Где и как усваивается пища

Человек — существо всеядное. Пищеварение и адаптация. Рефлексы и пищеварение. Нужна ли человеку толстая кишка? Мембранное пищеварение. Пищеварительная система и иммунитет.

Где и как усваивается пища
Где и как усваивается пища

Крупнейший американский поэт У. Уитмен в «Песне о себе» писал:

Во мне… и плоды,
и зерна, и коренья, годные в пишу,
четвероногими я весь доверху набит,
птицами я весь начинен…

Прав поэт: человек всеяден. В 30-х годах один из сту­дентов Токийского университета при огромном стечении народа съел жаб, крыс, змей в вареном и жареном виде. Совершен был этот «подвиг» по завещанию отца студента, желавшего таким образом доказать, что человек способен питаться любым представителем фауны.

Вот что пишет в своей книге «Там, где течет Янцзы» профессор И. Стражева, жившая в Китае в середине 50-х годов:

«Китайская кухня! За год жизни в КНР я перепро­бовала почти все национальные блюда. Разве только за исключением змей.

— Как?! Вы ели… крыс и мышей?!

— Все в нашем мире условно, — неизменно отвечала я. — Разве мы не едим угрей, раков, свинину? От многих китайских кушаний я просто в восторге».

Какие же кушанья вызвали восторг у Стражевой?

«На юге страны, — читаем в ее воспоминаниях, — одно из популярных блюд — лягушачьи ножки…

С давних пор в китайском меню — «ласточкины гнезда», «плавники акул»… Все это лакомые и очень дорогие блюда.

Ласточкины гнезда размером с ладонь. Они состоят из слюны ласточки и волокон морской травы». Ничего не скажешь — весьма аппетитно. Впрочем — на любителя. Недаром китайская пословица гласит: «Для еды годится все, кроме луны и ее отражения в воде».

Знаменитому исследователю Африки Ливенгстону и его семье приходилось питаться, как и аборигенам, саранчой, гусеницами (которые считались особым лакомством, их высоко ценили туземные гурманы), другой, не менее экзотической пищей… Эти и многие другие факты свидетельствуют о значительных адаптационных (приспособительных) возможностях пищеварительной системы и психики человека. Пи­щеварительная система весьма чутко реагирует на измене­ния питания, от характера которого в значительной степени зависит деятельность пищеварительных желез. Если, на­пример, человек питается преимущественно белково-углеводной пищей, то увеличивается секреция амилазы и трипсина — ферментов, расщепляющих белки и угле­воды. Снижение в пище количества жира приводит к со­кращению секреции липазы — фермента, расщепляющего жир.

Опыты на собаках показывают, что кормление хлебом создает предпосылки для преимущественного выделения желудочного сока, активно расщепляющего растительные белки, а желудочный сок собак, в питании которых пре­обладает мясо, эффективно расщепляет животные белки. Индивидуальная адаптация к тому или иному виду питания происходит обычно в течение 2 — 3 нед. Это обстоятельство учитывается при назначении определенной диеты.

Физиологический смысл адаптации пищеварительной системы состоит в том, чтобы усвоение пищи происходило с наименьшим напряжением. В зависимости от характера питания активность пищеварительных ферментов и диапа­зон их действия изменяются. Знание этих закономерностей помогает врачам в лечении нарушений деятельности же­лудочно-кишечного тракта.

Итак, пища в зависимости от ее состава по-разному влияет на активность пищеварительных желез. Одним из самых эффективных стимуляторов желудочной секреции является мясная пища. Значительно меньшую секрецию желудочного сока вызывают углеводы, так как они рас­щепляются легче и быстрее. Экспериментально установ­лено, что длительное содержание животных на углеводной диете снижает кислотность и сокращает время выделения желудочного сока. Угнетает желудочную секрецию и жир, который так же, как и углеводы, снижает активность же­лудочного сока, хотя и в меньшей степени. При употреб­лении жирной пищи активируются функции поджелудочной железы и желчного пузыря. Это обусловлено тем, что именно ферменты поджелудочной железы переваривают жиры, а желчь способствует их эмульгированию (дроб­ление взвешенных капель жира в воде), благодаря чему увеличивается контакт ферментов с жиром, что и ускоряет его расщепление.

Сказанное свидетельствует о значительных приспосо­бительных возможностях желудочно-кишечного тракта, направленных на обеспечение постоянства гомеостаза и нормальной жизнедеятельности организма. Пищеварительная система, являясь продуктом эволюции и естественного отбора, функционирует по принципу само­регуляции.

В основе деятельности пищеварительной системы лежат рефлекторный принцип и принцип опережающего отра­жения действительности. Именно на основе изучения механизмов пищеварения И. П. Павлов создал теорию условных рефлексов.

И. П. Павлов вооружил науку принципиально новым методом изучения физиологии пищеварения и центральной нервной системы, обосновал приспособительно-эволюцион­ное значение рефлексов для жизни организма.

