Основы рационального питания. Учебное пособие-1

и тканевом питании, затрудняется работа почек из-за образования более концентрированной мочи, ухудшается работа мозга (он содержит 80 % воды). При избытке же воды усиливается работа почек, раздражается мочевой пузырь, сердце работает с большой перегрузкой из-заувеличения объема крови.

В течение суток в результате различных обменных процессов организм теряет примерно 2 – 2,5 л воды. В исключительных случаях – при тяжелой физической работе, в жару, при большом потреблении жидкостей – потери воды могут увеличиваться до 10 л. Около 1 л воды восстанавливается с помощью воды, содержащейся в пищевых продуктах, и воды, образующейся в результате окисления жиров, углеводов и даже белков. Поэтому на долю жидких продуктов приходится 1 – 1,5 л воды. Сюда входит вода в напитках (чай, кофе, соки, компоты, минеральная вода) и всупах.

Врачи-диетологи рекомендуют придерживаться равномерного употребления воды в течение всего дня. В жару или при усиленной физической работе лучше употреблять минеральную воду, сильно разбавленный фруктовый либо ягодный сок, слегка подсоленную водопроводную или газированную воду.

Стакан холодной воды, выпитой натощак, усиливает перистальтику кишечника. Очень холодное питье после обильной жирной еды вызывает длительное нахождение пищевого комка в желудке. Разбавленная теплой или горячей водой пища быстрее покидает желудок. Нежелательным является и питание всухомятку. Бутерброды, сухари ит. п. следует запивать во времяеды.

Большое значение для поддержания здоровья имеет и качество воды. Одним из важных показателей воды является содержание в ней минеральных солей. Обычно в воде содержатся ионы Ca, Mg, S, Cl, Fe, Mn, Cu идр.

Водопроводная вода, проходя централизованную систему очистки, хлорируется, насыщается солями железа. Жесткая вода содержит большое количество карбонатов кальция и магния. Поэтому для очищения воды в домашних условиях целесообразно применять бытовые фильтры. Следует помнить, что при кипячении воды в осадок выпадает не все количество примесей. Длительное отстаивание сырой воды приводит крастворению в ней хлора.

41

3. ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ

3.1. Функции пищеварительного тракта

Пищеварение – сложный физиологический и биохимический процесс, в ходе которого принятая пища в пищеварительном тракте подвергается физическим и химическим изменениям.

Физические изменения пищи состоят в ее размельчении, набухании, растворении; химические – в последовательном гидролизе питательных веществ в результате действия на них компонентов пищеварительных соков. Важнейшая роль в этом принадлежит гидролитическим ферментам секретов пищеварительных желез и исчерченной каемки тонкого отдела кишечника.

Пищеварение происходит в процессе перемещения пищи по органам, составляющим пищеварительный тракт (рисунок), в котором различают пищеварительный канал и пищеварительные железы, открывающиеся в него своими выводными протоками. Пищеварительный канал имеет длину 8 – 10 м и включает полость рта, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый отделы кишечника.

Процесс пищеварения начинается в ротовой полости, всасывание конечных продуктов гидролиза белков, жиров, углеводов происходит в тонком отделе кишечника.

Различают следующие функции пищеварительного тракта. Секреторная функция связана с выработкой железистыми клетками пищеварительных соков: слюны, желудочного, подже-

лудочного, кишечного соков и желчи.

Двигательная, или моторная, функция осуществляется мускулатурой пищеварительного аппарата на всех этапах процесса пищеварения и заключается в жевании, глотании, перемешивании и передвижении пищи по пищеварительному тракту и удалении из организма непереваренных остатков. К моторике также относятся движения ворсинок и микроворсинок.

Всасывательная функция осуществляется слизистой оболочкой желудочно-кишечного тракта. Из полости органа в кровь или лимфу поступают продукты расщепления белков, жиров, уг-

42

леводов (аминокислоты, глицерин и жирные кислоты, моносахариды), вода, соли, лекарственные вещества.

Рисунок. Схема пищеварительного тракта

Инкреторная, или внутрисекреторная, функция заключается в выработке ряда гормонов, оказывающих регулирующее влияние на моторную, секреторную и всасывательную функции желудочно-кишечного тракта. Это гастрин, секретин, холецисто- кинин-панкреозимин, мотилин и др.

Экскреторная функция обеспечивается выделением пищеварительными железами в полость желудочно-кишечного тракта продуктов обмена (мочевина, аммиак, желчные пигменты), воды, солей тяжелых металлов, лекарственных веществ, которые затем удаляются из организма.

