Диффузионный перенос
Диффузионный перенос — процесс чрезвычайно медленный. Достаточно сказать, что время, за которое Н+-ион диффундирует в воде на расстояние 1 см, составляет величину r=104 с.
Для крупных молекул белка, в частности для ферментов, диффундирующих в воде, это время по крайней мере на порядок больше. Напротив, при принудительном перемешивании время перемещения молекул разной величины и даже надмолекулярных агрегатов из глубины фазы к поверхности контакта химуса с кишечной стенкой практически одинаково и измеряется секундами.
Сопоставление этих сведений дает основание считать, что скорость переноса продуктов промежуточного гидролиза из области их образования к люминальной поверхности кишки практически полностью определяется интенсивностью потоков химуса, возникновение которых обусловлено двигательной активностью кишечника.
Изменения величины и формы сокращений кишечной стенки, определяющие интенсивность перемешивания химуса, оказывают регулирующее влияние на интенсивность гидролиза пищевых субстратов во всех реакционных зонах одновременно, так как изменение скорости потоков в равной мере влияют на скорость удаления продуктов гидролиза из всех зон, в которых протекают реакции. Следует заметить, однако, что амплитуда регуляторных влияний перемешивания на скорость гидролиза в каждой из реакционных зон может быть различной в связи со спецификой фермент-субстратных взаимодействий в данной зоне.
В исследованиях, проведенных в последние годы, в жидкой фазе химуса выделяется пристеночный неперемешиваемый слой. Необходимость выделения этого слоя аргументировалась тем, что в нем в силу гидродинамических особенностей пристеночного слоя жидкости потоки, обусловленные моторной деятельностью кишки, отсутствуют. Этим определяется то, что транспорт всех веществ в этом слое осуществляется только диффузионно.
Феномен возникновения неперемешиваемого слоя на границе неподвижной стенки и движущейся перемешиваемой жидкости, в физических системах известен давно. Неперемешиваемый слой является условным названием для зоны, в которой происходит падение скорости движения частиц жидкости от величины, которая характерна для потока, до скорости частиц, соприкасающихся со стенкой. Скорость последних зависит от величины трения жидкости о стенку. Применительно к тонкой кишке неперемешиваемым («примембранным автономным») является слой жидкости на ее люминальной поверхности, на который конвекционные перемещения химуса не распространяются.
По данным ряда исследователей, экспериментально определявших размеры неперемешиваемого слоя в кишке, его толщина составляет 200—400 мкм. Однако в этих расчетах не принималось во внимание, что в частном случае кишечной стенки неперемешиваемый жидкий слой контактирует со слоем гликопротеинов слизи, который, как уже указывалось, является жидкокристаллическим и в связи с этим обладает малым трением о воду. Поэтому реальная толщина неперемешиваемого слоя значительно меньше приводимой в цитированных выше статьях.
«Пищеварение и гомеостаз»,
Ю.М.Гальперин, П.И.Лазарев
Смотрите также:
