Роль пищеварения в поддержании гомеостаза

Роль пищеварения в поддержании  гомеостаза

К настоящему времени и международное сообщество, и отдельные страны выработали нормативы питания и рекомендуемые уровни потребления для поддержания здоровья, вместе с тем общеизвестно, нездоровые рационы питания и недостаточная физическая активность являются ведущими причинами основных неинфекционных заболеваний, включая сердечно-сосудистые болезни, сахарный диабет типа 2 и определенные типы рака и на них приходится значительная доля глобального бремени болезней, смерти и инвалидности. Поэтому в глобальной стратегии ВОЗ в области питания, физической активности и здоровья указывается, что «...здоровье является ключевой детерминантой развития и предварительным условием экономического роста ... и инвестиции в здоровье являются важным условием экономического развития. Программы по содействию здоровому режиму питания и физической активности в целях предупреждения болезней являются важнейшим средством в рамках политики по удовлетворению потребностей развития».

Из этого положения вытекают и соответствующие задачи здравоохранения:

-добиться гармонии человека со средой обитания, как внешней, так и внутренней (минимизировать негативное воздействие на организм экопатогенов, продуктов обмена веществ и ксенобиотиков);

-добиться индивидуальной психосоматической гармонии (вос-становить нарушенный обмен веществ и регуляторные нейроэндокринные механизмы);

-восстановить нарушенную работу пищеварительного транспортного конвейера для индивидуального оптимального поступления в организм энергетических и пластических веществ, необходимых для адекватной адаптации к изменяющимся условиям среды, с одной стороны, и поддержания максимальной работоспособности, с другой.

Ведущим компонентом здорового образа жизни, обеспечивающего сохранение здоровья и высокой трудоспособности человека, является рациональное питание. Анализ фактического питания населения свидетельствует о том, что рацион россиян характеризуется избыточным потреблением жиров животного происхождения и легко усваиваемых углеводов, дефицитен в отношении пищевых волокон, витаминов, макроэлементов и микроэлементов. Недостаточность или избыточность энергетических, пластических и регуляторных веществ (белков, ПНЖК, пищевых волокон, витаминов, микроэлементов и пр.) в рационе питания сказываются на деятельности организма, снижают его сопротивляемость, а, следовательно, и способность к адаптации.

Причинами этого являются: воздействие экопатогенов окружающей среды, современные интенсивные технологии производства продуктов питания, характеризующиеся потерей эссенциальных (жизненно необходимых) микронутриентов на всех этапах производства, высокотемпературные режимы приготовления продуктов и пищи, необоснованная ориентация врачей на использование синтетических лекарственных препаратов, вызывающих «фармакологическую» мальабсорбцию, которая еще больше усугубляет дефициты эссенциальных нутриентов и т.п. По этой причине у 70-90% населения России определяется дефицит в рационе витамина С, у 55-60% – витаминов Е, А и бета-каротина; более чем у трети населения - витаминов В-комплекса и фолиевой кислоты.

Перечисленные нарушения питания  могут приводить к питательной (нутриентной) недостаточности, снижению адаптационно-компенсаторных и регуляторных возможностей организма, изменению его физиологических функций, что способствует формированию и распространению хронических заболеваний не только системы пищеварения (гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, первичного хронического гастродуоденита, язвенной болезни желудка и двенадцати-перстной кишки и т.п.), но и заболеваний других органов и систем организма: атеросклероза, гипертонической болезни, ИНСД, метаболической иммунодепрессии, алиментарного ожирения, аутоиммунной патологии и пр. С другой стороны, недостаток в пище белков, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов и минеральных веществ способствует росту числа лиц с нарушенной иммунореактивностью и резистентностью к естественным и техногенным факторам окружающей среды.