Защитная функция органов пищеварения – предохранение организма от попадания в него с пищей вредных и ядовитых ве-

43

ществ, а также микробов. Так, испорченная пища, раздражая вкусовые и обонятельные рецепторы, вызывает выплевывание ее и отвращение к ней, а проникнув в пищеварительный тракт, ведет к таким защитным рефлексам, как рвота и понос. Слюна содержит вещества, губительно действующие на болезнетворную микрофлору (в этом значение зализывания ран животными), так же как соляная кислота желудочного сока и желчные кислоты, в кишечнике. Многие вредные вещества, всосавшись в кровь, задерживаются в печени, обезвреживаются в ней и выделяются из организма.

Органы желудочно-кишечного тракта выполняют и ряд других непищеварительных функций, например, участие в водносолевом обмене, в реакциях местного иммунитета, гемопоэзе, фибринолизе и т. д.

3.2. Типы пищеварения

Внастоящее время процесс пищеварения рассматривают как трехэтапный: полостное пищеварение – пристеночное пищеварение – всасывание. Полостное пищеварение заключается в начальном гидролизе полимеров до стадии олигомеров, пристеночное обеспечивает дальнейшую ферментативную деполимеризацию олигомеров в основном до стадии мономеров, которые затем всасываются.

Таким образом, существует несколько типов пищеварения, которые можно классифицировать следующим образом.

Взависимости от происхождения гидролитических ферментов различают собственное, симбионтное и аутолитическое пищеварение (А. М. Уголев).

Собственное пищеварение осуществляется ферментами,

синтезированными данным макроорганизмом, его железами, эпителиальными клетками – ферментами слюны, желудочного и поджелудочного соков, эпителия тонкой кишки.

Симбионтное пищеварение – гидролиз питательных веществ за счет ферментов, синтезированных симбионтами макроорганизма – бактериями и простейшими пищеварительного трак-

44

та. Симбионтное пищеварение у человека осуществляется в толстой кишке.

У человека клетчатка пищи по типу собственного пищеварения из-за отсутствия соответствующего фермента в секретах желез не гидролизуется, поэтому переваривание ее ферментами симбионтов в толстой кишке является важным процессом.

Аутолитическое пищеварение осуществляется за счет экзогенных гидролаз, которые вводятся в организм в составе принимаемой пищи. Роль данного пищеварения существенна при недостаточно развитом собственном пищеварении. У новорожденных собственное пищеварение еще не развито, поэтому возможно его сочетание с аутолитическим пищеварением, т. е. питательные вещества грудного молока перевариваются ферментами, поступающими в пищеварительный тракт младенца в составе грудного молока.

В зависимости от локализации процесса гидролиза питательных веществ различают внутриклеточное и внеклеточное пищеварение.

Внутриклеточное пищеварение состоит в том, что транспортированные в клетку путем фагоцитоза и пиноцитоза (эндоцитоза) вещества гидролизуются клеточными (лизосомальными) ферментами либо в цитозоле, либо в пищеварительной вакуоли. Эндоцитозу отводится значительная роль в кишечном пищеварении в период раннего постнатального развития млекопитающих. В последнее время получены электронно-микроскопические данные о достаточно высокой, но качественно трансформированной эндоцитозной активности энтероцитов взрослых млекопитающих (И. А. Морозов).

Внеклеточное пищеварение делят (А. М. Уголев) на дистантное и контактное (пристеночное или мембранное).

Контактное пищеварение открыто в 50-х годах прошлого столетия А. М. Уголевым. Такое пищеварение происходит в тонкой кишке на поверхности, образованной складками, ворсинками и микроворсинками ее слизистой оболочки. Гидролиз про-

45

исходит с помощью ферментов, «встроенных» в мембраны микроворсинок.

Дистантное пищеварение совершается в среде, удаленной от места продукции гидролаз. Так осуществляется действие на питательные вещества в полости пищеварительного тракта ферментов слюны, желудочного сока и сока поджелудочной железы. Такое пищеварение в специальных полостях называется полостным. Эффективность полостного пищеварения определяется активностью ферментов секретов пищеварительных желез в соответствующих отделах пищеварительного тракта.

