10. Вода

Значение воды как компонента пищевого продукта, понимание ее свойств и поведения в пищевых продуктах чрезвычайно важны.

Удаление влаги высушиванием или замораживанием существенно изменяет состав биологических веществ и природные свойства продукта. Все попытки вернуть воду в первоначальное состояние не привели к успеху. Удаление или замораживание воды весьма широко использует­ся среди методов хранения продуктов, и поэтому необходимо считаться с теми существенными изменениями, которые имеют место в продукте в обоих случаях.

Удаление влаги из пищевых продуктов или связывание ее увели­чением содержания соли или сахара тормозит многие реакции и инги-бирует рост микроорганизмов, увеличивая продолжительность хранения многих пищевых продуктов.

Вода обусловливает консистенцию и структуру продукта, влияет на его внешний вид и вкус.

Благодаря физическому взаимодействию с белками, полисахари­дами, липидами и солями, вода значительно влияет на текстуру пищи. Поскольку многие пищевые продукты содержат большое количество влаги, требуется разработать эффективные способы их длительного хра­нения.

Организм человека на 2/3 состоит ш воды, причем в разных час­тях и органах содержится неодинаковое ее количество. Суточная по­требность в воде в среднем составляет 35-40 мл на I кг массы тела. При средней массе тела взрослого человека 70 кг суточная потребность в во­де составляет 2,5 л. Значительная часть этой нормы содержится в пище­вых продуктах. Свободная жидкость, содержащаяся в пище, должна со­ставлять около 1,2 л при общей массе дневного рациона около 3 кг.

Количество воды, вводимое в организм с пищей и питьем, меня­ется в зависимости от климатических условий и степени интенсивности физической нагрузки.

Вода не обладает энергетической и пищевой ценностью, но без воды жизнь невозможна.

Функции воды в организме важны и разнообразны. Вода:

1. растворяет питательные вещества и транспортирует их в орга­ низме человека;

2. выводит отходы процессов обмена из клеток организма;

3. является дисперсной средой для крови, протоплазмы клеток;

4. служит терморегулятором организма, так как, будучи хорошим проводником теплоты, выравнивает температуру между соседними клетками, а следовательно, предохраняет организм от перегревания;

5. поддерживает химические реакции, является прямым участни­ ком гидролитических реакций;

6. служит смазочным материалом в суставах и в местах сопри­ косновения различных частей организма.

38

39

Раздел 2. Физиология пищеварения

Тема 1

Пищеварение. Строение желудочно-кишечного тракта

и функциональные особенности пищеварения в различных его отделах

Цель - изучить строение желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и ха­рактер пищеварения в его отделах.

Учебное 1. Составить перечень и обозначить основные органы ЖКТ, задание: участвующие в процессе пищеварения (изобразить схемати­чески).

7. Охарактеризовать состав ферментов и продукты, образую­ щиеся в различных отделах ЖКТ при переваривании пищи.

8. Материалы учебного задания представить в виде таблицы (см. образец в конце темы).

Методические указания

Человек не может существовать без пищи, которая, однако, не может быть использована организмом без предварительной обработки. Совокупность механической, тепловой и химической обработки пищи в желудочно-кишечном тракте, в результате которой она измельчается, перемешивается, ослизняется, расщепляется на простые органические соединения, способные поступать в кровь и лимфу, называется пищева­рением.

Расщепление пищевых веществ происходит с участием биологи­ческих катализаторов - ферментов, выполняющих специфические функ­ции. В пищеварении участвуют три группы ферментов: протсолитиче-

ские (протеазы) - ферменты, расщепляющие белок; амилолитическис (амилазы) - ферменты, расщепляющие углеводы: липолитические (липа­зы) - ферменты, расщепляющие жир.

Основными органами ЖКТ, участвующими в процессе пищева­рения, являются: ротовая полость - передний отдел пищеварительного аппарата, куда открываются протоки слюнных желез (околоушной, под­челюстной, подъязычной), глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперст­ная кишка, печень, желчный пузырь, поджелудочная железа, тонкий и толстый кишечник.

В ротовой полости пища измельчается, смачивается слюной, пе­ремешивается, ослизняется и проглатывается. Во рту начинается хими­ческая обработка пищи ферментами слюны. Слюна состоит из воды (на 98-99%), слизистого вещества - муцина, лизоцима, неорганических веществ (содей кальция, калия) и ферментов: птиалина (амилазы и диа­стазы), расщепляющего крахмал до декстрина, и мальтазы, расщепляю­щей мальтозу на простые сахара. Реакция слюны щелочная. Ее выделя­ется 0,5-2 л в сутки. Максимальное выделение (на лимонный сок) со­ставляет 7,4 мл/мин. Вне акта еды слюна выделяется для увлажнения по­лости рта и составляет 0,24 млУмин.