Научное наследие И. П. Павлова обогатило не только физиологию, филорофию, психологию, но и клиническую медицину. «Если бы лечащие врачи, — писал в конце 30-х годов крупный советский клиницист академик АМН СССР И. А. Кассирский, — больше изучали Павлова, они, без­условно, лучше распознавали болезни и лучше лечили бы». И. П. Павлов вскрыл рефлекторную природу деятельности пищеварительной системы.

С именем лауреата Ленинской премии академика П. К. Анохина связан новый этап в изучении рефлексов. Он с дарвиновских позиций углубил наше понимание механизмов поведенческих актов, обеспечивающих выжи­вание организма.

Классическая теория рефлекса не могла ответить на вопрос, каким образом рефлексы, включая пищевые, спо­собствуют выживанию организма в сложной и постоянно меняющейся обстановке. Не ответив на этот вопрос, не­возможно понять пути эволюции поведенческого акта. Требовались новые подходы к решению проблемы. П. К. Анохин выявил (оставаясь в рамках рефлекторной теории, но расширив их) конкретные механизмы приспо­собительного поведения организмов. Им, в частности, раз­работана теория опережающего отражения действитель­ности, в соответствии с которой «условный рефлекс высших животных есть только частный случай высокоспециализи­рованных форм опережающего отражения действитель­ности, т. е. приспособления к будущим, но еще не на­ступившим событиям».

При действии сигнала на организм в нервной системе чрезвычайно быстро возникает возбуждение, опережающее событие, длящееся в природе годами, а в мозге протекающее за секунды. Эта закономерность распространяется и на пищеварительную систему. Еще до попадания пищи в организм пищеварительная система готова к ее пере­вариванию, что имеет огромное значение для нормальной жизнедеятельности организма, расширяет диапазон пи­щевых ресурсов.

Организм, как мы уже говорили, — хорошо отлаженная саморегулирующая «машина», созданная природой, которая потратила на ее совершенствование миллионы лет. За создание такой «машины» была заплачена дорогая цена -значительное число живых существ, не сумевших при­способиться к условиям своего существования, вымерли. Однако организм — «машина» отнюдь не идеальная, при­способляемость его относительна. Примеров можно при­вести множество. Рассмотрим лишь роль толстой кишки в организме.

Толстая кишка выполняет ряд важных функций: в ней всасываются вода, глюкоза, минеральные соли, некоторые витамины и аминокислоты, расщепляется в незначительной степени клетчатка. Вместе с тем И. И. Мечников, наблю­давший случай, когда женщина прожила больше 30 лет с удаленной в связи с болезнью толстой кишкой, утверждал: «Тот факт, что человеческое существо могло исправно прожить более 30 лет без толстой кишки, вполне доказы­вает, что этот орган бесполезен для человека… даже вреден для здоровья и жизни». Далее, развивая свою мысль, И. И. Мечников пишет, что толстая кишка является «из­любленным местом локализации злокачественных опухо­лей», а при нерациональном питании вред толстой кишки увеличивается.

Известный советский биохимик и специалист в области питания академик АМН СССР А. А. Покровский пишет: «Определенная роль в формировании канцерогенного ста­туса в организме принадлежит питанию, особенно при локализации опухоли в кишечнике».

Изучение характера питания в различных странах показывает, что рак толстой кишки чаще возникает в тех случаях, когда в питании человека преобладают мясо, жиры, высокорафинированные продукты — рафинированный са­хар, хлеб из пшеничной муки высшего сорта — и одно­временно уменьшается доля растительной пищи, содержа­щей клетчатку и другие балластные вещества (растительные волокна). Подобное питание приводит к вялой перисталь­тике кишечника, запорам, что увеличивает время контакта с кишечником каловых масс, содержащих канцерогенные вещества (они попадают в организм извне и образуются в нем в процессе обмена веществ). Это повышает риск развития опухолей толстой кишки. В Аргентине и Уругвае, где люди употребляют больше мясной пищи, злокачествен­ные опухоли толстой кишки встречаются чаще, чем в Но­вой Зеландии, население которой питается преимуществен­но растительной пищей.

Науке до 50-х годов было известно два типа пище­варения — полостное (протекающее в полости кишечника) и внутриклеточное. В 50-х годах А. М. Уголев открыл мембранный тип пищеварения. Мембранное пищеварение происходит на внешней по­верхности клеток тонкой кишки, где компоненты пищи расщепляются ферментами поджелудочной железы и ки­шечными ферментами.

Биологический смысл мембранного пищеварения заклю­чается в том, что оно обеспечивает более эффективную подготовку пищевых продуктов к всасыванию в кровь и усвоению их клетками.

Полостное и мембранное пищеварение представляет собой единую интегральную систему. А. М. Уголев разъяс­няет: «Между полостным и мембранным пищеварением устанавливается положительная двусторонняя связь, обе­спечивающая максимальную эффективность обоих меха­низмов: полостное пищеварение подготавливает исходные субстраты для мембранного пищеварения, а мембранное… ускоряет полостное».

В желудке и кишечнике пища подвергается механи­ческой и химической обработке, что позволяет клеткам усваивать необходимые для жизнедеятельности вещества и энергию.