Решить проблему питательной недостаточности путем использования стандартных диетических столов достаточно сложно, так как из общей калорийности рассчитанного диетического рациона фактическое поступление больному не превышает 60%. Кроме того, трудно составить сбалансированный рацион из естественных продуктов питания, особенно по витаминам, микроэлементам, минералам, ПНЖК оме-га-3, биофлавоноидам и другим эссенциальным микронутриентам. Исходные нарушения питания, недостаточность питания больного и не-адекватная коррекция метаболических нарушений в значительной степени снижают эффективность лечебных мероприятий, увеличивают риск осложнений, отрицательно влияют на продолжительность пребывания больных в стационаре, снижают функциональные резервы организма, снижая его адаптационный потенциал не только у больных, но даже у условно здоровых и здоровых пациентов.

В период, когда естественный путь восполнения прогрессирующих дефицитов основных питательных веществ исключен или значительно ограничен, особое значение в комплексе лечебных и реабилитационно-профилактических мероприятий приобретает включение специализированных продуктов питания (метаболически ориентированных комплексов и сбалансированных смесей), а также натуральных продуктов на основе гидробионтов, продуктов пчеловодства, лекарственных и пищевых растений и пр. (нутрицевтиков и фармаконутриентов) в лечебные и реабилитационно-профилактические пищевые рационы. Обмен веществ в организме протекает как единое целое при тесном взаимодействии и взаимосвязи отдельных его составляющих. Наряду со спецификой белкового, жирового и углеводного обменов четко выделяются общие закономерности ассимиляции компонентов пищи. Первым этапом превращения является деятельность пищеварительного транспортного конвейера, в результате чего в кровь одно-временно поступают мономеры основных питательных веществ. Дальнейшая трансформация белков, жиров и углеводов в тканях сопровождается появлением промежуточных продуктов распада (пировиноградная кислота, ацетил - КоА и др., являющихся структурными субстратами, которые вследствие химической перестройки осуществляют перекрестное превращение белков в углеводы, углеводов в белки, а также образование жиров из белков и углеводов, равно как и углеводов из жиров – рисунок 1.

Рис. 1. Стадии извлечения энергии из пищевых веществ

Цикл трикарбоновых кислот и окислительное фосфорилирование представляют конечный путь генерирования энергии. В процессе распада углеводов в тканях образуется пировиноградная кислота, которая после дальнейших превращений может дать щавелевоуксусную и ацетилглютаминовую кислоты. В результате аминирования и переаминирования могут быть синтезированы аланин, аспарагиновая и глутаминовая аминокислоты. Установлено, что углеродные цепи глюкозы могут трансформироваться в углеродные цепи всех эссенциальных аминокислот. В образовании жира из углеводов доказана возможность как синтеза жирных кислот из ацетил-КоА, образующегося в результате декарбоксилирования пировиноградной кислоты, так и образования глицерина в результате восстановления продуктов распада глюкозы. Факт образования углеводов из белков (глюконеогенез) доказан раньше, это подтверждается нормальным развитием животных при полном исключении углеводов и жиров из состава пищевого рациона. Исходным субстратом глюконеогенеза являются преимущественно те аминокислоты, при распаде которых тем или иным путем выделяется пировиноградная кислота. Аминокислоты, которые в качестве промежуточного продукта образуют ацетоуксусную кислоту, могут трансформироваться в жирные кислоты, а образовавшийся при расщеплении жиров глицерин может трансформироваться в углеводы. Возможность же синтеза углеродного скелета аминокислот из жирных кислот, хотя и существует, но весьма ограничена и исчерпывается синтезом глютаминовой кислоты.

Таким образом, в обмене веществ имеется ряд обратимых реакций, связывающих между собой обмен белков, жиров и углеводов в единый процесс. Благодаря сопряженным процессам взаимопревращения промежуточных продуктов тканевого обмена организм получает возможность поддержания гомеостаза питательных веществ и обеспечения своих энергетических и пластических потребностей даже в отсутствие поступлений тех или иных нутриентов.

В последние десятилетия получили развитие представления о промежуточном  обмене питательных веществ как об одном из важнейших механизмов, обеспечивающих постоянство состава внутренней среды организма. Согласно этим представлениям, энтеральная среда пополняется физиологически активными соединениями, отсутствующими в пище или поступающими в недостаточном количестве. Эта корригирующая функция, которая оказывается возможной благодаря круговороту веществ между кровью и пищеварительным трактом, играет существенную роль в регуляции процессов всасывания и под-держания нормального метаболизма.

Как показали исследования А.Д.Синещекова (1965), выделение в просвет пищеварительного тракта эндогенных питательных веществ приводит к тому, что в двенадцатиперстной кишке формируется химус относительно постоянного состава. Процесс стабилизации, то есть устойчивого по составу химуса, автор назвал гомеостатированием, исходя из того, что «гомеостатирование внутренней среды организма начинается на уровне двенадцатиперстной кишки». По его мнению, гомеостатирование состава химуса является важнейшим результатом деятельности всей системы органов пищеварения, достигнутым благодаря нервной и гуморальной регуляции деятельности этих органов. Гомеостатирование состава энтеральной среды достигается благодаря тому, что в гастродуоденальном отделе (ГДО) пищеварительного канала происходит интенсивный обмен нутриентами: в то время как основная масса углеводов, содержащихся в пище, всасывается, вода, натрий и хлор, выделяясь в количествах, существенно превышающих содержание этих веществ в рационе, поступают в состав энтеральной среды. В просвет этого отдела пищеварительного канала поступают и липиды, в количестве, сопоставимом с их содержанием в рационе. Величина и направление нетто- потока калия, кальция, фосфора и азотистых продуктов зависит как от их концентрации в рационе, так и от соотношения нутриентов в съеденной пище. Только в том случае, если в состав рациона входят все основные нутриенты в соотношениях, характерных для сбалансированных рационов, эти вещества частично всасываются в ГДО пищеварительного канала, во всех остальных случаях масса их в химусе возрастает тем значительней, чем ниже исходное содержание этих веществ в рационе. В результате взаимодействия двух разнонаправленных процессов – всасывания одних и выделения в просвет пищеварительного канала других нутриентов – их концентрация в ГДО стабилизируется в относительно малом (по сравнению с рационами) интервале значений. При этом величина концентрации электролитов и основных питательных веществ приближается к характерным для крови. Согласно результатам проведенных исследований, в естественных условиях пищеварения рециркуляция является основным механизмом поддержания относительного постоянства состава химуса. Гомеостатирование энтеральной среды достигается наиболее экономным способом, а именно за счет повторного поступления в ее состав малых количеств нутриентов, всасывающихся из тонкой кишки.

Основным следствием гомеостатирования химуса является пропорциональное сопряженное всасывание всех входящих в его состав нутриентов. По существу это означает, что гомеостатирование химуса является промежуточным этапом на пути превращения случайного набора питательных веществ, входящих в состав различных рационов, в относительно постоянный по их соотношению поток веществ из энтеральной среды в кровь и для каждого из них приближенный по концентрации к поддерживающейся в гомеостатической внутренней среде.

Такая организация пополнения организма  нутриентами является основой поддержания  его питательного гомеостаза. Кроме  того, при постоянно сохраняющейся  близости общей концентрации питательных  веществ в химусе и нетто-потоке в последнем питательные вещества находятся только в форме полимеров  и продуктов их промежуточного и  заключительного гидролиза. Это  означает, что ферментативное расщепление  полимеров пищевых субстратов в  тонкой кишке организовано таким  образом, что скорость образования продуктов заключительного гидролиза постоянно соответствует скорости их пере-носа через кишечный барьер в кровь.

Полученные данные составили теоретическую основу разработки состава питательных смесей для энтерального внутрикишечного питания.

В соответствии с приказом МЗ РФ№ 330 от 05.08.2003 г «О мерах по совершенствованию лечебного питания в лечебно - профилактических учреждениях РФ» используемые виды нутритивной поддержки включают парентеральное питание, энтеральное питание, систему стандартных диет и лечебное питание с применением смесей энтерального питания, витаминно-минеральных комплексов.

Оптимальное питание подразумевает, прежде всего, использование рациональных, сбалансированных по нутриентному составу пищевых рационов, включающих разнообразные традиционные продукты питания, дополненные, при необходимости, специализированными (функциональными) пищевыми продуктами, нутрицевтиками и фармаконутриентами, которые являются незаменимыми факторами питания.