В слюне содержатся также протсолитические и амилолитические ферменты, однако практически они в ротовой полости в пищеварении не участвуют. Также незначительно здесь расщепление углеводов, так как пища во рту задерживается 10-30 с. Пищеварение во рту, таким образом, сводится к механической обработке пищи, однако акт еды - вид, запах, вкус, обстановка приема еды - имеет большое значение для последую­щего хода пищеварительного процесса. Акт еды является мощным раз­дражителем, возбуждающим секрецию желудка, поджелудочной железы, тонкого кишечника, печени, а также вызывающим усиление моторной деятельности всего ЖКТ.

В желудке продолжается переваривание углеводов амилазой слю­ны, однако по мере пропитывания пищевого комка кислым желудочным соком действие ферментов слюны, активных только в щелочной среде, прекращается.

Пищеварение в желудке происходит с помощью желудочных ферментов, содержащихся в желудочном соке.

Желудочный сок - жидкость желтоватого цвета, содержащая 0,4-0,5% соляной кислоты, соль, слизь, органические кислоты, фермен­ты. В желудочном соке главным компонентом являются пепсины (около 8 видов), гидролизующие белки до крупных полипептидов, гастриксин, сычужный фермент химозин (реннин), муцин. Гастриксин является фер­ментом желудка человека, обладающим максимально высокой протеоли-

40

41

тичсской активностью. Он активнее пепсина, но уступает ему в скорости расщепления яичного белка. Химозин янлястся характерным компонен­том желудочного сока детей раннего возраста и животных. По действию он близок к пепсину, относится к коагулирующим ферментам из-за спо­собности свертывать молоко.

В составе желудочного сока имеются липаза и амилаза. Они здесь неактивны. При поступлении пищи в желудок в нем вырабатывается со­ляная кислота. Физиологическое значение соляной кислоты заключает­ся в следующем:

9. она активизирует пепсин, который находится в желудке в виде пепсигена - неактивной его формы;

10. под ее влиянием разбухают белки пищи, что способствует их перевариванию;

11. поступая в двенадцатиперстную кишку, стимулирует образо­ вание гормона секретина, возбуждающего желудочную секрецию;

12. вызывает рефлекторное сокращение выхода из желудка;

13. оказывает бактериостатическое и бактерицидное действие на микробы, поступающие в желудок;

14. размягчает кости (декальцинирующее действие).

Муцины (слизь) играют защитную роль, предохраняя слизистую оболочку желудка от вредных механических и химических раздражите­лей. Они - активный пищеварительный агент, который адсорбирует фер­менты желудочного сока.

В желудочный сок входят также кобальтсодержащий гастрому-копротеид - внутренний гематин (фактор Касла) и ферритин, участ­вующие в кроветворении. Вот почему при резекции желудка у некото­рых больных развивается малокровие.

Вне акта еды кислый желудочный сок не выделяется. Отделяется лишь небольшое количество слизи. Возбудителем желудочной секреции является пища, поступающая в ЖКТ. Количество, переваривающая сила и начало отделения сока зависят от характера потребляемого продукта. Так, при приеме мяса максимальное отделение сока приходится на пер­вые два часа; прием хлеба вызывает максимальное отделение сока в первый час; при приеме молока максимум активности сока достигается к третьему часу.

Сильными стимуляторами секреции являются крепкие бульоны из мяса, рыбы, грибов, жареные блюда. В меньшей степени выделение же­лудочного сока вызывают продукты, употребляемые в отваренном виде. Жиры, неразбавленные фруктово-ягодные соки тормозят выделение же­лудочного сока. Подавляет пищеварение также однообразное питание, неприглядный вид пищи, ее неприятные запах и вкус.

В желудочной секреции выделяются две фазы: рефлекторная (мозговая) фаза, при которой секреция желудочного сока возникает рефлекторно в результате образования условного рефлекса при виде, запахе пищи, звуках, сопровождающих прием пищи, и т.п.; безусловно-рефлекторная (нервно-химическая или кишечная) - возникает при непо­средственном контакте с пищей. Вторая фаза обусловлена возбуждаю­щим действием специфических гормонов, продуктов расщепления пи­щевых веществ, экстрактивных веществ, специй, пряностей и т.п., со­держащихся в пище.

В первом случае воспринимающими являются рецепторы глаза, уха, носа, во втором - рецепторы слизистой оболочки рта и глотки. Желудочный сок при условно-рефлекторном возбуждении желудка фи­зиолог И.П. Павлов назвал «запальным» или «аппетитным»). Физиоло­гическое значение запального сока и аппетита, по его мнению, состоит в том, что они служат механизмом, подготавливающим ЖКТ к перева­риванию пищи.

Из желудка пища небольшими порциями поступает в двенадцати­перстную кишку, где подвергается дальнейшей химической обработке соком поджелудочной железы. За сутки вырабатывается 1,5-2,5 л сока. Панкреатический сок содержит бикарбонаты и весь набор гидролаз: ами­лазу, мальтазу, инвертазу, аминопептидазу, карбоксипептидазу А и Б, дипептидазы, нуклеазы, фосфолипазу А, эстсразы. Попав в двенадца­типерстную кишку, трипсиноген превращается под влиянием энтероки-назы в трипсин, который, кроме участия в переваривании белков, акти­визирует другие протеазы панкреатического сока.

