Ферменты – это биологически активные вещества, имеющие белковую природу, вырабатываемые различными отделами организма человека, например, частями пищеварительного тракта.
Механизм действия ферментов пищеварения человека
Все ферменты обладают единым принципом и механизмом действия. Фермент взаимодействует с субстратом, но не всей молекулой, а ее отдельным активным центром. При этом образуется фермент – субстратный комплекс. Реакция завершается и этот комплекс распадается, причем достаточно быстро. При этом фермент не меняется и может взаимодействовать с новой молекулой.
Субстрат – это часть молекулы, с которой взаимодействует фермент.
Эти вещества обеспечивают процесс переваривания пищи и стимулируют усвоение. Такие белковые молекулы действуют на следующие группы веществ:
- белки и пептиды;
- моно и полисахариды;
- нуклеотиды, жиры и липиды.
На активность пищеварительных ферментов влияет несколько факторов:
- температура. С ее повышением скорость химической реакции сильно возрастает. Скорость молекул повышается и у них повышается шанс столкнуться друг с другом;
- увеличивается вероятность прохождения реакции между ними. Та температура, которая повышает активность фермента называется оптимальной.
Если температура реакции выходит за пределы оптимального диапазона, то скорость реакции существенно снижается и происходит денатурация белка. При снижении температуры скорость реакции также снижается. Это происходит из-за инактивации фермента. В наше время для длительного хранения продуктов широко используют способ быстрого замораживания. Оно останавливает рост и развитие микроорганизмов, а также инактивирует ферменты, находящиеся внутри микроорганизмов, и предотвращает разложение продуктов питания.
Характеристика пищеварительных ферментов человека
Основной пищеварительный фермент - фермент пепсин. Он вырабатывается в желудке и воздействует на различные белковые молекулы, которые входят в состав пищи и разлагают их на более простые вещества, которые называют аминокислотами. Пепсин также называют основным ферментом желудка или основным ферментом пищеварения.
Трипсин и химотрипсин являются веществами, которые входят в группу панкреатических ферментов, вырабатываемых поджелудочной железой, и доставляются в двенадцатиперстный отдел кишечника. В этой части желудочно- кишечного тракта ферменты также воздействуют на белковые молекулы.
Трипсин – это фермент группы панкреатических энзимов, способствующий расщеплению белковых молекул.
Еще один пищеварительный фермент – амилаза. Амилаза разлагает углеводы или сахара. Местом выработки амилазы называют ротовую полость и тонкий кишечник. Амилаза может разлагать достаточно сложное вещество – крахмал. В результате этой реакции формируется мальтоза или углевод небольшого размера.
Мальтаза является ферментом, который также воздействует на углеводы. Он формируется на специфическом субстрате мальтозе. Также белок может воздействовать на сахарозу, в результате чего она распадается на:
- глюкозу;
- галактозу.
Оба углевода легко усваиваются организмом.
Также внутри организма человека существует такая группа ферментов, как нуклеазы. Они могут воздействовать на ДНК и РНК, содержащиеся в пище. После их воздействия вещества достаточно быстро распадаются на элементарные составляющие – нуклеотиды. Также на нуклеиновые кислоты воздействуют такие ферменты как нуклеотидазы.
Нарушения производства пищеварительных ферментов и их последствия
Для человека весьма серьезной проблемой становится недостаток выработки пищеварительных ферментов, поскольку ввиду их дисбаланса нарушается процесс реализации всех физиологических процессов. Вопреки расхожего мнения такие нарушения требуют серьезного медицинского вмешательства. Если количество энзимов в организме человека снижается, то пища не сможет нормально перевариваться во всех отделах желудочно-кишечного тракта. Нарушение переваривания закономерно нарушает процесс всасывания.
Без участия ферментов питательные вещества не могут нести пользу организму, то есть выполнять предназначенную им функцию. При этом организм испытывает нехватку углеводов и жиров, лишается топлива и возможности совершать активную деятельность.
Нехватка питательных веществ может стать причиной воспалительных процессов в желудке, кишечнике. Также нарушается характер питания и формируются болезни поджелудочной и печени, дисбаланс обмена веществ.
Основными симптомами, которые говорят о нарушении выработки пищеварительных ферментов являются: тяжесть и боль в животе, вздутие живота, рвота, изменение характера стула, ощущение бурления в животе, диарея, изжога и отрыжка.
Существует ошибочное мнение, что негативное действие на организм оказывает только недостаток ферментов. Но их избыток также может приводить к нарушению жизненно важных функций организма. При этом необходимо проводить специализированные анализы деятельности пищеварительной системы.
Такая ситуация наблюдается при таком заболевании как панкреатит или воспаление поджелудочной железы. В стенках органов происходит хроническое воспаление. Основными признаками могут быть сильные головные боли, нарушение характера стула, обострение имеющихся заболеваний.
Для предотвращения развития панкреатита проводятся биохимический анализ процессов метаболизма пациента, исследование желудочного и поджелудочного сока. Энзимотерапия или ферментотерапия активно применяются при лечении онкологических заболеваний.
Основными принципами терапии ферментативных нарушений является изменение характера выработки пищеварительных ферментов. Только после реализации комплексного обследования можно говорить о том, какие именно меры принимаются в ходе лечения того или иного отклонения. Иногда используют специализированную фермент замещающую терапию.