Сказанным роль желудочно-кишечного тракта в орга­низме не исчерпывается — он участвует в сохранении чистоты внутренней среды. А. А. Покровский утверждал, что «важным интегральным критерием защиты пищи, направленным на предупреждение болезней, должны быть показатели «химической чистоты» внутренней среды ор­ганизма».

В приведённом высказывании известного ученого спра­ведливо подчеркивается необходимость сохранять «хими­ческую чистоту» организма, и эту функцию наряду с дру­гими системами выполняет желудочно-кишечный тракт. Кроме «химической чистоты», необходима также и «ми­кробная чистота» внутренней среды организма, поскольку проникновение во внутреннюю среду патогенных микробов нередко приводит к заболеваниям. Еще Л. Н. Толстой советовал: «Наблюдай за своим ртом, через него входят болезни».

Полость рта человека заселена разнообразной микро­флорой — стафилококками, стрептококками, спирохетами, грибами, вирусами и др. Большое количество микроор­ганизмов находится в начальных отделах пищевода; ближе к желудку их становится меньше. В желудочном содержи­мом и тонкой кишке микробов обычно немного, всего 103-104 клеток. А вот в толстой кишке микроорганизмов огромное количество.

Проникновение в организм болезнетворных микробов не всегда вызывает заболевание. Во-первых, немалое зна­чение имеет количество попавших в организм возбудителей. Чтобы заболеть, например, холерой, надо проглотить 1010-1011 жизнеспособных холерных вибрионов. Во-вто­рых, наша пищеварительная система обладает мощными иммунными свойствами.

Механизмы устойчивости к инфекции различны. Ка­чество и количество пищеварительных соков, усиленная или вялая перистальтика кишечника, скорость всасыва­ния — все это определенным образом влияет на микро­флору. Характерный пример: воспаление кишечника при дизентерии резко усиливает его перистальтику (возникает понос), что способствует удалению возбудителей из ор­ганизма.

Многочисленные антигены — микроорганизмы, белки и другие, продвигаясь по пищеварительному тракту, на­чиная с полости рта, подвергаются многоступенчатой об­работке и обезвреживанию. В сущности процессы пере­варивания пищи и защиты организма от вредных веществ и микроорганизмов во многом едины. Значительной пре­градой для микробов служит эпителий, изнутри высти­лающий слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта. Эпителиальный слой быстро обновляется, слущиваясь, эпителиальные клетки вместе с микроорганизмами уда­ляются из кишечника. Кроме того, эпителиальные клетки выделяют слюну, желудочный сок и другие вещества, обладающие бактерицидными (противомикробными) свой­ствами. В сутки у человека продуцируется до 2 л слюны и 2,5 л желудочного сока, в состав которого входит соляная кислота; она подавляет жизнедеятельность многих микро­организмов. Нарушение секреции желудочного сока, сни­жение его кислотности увеличивают вероятность заболевания холерой, сальмонеллезом, дизентерией и другими кишечными инфекциями.

Важен также путь попадания возбудителя в желудок. Если инфекция вносится с водой, да еще натощак, то бактерии быстро минуют желудок, не успевая подвергнуть­ся губительному действию соляной кислоты, и вскоре проникают- в кишечник, что может привести к заболеванию. Но если те же бактерии и в том же количестве попадут в желудок вместе с пищей, то возбудители разрушаются.

Соляная кислота, по-видимому, не единственный про-тивомикробный фактор. Предполагается, что в желудке выделяются так называемые бактериостатины, угнетающие рост бактерий. Защитные функции присущи желудочной слизи (она защищает желудок не только от микробов, но и от самопереваривания), лейкоцитам и продуктам их распада.

В тонкой кишке слизистая оболочка выделяет секрет, обладающий выраженной противомикробной активностью. В толстой кишке одним из защитных факторов являются жирные кислоты, продуцируемые нормальной кишечной флорой.

Важная защитная роль принадлежит лимфоидной ткани пищеварительного тракта, клетки которой выраба­тывают антитела — иммуноглобулины, в том числе имму­ноглобулины А, обеспечивающие местный иммунитет. Больше всего иммуноглобулинов находят в тонкой кишке и именно в ней, как известно, меньше всего обитает микро­организмов.

Интересно отметить, что одним из стимулов к выра­ботке иммуноглобулинов служит обитающая в толстой кишке нормальная микрофлора. Желудочно-кишечный тракт обладает и иными меха­низмами защиты: в секрете желудка и кишечника обна­ружены интерферон, лизоцим и некоторые другие факторы неспецифического иммунитета.

Существует и специфический иммунитет, обусловли­вающий устойчивость организма к конкретным заболева­ниям — брюшному тифу, полиомиелиту и др. Нарушение хотя бы одного из звеньев сложной цепи иммунных механизмов, что может быть, в частности, след­ствием нерационального питания, снижает устойчивость пищеварительной системы к инфекции. Природа не напрасно потрудилась, создав методом проб и ошибок столь сложную по строению и функциям пищеварительную систему человека.

Поделитесь в социальных сетях:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *