Физиология пищеварения. Сущность процессов, происходящих в желудочно-кишечном тракте

 

Системная регуляция включает в  себя условные (виз, запах пищи) и  безусловные пищевые рефлексы (раздражение  пищевой кашицей многочисленных хемо- и механорецепторов слизистой кишечника). Показано, что блуждающий нерв стимулирует сокоотделение только в 1/3 тонкого кишечника, в остальных 2/3 - тормозит, впрочем, секреторная функция тормозится также симпатическими нервами. Известное значение в регуляции секреторной функции тонкого кишечника имеют гуморальные механизмы - энтерокринин, дуокринин (интестинальные гормоны), как и ацетилхолин, которые стимулируют его секрецию, катехоламины (адреналин и норадреналин), которые ее угнетают.

 

Секреторная функция тонкого кишечника  изучается в эксперименте путем  выведения одного или двух концов кишечника под кожу (Тири или Тири-Велла), у человека - методом дуоденального зондирования (только для секреторной функции 12-ти перстной кишки).

 В регуляции кишечного сокоотделения влияние ЦНС, вагуса, симпатических волокон выражено слабо.

Ведущее место принадлежит местным  механизмам, в том числе местным  рефлекторным дугам и гормонам. За счет рецепции содержимого кишечника, в том числе за счет определения  продуктов гидролиза, рН, температуру, возникают местные и активизируется продукция гормонов, что, в конечном итоге, и усиливает продукцию сока.

 

Печень

 

Печень контролирует различные  функции в организме.

 

 

Функции печени

В полость двенадцатиперстной кишки  печень выделяет желчь.

Функции желчи:

эмульгирует жиры в 12-перстной кишке, растворяет продукты гидролиза жиров;

способствует всасыванию и ресинтезу триглицеридов (участвует в образовании мицелл и хиломикронов);

повышает активность ферментов  панкреатического сока, особенно липазы;

усиливает гидролиз и всасывание белков и углеводов;

 

стимулирует желчеобразование (холерез);

стимулирует желчевыделение (холекинез);

стимулирует моторную деятельность тонкого  кишечника;

стимулирует пролиферацию и слущивание энтероцитов;

инактивирует пепсин в 12-перстной кишке;

оказывает бактерицидное действие.

 

Образование и состав желчи. За сутки  секретируется 500-1500 мл желчи. Ее образование  происходит в гепатоцитах. Желчь содержит три ингредиента:

 

1) желчные кислоты,

2) желчные пигменты,

3) холестерин.

 

Желчные кислоты. В печени из холестерина  образуются хенодезоксихолевая и холевая кислоты. Их называют первичными желчными кислотами. После выведения желчи в кишечник из этих кислот под влиянием микроорганизмов образуются более 20 различных вторичных желчных кислот.

 

Желчные пигменты. (билирубин).

 

Холестерин. До 80% холестерина, содержащегося  в организме, синтезируется в  гепатоцитах, 10% его образуется в клетках тонкого кишечника и около 5% - в клетках кожи. В среднем за сутки синтезируется около 1 г холестерина. Если с пищей поступило много холестерина (2-3 г), то синтез собственного холестерина почти полностью прекращается.

 

Ежесуточно с пищей поступает  около 0,5 г холестерина. Сюда же, в  кишечник, поступает с желчью около 1,5-2,0 г холестерина. Он необходим  для образования мицелл, хиломикронов, синтеза стероидных гормонов.

 

Непищеварительные функции печени

Печень выполняет множество  важных для организма функций.

1. Продуцирует желчь.

2. Печень продуцирует многие  белки: 100% фибриногена, 96% альбумина, 85% глобулинов, факторы свертывающей  и противосвертывающей системы.

3. В печени синтезируются глюкоза,  гликоген, жиры, кетоновые тела.

4. В печени происходит связывание  аммиака - токсического продукта - за счет образования мочевины  и креатинина.

5. В печени инактивируются многие  гормоны: стероиды, инсулин, глюкагон, биогенные амины - катехоламины, серотонин, гистамин.

6. В печени происходит обезвреживание  токсических и лекарственных  веществ за счет их окисления,  восстановления, гидролиза и конъюгации  с глюкуроновой и другими кислотами. Благодаря этому печень выполняет важнейшую функцию - барьерную.

7. Печень выполняет роль депо - крови, углеводов, белков, жиров, витаминов (А, Д, К, С, РР), микроэлементов.

8. Печень принимает активное  участие в эритрокинетике, в частности в разрушении эритроцитов и деградации гема.

9. Печень участвует в иммунопоэзе и иммунологических реакциях.

 

Подробнее остановимся на процессах  обезвреживания метаболитов и чужеродных соединений. В минуту через печень протекает 1,2 л крови, при этом 70% ее (820 мл) поступает через воротную вену, собирающую кровь от пищеварительного тракта. До 80% клеток печени - это гепатоциты. Именно в гепатоцитах происходит обезвреживание как собственных метаболитов, так и чужеродных веществ, которые не идут на пластические или энергетические процессы организма (ксенобиотики).

 

 

Физиология питания

 

Среди вопросов, которыми занимается физиология питания, можно выделить три основных:

1) какова должна быть калорийность  пищи? 2) как часто должен совершаться  прием пищи, каков режим питания? 3) что и в каких количествах  следует принимать с пищей?

 

Энергетическая ценность продуктов  питания

Калорийность пищи, т.е. содержание свободной энергии обеспечивается наличием в ней белков, жиров и углеводов. С учетом усвоения пищи (в среднем она усваивается на 90%) ее калорийность должна превосходить суточные энерготраты организма (величину общего обмена) не более, чем на 10%. При постоянном превышении суточной калорийности пищи над энерготратами на 300 ккал (это примерно 100-граммовая сдобная булочка) увеличивается накопление резервного жира на 15-30 г в сутки, а в год - на 5,4-10,8 кг.

Каждый пищевой продукт, содержащий белки, жиры, углеводы, имеет определенную энергетическую ценность, или калорийность. Например, в расчете на 100 г продукта: хлеб ржаной - 170 ккал, хлеб пшеничный - 240 ккал, пирожное - 350-540, сахар - 379 (1 чайная ложка, т.е.8 г сахара - 30,3, а 2 чайные ложки - 60,6 ккал), молоко - 59 (0,5 л молока - 295 ккал), масло сливочное - 749 (20 г - 150 ккал), сыр российский - 371, масло подсолнечное - 839, картофель отварной - 82, яблоки - 39, говядина отварная - 254, яйцо (1 шт) - 63, сок виноградный - 71 (а стакан - 142 ккал).

 

 

Защитные компоненты пищевых продуктов

1. Вещества, участвующие в обеспечении  функции барьерных тканей. К ним  относятся витамины А, С, Р,  группы В, Е. Например, ретинол, а также многие витамины группы В необходимы для образования структурных компонентов слизистых оболочек дыхательных, мочеполовых путей, пищеварительного тракта, кожи. В поддержании целостности мембран клеток, обеспечении нормальной плотности стенок кровеносных сосудов участвуют токоферолы, аскорбиновая кислота, биофлавоноиды. Эти витамины, а также лецитин, кефалин, серосодержащие аминокислоты, лимонная кислота и другие факторы проявляют свойства антиокислителей - тушат перекисное окисление липидов (ПОЛ), предохраняя ткани от появления свободных радикалов. Это особенно важно при стрессах, действии ионизирующей радиации, наличии производственных вредностей.

 

2. Соединения, улучшающие обезвреживающую  функцию печени. К ним относятся  соединения, которые обеспечивают  процессы гидроксилирования, метилирования токсических веществ в печени. Источниками подвижных метальных групп являются метионин, витамин U, витамин В,;, или пангамовая кислота, холин, лецитин, бетаин, фолацин и витамин В,;. Участвует в обезвреживании глутаминовая кислота, которой богата свекла и другие растительные продукты. Для нормальной функции печени необходимо поступление с пищей липотропных веществ, предотвращающих накопление липидов в печени, из-за чего функция печени может нарушаться. К липотропным веществам относятся все те вещества, которые способствуют окислению липидов до конечных продуктов. В частности, к ним относятся ниацин, или витамин РР, рибофлавин (витамин В6), витамин С, витамин Р (биофлавоноиды), лецитин, холин, ионы калия, непредельные ненасыщенные жирные кислоты.

 

3. Вещества, участвующие в защите  организма от микроорганизмов  и вирусов. Это фитонциды - вещества, содержащиеся во многих растительных  продуктах. Их обнаружил и детально  исследовал Б.П. Токин. Например, сок антоновских яблок бактерициден по отношению к дизентерийной палочке. У фитонцидов есть важное свойство - они не усваиваются организмом человека, поэтому проходят транзитом через весь желудочно-кишечный тракт, обезвреживая микроорганизмы. Фитонциды есть в горчице, хрене, чесноке, луке, петрушке, капусте, свекле, моркови, цитрусовых, облепихе, красной и черной смородине, землянике, клюкве, бруснике. Все фитонциды очень нестойки. И только фитонциды чеснока очень устойчивы и длительно сохраняются.

 

4. Вещества, проявляющие антиканцерогенные  эффекты:

ретинол (витамин А), защищающий ротовую полость и ЖКТ, мочевой пузырь;

 

комплекс аскорбиновой кислоты, токоферола, ретинола и цистеина, который тормозит накопление в организме нитрозаминов, образующихся из предшественников, содержащихся в колбасе и других продуктах. Нитрозамины относятся к мощным канцерогенам;

 

витамин К и источники, его содержащие, в том числе морковь, капуста, паста из океанической креветки;

 

балластные вещества (целлюлоза), предотвращающие  развитие рака толстой кишки;

 

бета-ситостерол, содержащийся в растительных маслах, уменьшает вероятность появления рака толстой кишки.

 

Источниками защитных веществ являются: молоко, творог, молочно-кислые продукты, нежирные сорта мяса и рыбы в отварном виде, яичный белок, растительные масла, хлеб из муки грубого помола, отруби, овсяная и гречневая крупы, свекла, морковь, тыква, капуста белокочанная, листовые овощи, черная смородина, крыжовник, облепиха, шиповник, цитрусовые. Желательно, чтобы эти вещества попадали в организм человека в комплексе.

 

Следует иметь в виду, что в  продуктах содержатся и вещества, которые противодействуют проявлению положительного эффекта защитных веществ. В частности, это продукты, богатые  холестерином, это жиры в больших  количествах, кофе и чай в больших  количествах (кофеин вызывает мобилизацию  жира из жировых депо, поэтому в  депо вновь синтезируется из углеводов  очередная порция жира), вещества, содержащие в высоких концентрациях биогенные  амины, например, тирамин, норадреналин, дофамин, серотонин. К последним относятся многие сорта сыра, например, сыр чеддер, рокфор, стилтон, шоколад, ананасы, томаты, красные вина.

 

Антипищевые вещества. Они не обладают токсичностью, но блокируют или тормозят усвоение нутриентов. К ним относятся:

 

антиферменты, т.е. вещества, которые  блокируют пепсин, трипсин, альфа-амилазу. Такие вещества содержатся в сырых бобовых, в яичном белке, пшенице, ячмене. При термической обработке они разрушаются;

 

соединения, блокирующие усвоение или обмен некоторых аминокислот, это, так называемые, редуцирующие углеводы, которые при термической обработке  соединяются с аминокислотами (в  основном, с лейцином) и связывают  их, препятствуя их всасыванию (реакция  Майяра);

 

антивитамины - вещества, которые разрушают  витамины или нарушают их усвоение. Например, для аскорбиновой кислоты  это окислительные ферменты - аскорбатоксидаза, полифснолоксидаза. Для витамина b) (тиамина) антивитамином является фермент тиаминаза, содержащийся в сырой рыбе. Для витамина биотина антивитамином является белок авидин, который содержится в сырых яйцах;

 

деминерализующие вещества: щавелевая кислота, фитин, танины. Они связывают некоторые двухвалентные и трехвалентные соединения, и тем самым делают их неусвояемыми. Например, в щавеле, ревене количество щавелевой кислоты настолько велико, что она противодействует всасыванию не только кальция, имеющегося в этих культурах, но и кальция, содержащегося в других продуктах, которые употребляются одновременно.

 

 

Компоненты пищи, неблагоприятно влияющие на организм

 

 

В продуктах и напитках могут  содержаться природные токсические  соединения - лектины, небелковые аминокислоты, гликозиды и др.

 

Лектины - это гликопротеины, обладающие местным и общим токсическим действием. Они нарушают всасывание в тонком кишечнике, повышают проницаемость стенок кишечника, поэтому вызывают проникновение чужеродных веществ в кровь, вызывают агглютинацию эритроцитов. Эти вещества содержатся в бобовых, арахисе, проростках растений, икре рыб. Тепловая обработка, особенно гидротермическая, разрушает лектины.

 

Цианогенные амины содержатся в ядрах косточек миндаля, абрикосов, вишни. В этих ядрах имеется фермент, разрушающий эти амины. В результате образуется синильная кислота. Так происходит, например, при длительном хранении источников цианогенных аминов - наливки, настоянной на плодах с косточками.

 

Соланин - токсическое соединение, которое образуется в позеленевших клубнях картофеля.

 

Канцерогенные вещества - это полициклические  ароматические углеводороды, которые  образуются в обугленных участках пищевых  продуктов, в перегретых жирах, в  продуктах копчения. К канцерогенным  веществам относятся нитрозосоединения. Они содержатся в продуктах, которые подвергнуты посолу, копчению, хранению в сыром, неразрезанном или вареном виде при недостаточно низкой температуре. Нитрозосоединения образуются также в растениях, выросших на почве, обильно удобренной азотистыми соединениями (нитратами), особенно их много в свекле и листовых овощах.