Включение специализированных пищевых продуктов, нутрицевтиков и фармаконутриентов в рационы питания с целью их оптимизации этиопатогенетически оправдано, так как они имеют декларированный, сбалансированный состав по основным эссенциальным макро- и микронутриентам, отличаются на фоне минимальных ферментативных и энергетических затрат быстротой приготовления и оптимальностью усвоения. Это позволяет:

-достаточно легко и быстро, не повышая калорийность рациона, ликвидировать повсеместно обнаруживаемый у большинства населения России дефицит витаминов, минеральных веществ и других микронутриентов;

-индивидуализировать питание конкретного человека в зависимости от его индивидуальных потребностей, существенно отличающихся не только по полу, возрасту, интенсивности физической нагрузки, но и в связи с генетически обусловленными особенностями биохимической конституции.

Нами разработан алгоритм диагностики  нарушений пищевого статуса у  пациентов и методы его коррекции метаболическими средствами, включающими стандартные диетологические рационы питания, специализированные (функциональные) пищевые продукты (метаболическинаправленные и сбалансированные сухие смеси, молочнокислые продукты, обогащенные недостающими эссенциальными факторами пищи), нутрицевтики (витаминно-минеральные комплексы, биодобавки, содержащие ПНЖК класса омега 3 и пр.), пре- и пробиотики и фармаконутриенты.

Согласно формирующейся современной медицинской концепции, традиционные лечебно-профилактические рационы питания, функциональные пищевые продукты, нутрицевтики и фармаконутриенты с полным правом можно отнести к метаболической терапии, включающей в себя три взаимосвязанных составляющих:

дезинтоксикационную терапию –  использование различных сорбентов  для нейтрализации и выведения  из организма продуктов ПОЛ, ксенобиотиков, эндотоксинов и пр.;

редукционную терапию – восполнение  недостающих организму эссенциальных  микронутриентов (витаминов и минералов), выполняющих кофакторные функции  ферментов для восстановления их функциональной активности, с одной стороны, и оптимизации работы нейроэндокринных и иммунных механизмов регуляции, с другой;

аддитивную терапию – восполнение  дефицитных продуктов промежуточного метаболизма (аминокислот, ферментов. ПНЖК омега- 3, пре- и пробиотиков  и т.п.) для оптимизации обмена веществ и нормализации функционального  состояния органов и систем организма человека.

Основными критериями для включения тех или иных метаболических средств в реабилитационно-профилактические программы должны быть следующими:

-во-первых, метаболическое средство (продукт) должно обладать системным физиологическим действием, то есть способствовать восстановлению нарушенных функций нескольких органов и систем организма;

-во-вторых, должно оказывать на организм оптимальные метаболические эффекты, то есть обладать детоксикационными, редукционными и аддитивными свойствами;

-в-третьих, должно быть безопасными, то есть соответствовать эпидемиологическим и гигиеническим требованиям, предъявляемым к данной категории продуктов;

-в-четвертых, способствовать достижению и поддержанию достигнутых положительных оздоровительных эффектов, на фоне снижения или полной отмены аналогичных по терапевтическим эффектам синтетических фармакологических препаратов.

В настоящее время приходится признать, что тот опыт и знания, которые  были накоплены человечеством в отношении понимания процесса питания, то есть процесса взаимодействия организма с пищей, и те методы, способы и подходы которые применялись для оптимизации процесса питания, в целом оказались не состоятельны. Какие бы системы питания мы не рассматривали (будь то раздельное питание, вегетарианство, белковые, низкокалорийные, сбалансированные, обезжиренные, разгрузочные, витаминизированные, микроэлементные, очистительные диеты и т.д.) ни одна из этих систем даже в комплексе не может претендовать на универсальность, то есть не может быть успешно применена любым человеком. Более того, большинство известных дефицитных систем питания к которым наиболее часто при-бегают люди с целью оздоровления, часто впоследствии приводят к прямо противоположному эффекту. Это означает, что мы должны искать и разрабатывать новые подходы к оптимизации питания современного человека, тем более что постоянно ухудшается экобиосфера, в которой живет человек.