строение
Кишечная ворсинка – небольшой нарост пластинкообразной формы и гребневидного строения, который возникает на слизистой кишки. Каждый кишечный ворс покрыт соединительными тканями, содержащими в себе нервы, кровеносные и лимфатические сосуды. В центральной части наростов расположены крупные капилляры, продолжающие значительно мелкие сосудики по сторонам.
Благодаря крупному капилляру кровь человека наполняется жирами, белками и углеводами, которые распространяются по всей кровеносной системе. Когда питательные элементы поступают в систему пищеварения, кишечные наросты сталкиваются с ферментами, которые поступают в организм.
Протеазы, которые находятся в пищеварительной системе, измельчают белки крупных размеров, а липазы приступают к расщеплению жиров. После того как молекулы пищеварительной системы заканчивают дробление поступающих элементов до желаемого размера частички становятся способны к нормальному всасыванию.
Функции
Какую функцию выполняют кишечные ворсинки? Наросты пластинкообразной формы являются помощниками кишки, помогая им всасывать поступающие в организм питательные элементы. Полноценное функционирование кишки налажено благодаря её особым характеристикам строения.
На её поверхности располагается большое количество складочек, на которых собираются микрочастички. Специалисты утверждают, что ворсинки кишечника способствуют увеличению всасывания в области тонко кишки в 10 раз!
Благодаря этому микрочастички пищеварительного тракта становятся неотъемлемым элементом составляющей кишки. Также ворса в кишке человека сосредоточена на выполнении защитной функции. Поры, которые направлены на образование подобных частичек, обладают небольшим размером.
Если наросты пластинкообразной формы в пищеварительном канале будут нормально функционировать, то любой патогенный микроорганизм и вредный элемент не покинет полость кишки и, спустя определённый промежуток времени, выведется естественным путём.
Ослабление работы наростов возможно на фоне:
Помочь восстановить работу наростов можно с помощью Энтеросгеля. Лекарственное средство не представляет опасности для организма, быстро выводит токсические скопления и ядовитые вещества и не оказывает негативного влияния на кишечную микрофлору. Помимо этого, препарат не провоцирует вымывание минеральных и элементов и кальция. Энтеросгель принимается по две ст. л. в сутки.
Длительность лечения составляет 14–21 день. После поступления медикамента в организм полезные бактерии активно приступают к размножению. При повреждении клеток грубой пищей в скором времени происходит их замещение новыми клетками. Благодаря этому сохраняется нормальное функционирование кишки и налажено работает система желудочно-кишечного тракта.
Кишечная ворсинка
Кишечная ворсинка (лат. villi intestinales) — вырост собственной пластинки слизистой оболочки кишки.
Основная функция кишечных ворсинок — увеличение всасывающей площади слизистой оболочки. За счёт ворсинок всасывающая поверхность тонкой кишки увеличивается в 8–10 раз.
Кишечная ворсинка имеет гребневидную или листовидную форму и состоит из рыхлой соединительной ткани и содержит кровеносные и лимфатические сосуды и нервы. В каждую ворсинку входит одна артериола, разветвляющаяся ближе к верхушке на капиллярную сеть, которая, в свою очередь, по мере приближения к основанию кишечной ворсинки, формируют венозную сеть, которая в итоге впадает в воротную вену. В середине кишечной ворсинки находится лимфатический капилляр, соединяющийся с лимфатическими сосудами подслизистой оболочки кишечника. Расщеплённые в результате пищеварительного процесса в кишке белки и углеводы попадают в кровеносные сосуды, а жиры — в лимфатические. Кишечная ворсинка покрыта однослойным эпителием, образующим единое целое с либеркюновыми железами (кишечными криптами).
В двенадцатиперстной кишке кишечные ворсинки имеют высоту от 770 до 1500 мкм и ширину от 110 до 330 мкм. Высота кишечных ворсинок взрослого человека обычно больше глубины либеркюновых желёз в 2–3 раза. На 1 мм 2 приходится около 40 кишечных ворсинок.
На рисунке слева. Кишечная ворсинка кишечника человека в разрезе:
а) базальная мембрана
b) лимфатический сосуд
с) цилиндрический эпителий
d) каёмка эпителиальных клеток
e) бокаловидные клетки
f) и f’) лимфоциты в эпителии и под эпителием
g) кровеносные сосуды
h) гладкомышечные волокна в поперечном разрезе
Гладкомышечные волокна, располагающиеся в теле ворсинки между вершиной и основанием, периодически сокращаются и расслабляются в продольном направлении, интенсифицируя тем самым продвижение внутри ворсинки всосавшихся в неё веществ.
Ворсинки
Пили, фимбрии или ворсинки — поверхностные структуры, присутствующие у многих бактериальных клеток и представляющие собой прямые белковые цилиндры длиной 1—1,5 мкм и диаметром 7—10 нм. Различаются по строению и назначению, причём у одной бактерии могут присутствовать несколько их типов. Во многих случаях функции пилей не до конца установлены, но всегда они так или иначе участвуют в прикреплении бактериальной клетки к субстрату.
Наибольшее количество сведений о данных структурах собрано для пилей кишечных бактерий, прежде всего Escherichia coli.
Содержание
Пили типа 1
Пили типа 1 прочно связаны с клеткой, и для того, чтобы отсоединить их от нее, нужны значительные усилия, большие, нежели для удаления жгутиков или половых пилей. Пили данного типа также устойчивы и к химическим воздействиям — сохраняются в 6 М мочевине, 1 N NаОН, устойчивы к додецилсульфату натрия и трипсину. Эти пили разрушаются только при кипячении в растворе с низким значением pH, что вызывает необратимую денатурацию белка. Белок, образующий пили общего типа 1, имеет молекулярную массу 17 кДа.
Пили типа 1 располагаются перитрихиально, то есть по всей поверхности бактерии. У одной клетки может быть 50—400 пилей длиной до 1,5 мкм. Диаметр этих пилей около 7 нм, а отверстия —2,0—2,5 нм. Формирование пилей общего типа 1 определяется генами, положенными в хромосоме. Их активность подвержена фазовым вариациям, то есть ген может быть активен либо нет. Обычно в культуре присутствуют как клетки, имеющие много пилей общего типа 1, так и лишенные их. Клетки, находящиеся в той или иной фазе, могут быть легко выведены. Размножению клеток, лишенных пилей, способствует выращивание культуры на агаре, тогда как клетки с пилями получают преимущество при выращивании культуры в жидкой среде без аэрации. При этом они образуют пленку. Пили типа 1 придают бактериям гидрофобность, снижают их электрофоретическую подвижность. Они вызывают агглютинацию эритроцитов за счет того, что такие бактерии приклеиваются к эритроцитам (так же, как к другим клеткам животных), а также к клеткам растений и грибов, к неорганическим частицам. В присутствии маннозы нарушается гемагглютинация и прикрепление бактерий к животным клеткам вообще, поскольку пили типа 1 прикрепляются к поверхностным рецепторам, содержащим маннозу. В присутствии маннозы соответствующие участки пилей заняты ее молекулами. Адгезивность пилей зависит также от гидрофобности образующего их белка пилина. С маннозными рецепторами реагируют участки пилей, расположенные по всей их поверхности, тогда как за гидрофобные взаимодействия ответственны окончания пилей.
Пили типа 2
Пили типа 2 сходны с пилями 1-го типа, но не вызывают агглютинации эритроцитов, не способствуют образованию бактериями пленки в жидкой среде. Антигенно они близки к пилям 1-го типа и, по-видимому, представляют собой их мутантную форму. Описан и еще ряд вариантов пилей, близких к пилям 1-го типа. Связи пилей общего типа 1 с патогенностью у штаммов Е. coli не удается обнаружить. У энтеропатогенных штаммов обычно образуются другие пили, кодируемые плазмидными генами. Известно несколько типов таких пилей, причем обнаруживается связь типа пилей со специфичностью бактерий в отношении тех или иных животных.
Другие типы пилей
Пили, известные как антигены К88 и К99, тоньше и лабильнее пилей 1-го типа. Они вызывают гемагглютинацию, устойчивую к маннозе, и способствуют прикреплению бактерий к клеткам кишечного эпителия животных, но не человека. Пили 987Р определяют способность Е. соli прикрепляться к эпителию тонкого кишечника новорожденных свиней; морфологически они похожи на пили 1-го типа. Пили, определяемые генетическим фактором СFА/1, вызывают агглютинацию человеческих эритроцитов и найдены у патогенных для человека штаммов. Молекулярная масса белков пилинов, кодируемых плазмидными генами, 14,5—26,2 кДа. У энтеропатогенных штаммов Е. соli пили являются одним из факторов патогенности, обеспечивающим им возможность прикрепления к клеткам кишечного эпителия. Колонизация бактериями эпителия способствует эффективному взаимодействию выделяемого ими энтеротоксина с клетками эпителия. В результате происходит нарушение водного обмена ткани, что клинически проявляется как диарея. При этом бактерии энергично размножаются в тонком кишечнике, а затем в большом количестве выносятся в окружающую среду, что способствует их распространению.
Половые пили
Половые пили Е. соli образуются у клеток донорских штаммов, отличающихся от изогенных реципиентных наличием у клеток особого генетического детерминанта — полового фактора, или фактора трансмиссивности, который либо является автономным репликоном (F-фактор), либо входит в состав автономного репликона, либо интегрирован с бактериальной хромосомой. Фактор трансмиссивности находится в составе плазмид — факторов множественной устойчивости к антибиотикам (R-факторы), факторов колициногенности и ряда других плазмид. Половые пили отличаются от пилей общего типа по строению и антигенной специфичности, пили, кодируемые различными генетическими детерминантами, также различны.
Половые F-пили, определяемые F-факторами, представляют собой белковые цилиндры, перпендикулярные поверхности клетки, толщиной 8,5—9,5 нм и длиной до 1,1 мкм. Они легко могут быть отделены от клетки при встряхивании бактериальной массы. F—пили образованы белком с молекулярной массой 11,8 кДа. В составе F—пилина отсутствуют пролин, цистеин, гистидин, аргинин. К молекуле пилина присоединены две фосфатные группы и остаток D-глюкозы, связанные с белком ковалентными связями. Пилин содержит довольно много кислых и гидрофобных аминокислот. Он синтезируется на рибосомах, связанных с цитоплазматической мембраной и в цитоплазме не обнаруживается. Пул пилина, видимо, накапливается в цитоплазматической мембране. Его молекулы в процессе синтеза содержат дополнительную сигнальную последовательность аминокислот, отщепляющуюся при транспорте через мембрану. F—пили легко диссоциируют в растворах додецилсульфата натрия и разрушаются органическими растворителями, что связано с гидрофобностью пилина. Бактерии, имеющие F—пили, приобретают новый антиген, у них изменяется поверхностный заряд. Бактерии с F-пилями малоподвижны, проявляют тенденцию к автоагглютинации, например, при понижении значения рН среды. Это также происходит за счет богатства пилина кислыми и гидрофобными аминокислотами. F—фактор интересен еще и потому, что иногда (примерно в 1 случае из 100000) он встраивается в молекулу основной ДНК клетки-хозяина. Тогда при конъюгации переносится не только F—фактор, но, также и остальная ДНК. Этот процесс занимает примерно 90 минут, но клетки могут расходиться и раньше, до полного обмена ДНК. Такие штаммы постоянно передают всю или большую часть своей ДНК другим клеткам. Эти штаммы называются Hrf-штаммами (High frequency recombination), потому что донорная ДНК таких штаммов рекомбинирует с ДНК реципиента.
Для образования F-пилей необходима активность, по крайней мере, 13 генов. Сборка трубочек пилей происходит на цитоплазматической мембране в местах ее контакта с внешней мембраной. Трубочка пили проходит через слои муреина и внешнюю мембрану. Для сборки и сохранения пилей необходима энергия. Образованию пилей препятствуют цианид, динитрофенол, азид натрия. Возможно, в процессе сборки происходит фосфорилирование пилина. Обычно клетки с дерепрессированным F—фактором образуют 1—2 пили, а в анаэробных условиях и на богатой среде — до 5 пилей. Причина стимуляции пилеобразования в анаэробных условиях неизвестна. У клеток с оторванными пилями быстро отрастают новые, за 30 секунд пиля достигает 1/2 нормальной длины, а полностью формируется за 4—5 мин. Сформированные пили сохраняются на поверхности клетки 4—5 мин, а затем сбрасываются. Это свидетельствует в пользу точки зрения о том, пили — активные образования. Пили, определяемые фактором Соl I, образованы иным пилином, на них не адсорбируются фаги, специфичные для F—пилей, но имеются специфичные для них фаги. Так называемые мужские фаги адсорбируются на половых пилях, РНК-содержащие фаги — на их боковых поверхностях и нитчатые фаги, содержащие одноцепочечную ДНК, — на кончиках этих пилей. Нитчатый фаг препятствует конъюгации.
Обычно синтез пилина находится под контролем цитоплазматических репрессоров. В некоторых случаях удается наблюдать определенные закономерности в регуляции образования пилей. Так, в случае Соl I—фактора каждая клетка, получившая при конъюгации плазмиду Соl I, образует пили, их активное образование происходит у клеток 4—8 последующих генераций. Однако затем только единичные клетки в популяции образуют пили, поскольку у большинства бактерий синтез пилина репрессирован. Подобная репрессия, как считают, имеет приспособительное значение, поскольку клетки без пилей не чувствительны к мужским бактериофагам, которые могли бы уничтожить всю популяцию. Единичные клетки с пилями способны обеспечить конъюгацию. При контакте таких клеток с популяциями реципиентных бактерий начинается лавинообразное распространение плазмиды, поскольку образование пилей сначала не репрессировано.
Половые пили обычно образуют только активно растущие клетки, клетки из культуры, находящейся в стационарной фазе роста, обычно лишены пилей и являются плохими донорами.
Как уже было отмечено, существует много более или менее различающихся плазмид, способных определять образование половых пилей, которые также несколько различаются. Рецепторы на поверхности реципиентных клеток обладают разной степенью сродства к разным пилям, что может сильно влиять на эффективность конъюгации бактерий.
Пили, подобные пилям E. coli, образуют и другие представители Enterobacteriaceae. Половые пили имеют Vibrio, Pasteurella, Aeromonas, Pseudomonas.
Ворсинки увеличивают площадь внутренней поверхности стенок кишечника, делая доступной большую площадь поверхности для всасывания. Увеличенная площадь всасывания полезна, потому что переваренные питательные вещества (включая моносахариды и аминокислоты ) проходят в полупроницаемые ворсинки посредством диффузии, которая эффективна только на коротких расстояниях. Другими словами, увеличенная площадь поверхности (контактирующая с жидкостью в просвете) уменьшает среднее расстояние, которое проходят молекулы питательных веществ, поэтому эффективность диффузии увеличивается. Ворсинки соединены с кровеносными сосудами, поэтому циркулирующая кровь уносит эти питательные вещества.
СОДЕРЖАНИЕ
Состав
Микроанатомия
Вертикальный разрез ворсинки тонкого кишечника собаки. X 80. (Простой столбчатый эпителий, помеченный справа, третий сверху.)
Объемная проекция слизистой оболочки тощей кишки курицы на основе данных MicroCT. Блок виртуального объема с вертикально усеченными ворсинками в косой проекции. Масштабная линейка = 0,2 мм.
Объемная проекция слизистой оболочки тощей кишки курицы на основе данных MicroCT. Виртуальный горизонтальный разрез ворсинок. Масштабная линейка = 0,2 мм.
Функция
Ворсинки специализируются на абсорбции в тонком кишечнике, поскольку они имеют тонкую стенку, толщиной в одну клетку, что обеспечивает более короткий путь диффузии. У них большая площадь поверхности, поэтому жирные кислоты и глицерин попадают в кровоток более эффективно. У них богатое кровоснабжение, чтобы поддерживать градиент концентрации.
Ворсинки
Смотреть что такое «Ворсинки» в других словарях:
ВОРСИНКИ — микроскопические выросты оболочек ряда органов, главным образом у высших позвоночных животных и человека. Ворсинки слизистой оболочки кишечника увеличивают его всасывающую поверхность (у человека она ок. 43 м²) … Большой Энциклопедический словарь
ВОРСИНКИ — ВОРСИНКИ, в анатомии микроскопические выросты оболочки некоторых органов, к примеру, на слизистой оболочке внутренних стенок тонкой кишки или на ХОРИОНЕ. Служат для увеличения всасывающей поверхности. В процессе пищеварения абсорбируют большую… … Научно-технический энциклопедический словарь
ВОРСИНКИ — (villi), микроскопич. выросты внутр. оболочек ряда органов гл. обр. у позвоночных. В. слизистой оболочки тонкой кишки, увеличивающие её поверхность, имеют вые. 0,3 0,5 мм, толщину ок. 0,1 мм. Образованы кишечным эпителием, а также соединит,… … Биологический энциклопедический словарь
ворсинки — См. Пили (Источник: «Словарь терминов микробиологии») … Словарь микробиологии
ворсинки — микроскопические выросты оболочек ряда органов, главным образом у высших позвоночных животных и человека. Ворсинки слизистой оболочки кишечника увеличивают его всасывающую поверхность (у человека она около 43 м2). * * * ВОРСИНКИ ВОРСИНКИ,… … Энциклопедический словарь
Ворсинки — E. coli с перитрихиально расположенными многочисленными пилями Пили, фимбрии или ворсинки поверхностные структуры, присутствующие у многих бактериальных клеток и представляющие собой прямые белковые цилиндры длиной 1 1,5 мкм и диаметром 7 10 нм … Википедия
ворсинки — (villi, PNA, BNA, JNA, LNH) выросты или выпячивания различных оболочек, увеличивающие их активную поверхность, обеспечивающие непосредственное взаимодействие оболочки с прилежащими тканями или окружающей средой … Большой медицинский словарь
ворсинки — выпячивания на различных внутренних оболочках органов, увеличивающие активную поверхность этих оболочек. Источник: Медицинская Популярная Энциклопедия … Медицинские термины
ВОРСИНКИ — микроскопич. выросты оболочек ряда органов, гл. обр. у высших позвоночных ж ных и человека. В. слизистой оболочки кишечника увеличивают его всасывающую поверхность (у человека она ок. 43 м2) … Естествознание. Энциклопедический словарь