Всасывание различных веществ осуществляется благодаря особому строению стенки тонкой кишки прежде всего ее слизистой оболочки. Она вся собрана в складки и покрыта множеством ворсинок — выростов неправильной цилиндрической формы высотой до 1,2 миллиметра.
Основу ворсинки составляет рыхлая соединительная ткань. В центре, подобно стержню, проходит широкий лимфатический капилляр, или млечный синус, а по сторонам от него располагаются кровеносные сосуды и капилляры. По млечному синусу в лимфу, а затем в кровь попадают жиры, а по кровеносным капиллярам ворсинок поступают в кровоток белки и углеводы.
Внутренняя поверхность тонкой кишки кажется бархатистой из-за огромного количества выростов — кишечных ворсинок. Каждая такая ворсинка покрыта специфическими клетками, которые называют каемчатым эпителием. Она регулирует периодическое поступление кишечного содержимого только в одном направлении — из тонкой кишки в толстую.
Ведь в полости тонкой кишки пищевые вещества дробятся ферментами кишечного сока на довольно крупные (конечно, с точки зрения молекулярных масштабов) соединения. А для того, чтобы попасть в кровоток и затем быть использованными клетками организма, они нуждаются в дальнейшем расщеплении. Эту заключительную работу и берут на себя кишечные ворсинки.
Мелкопористая поверхность кишечной ворсинки, образованная каемчатым эпителием, создает идеальные условия для осуществления биохимических процессов. Молекулы пищевых веществ, распределяясь по пористой поверхности, становятся легкодоступными для ферментов кишечной ворсинки.
Когда в зону микроворсинок попадают молекулы пищевых веществ, соответствующие ферменты, встроенные в мембрану эпителиальных клеток или локализованные на их поверхности, принимаются за обработку. Протеазы и пептидазы дробят до аминокислот и пептидов белковые молекулы; липазы расщепляют до жирных кислот и глицерина жиры, а амилазы доводят до моно- и дисахаридов углеводы.
После того, как молекулы пищевых веществ раздроблены до нужных размеров, они всасываются.
Кишечная ворсинка выполняет еще одну чрезвычайно важную функцию — защитную. Поры, образованные микроворсинками, настолько малы, что в них не могут проникнуть микроорганизмы, ооитающие в кишечнике, либо попавшие сюда вместе с пищевыми массами. Функциональная часть эпителиальных клеток надежно защищена также и от грубых пищевых частиц, и от токсических (ядовитых) продуктов кишечного содержимого. Все это остается на поверхности каймы, и заключительные стадии переработки пищевых молекул идут практически в стерильных условиях.
Эпителиальные клетки, поврежденные токсинами или грубыми частицами пищи, легко отторгаются и заменяются новыми, сохраняя целостность и работоспособность кишечной ворсинки. Правда, если происходит массированное нападение микробов на кишечные ворсинки, многие их эпителиальные клетки гибнут и не успевают обновляться. В результате кишечная ворсинка повреждается, страдают ее функции, в том числе и защитная, а микробы и их токсины могут попасть в кровь и вызвать заболевание.