Назначение панкреатического сока - нейтрализация кислого со­держимого желудка и гидролиз белков, жиров, нуклеиновых кислот.

Двенадцатиперстная кишка - начало тонкого кишечника, где пи­ща переваривается недолго. Основными компонентами переваривания се являются полипептиды, образующиеся из пептонов и альбумоз, гли­церин и жирные кислоты - продукты расщепления жира, глюкоза, обра­зующаяся из крахмала и мальтозы,

В двенадцатиперстную кишку по специальному протоку поступа­ет желчь из желчного пузыря, представляющего собой грушевидный мешок объемом около 60 мл, где она накапливается после образования и поступления из печени.

Желчь - жидкость от светло-зеленого до темно-зеленого цвета, Она активизирует липазу поджелудочного и желудочного сока, эмульги­рует жиры, усиливает моторику (движения) кишечника, подавляет в нем гнилостные процессы и способствует всасыванию жирных кислот.

42

43

Печень не только место образования желчи. Это исключительно важный орган, участвующий в обмене и усвоении витаминов, обезвре­живании токсичных веществ, углеводном и жировом обмене, синтезе свертывающей и противосвертывающей систем крови.

В тонком кишечнике, имеющем длину 5-6 м, завершается процесс пищеварения. Здесь выделяется за сутки 2,5 л кишечного сока. Это мут­новатая жидкость, содержащая слизь и около 20 различных ферментов (полипептидазы, дипептидазы, липаза, амилаза, мальтаза, сахараза, лак-таза и др.). Пищеварение в тонком кишечнике происходит как в полости кишки (полостное), так и на поверхности ее (пристеночное). Стенки тон­кого кишечника покрыты специальными органами всасывания - ворсин­ками (18-40 шт. на 1 мм²), через которые в кровь и лимфу поступают продукты переваривания пищи: аминокислоты, глюкоза, минеральные вещества, витамины, растворенные в воде. Глицерин и жирные кислоты в стенках ворсинок образуют капельки жира, сходные по составу с жи­ром человека, которые проникают в лимфу, а затем - в кровь.

Благодаря воротной вене всосавшиеся продукты переваривания пищи поступают в печень, где обезвреживаются, а из нее - к тканям и органам. Всасывание - заключительный этап пищеварения.

В толстый кишечник поступают остатки непереваренной пищи. Здесь выделяется сок, который состоит из плотной и жидкой частей. В плотной части содержится небольшое количество пеитидазьт, амила­зы, нуклеазы, щелочной фосфатазы и других ферментов. Небольшое ко­личество ферментов, выделяемых в толстую кишку, вполне достаточно, чтобы частично переварить пищевые вещества, поступившие из тонкой кишки. По мнению Е.С. Лондона, ферментовыделитсльная способность толстого кишечника в некоторой степени может компенсировать нару­шение функций в вышеперечисленных отделах кишечника.

В толстом кишечнике содержится большое количество микробов, вызывающих брожение углеводов и белков. В результате гниения пс-расщепленных белков и продуктов их разложения в толстом кишечнике образуются вредные для человека ядовитые вещества: крезол, индол, скатол, динол, способные вызвать интоксикацию. Часть этих веществ, поступая в печень, частично обезвреживается, но часть отрицательно действует на мозг, состояние организма. И.И. Мечников обращал вни­мание на процессы гниения в толстом кишечнике как на разрушающие здоровье людей, сокращающие их жизнь и долголетие.

Другая отрицательная сторона гнилостной микрофлоры толстого кишечника состоит в том, что под ее влиянием подавляется деятель­ность полезной микрофлоры, способной синтезировать витамины груп­пы В, витамин К с последующим восстановлением их.

Накоплению гнилостной микрофлоры в толстой кишке способст­вует питание, бедное балластными веществами: клетчаткой овощей, оболочками зерновых продуктов, пектинами. При наличии в пище ука­занных веществ происходит раздражение слизистой оболочки толстого кишечника, усиливается его моторика, и кишечник освобождается от шлаков, накопившихся в нем. При акте дефекации организм освобожда­ется не только от токсичных веществ, но и от веществ, обладающих кан­церогенной активностью.

Следовательно, режим и качество питания, улучшая работу тол­стого кишечника, могут служить важным фактором оздоровления чело­века и профилактики рака толстой кишки.

После изучения темы «Пищеварение» материалы учебного зада­ния следует оформить в виде нижеследующей таблицы.

Отдел ЖКГ	Ферменты	Обарат	Конечный продует
Ротовая полость
Желудок
Двенадцатиперстная кишка
Тонкий кишечник
Толстый кишечник