3.3. Переваривание действием ферментов слюны

Попав в ротовую полость, пища раздражает чувствительные окончания (рецепторы) вкусовых нервов. Возникшее в них возбуждение передается по нервам (центростремительным) до центра слюноотделения в продолговатом мозге, а оттуда по другим (центробежным) нервам – к слюнным железам, вызывая усиленное отделение слюны. Такая ответная реакция на раздражение представляет собой безусловный рефлекс.

Количество, состав и свойства слюны различны и зависят от состава и свойств пищи: подкисленная вода вызывает обильное выделение жидкой слюны; на мясо выделяется небольшое количество густой слюны; при употреблении картофеля выделяется слюна, богатая амилазой, способствующей расщеплению крахмала, а при еде фруктов, не содержащих крахмала, она содержит ее гораздо меньше.

Усиленное отделение слюны вызывают также вид пищи, запах, разговор о ней, что зависит от образования так называемого условного рефлекса, при этом свойства слюны такие же, как и при употреблении соответствующего продукта.

Пищевые условные рефлексы обеспечивают подготовку органов пищеварения к предстоящему поступлению пищи.

Поступление пищи в ротовую полость вызывает жевательный рефлекс; затем спинка языка прижимает смоченный слюной скользкий пищевой комок к задней части твердого неба, и в ответ

46

на раздражение здесь слизистой оболочки наступает рефлекторный акт глотания. По пищеводу пища медленно продвигается к желудку, т. к. кольцевые мышечные волокна стенки пищевода расслабляются впереди комка и сильно сокращаются позади его (перистальтика).

Слюна, выделяемая слюнными железами (суточная норма 1,0 – 1,5 л, pH = 7), на 99,5 % состоит из воды. Основными компонентами слюны являяются: муцин – слизистое белковое вещество, помогающее формированию пищевого комка; лизоцим – бактерицидное вещество, разрушающее стенки бактерий; амилаза – фермент, расщепляющий крахмал и гликоген до мальтозы; мальтаза – фермент, расщепляющий мальтозу на две молекулы глюкозы; фермент – птиалин; липаза языка (железы Эбнера).

Таким образом, в ротовой полости происходят: измельчение пищи, смачивание ее слюной, частичное набухание, формирование пищевого комка и частичный гидролиз.

Слюнная амилаза быстро инактивируется при pH 4,0 или ниже; так что переваривание пищи, начинающееся в полости рта, вскоре прекращается в кислой среде желудка.

3.4. Пищеварение в желудке

У здорового человека пустой желудок находится в спавшемся состоянии. Выпитая перед обедом вода, не растягивая желудка, быстро проходит вдоль малой кривизны желудка в нижнюю (привратниковую) часть, а оттуда в двенадцатиперстную кишку. Более плотная пища поступает в верхнюю часть желудка (дно желудка), раздвигая его стенки. Каждая новая порция пищи оттесняет предыдущую, почти не смешиваясь с ней.

Многочисленные железы слизистой оболочки желудка выделяют желудочный сок (суточная норма 1,5 – 3 л, pH = 1 – 2). Это прозрачная бледно-жёлтая жидкость, в состав которой входят: вода – 97 – 99 %, HCl – 0,2 – 0,5 %, слизь – гликопротеины (муцины, защищающие стенки желудка), неорганические соли, пищеварительные ферменты (пепсин, химозин, триглицерин-липаза), предшественники различных ферментов(проферменты илизимогены).

47

Пока кислый желудочный сок не пропитает проглоченную пищу, на нее продолжает действовать фермент слюны – птиалин.

Соляная кислота обладает бактерицидным действием, вызывает набухание белков, их денатурацию, утрачивание ими третичной структуры, что увеличивает доступность белка для действия протолитических ферментов.

Ферменты группы протеиназ относятся к эндопептидазам и автокаталитически активируются при низких значениях pH. Так как пепсины продуцируются клетками в виде неактивных зимогенов, то ионы H+, отщепляя защитные полипептиды, раскрывают активные пепсины. Они избирательно атакуют связи с участием ароматических или дикарбоновых аминокислот, гидролизуя денатурированный белок в пептоны – довольно крупные полипептиды.

Химозин (реннин, сычужный фермент) вызывает створаживание молока. Он чрезвычайно важен для процессов пищеварения у младенцев, т. к. предотвращает быстрый вывод молока из желудка. В присутствии кальция химозин вызывает необратимые изменения казеина молока, превращая его в параказеин, который затем подвергается действию пепсина. В желудке взрослых людей химозин, по-видимому, отсутствует. В пищевой промышленности этот фермент используется в производстве сыра.

Триглицерин-липаза желудочного сока хотя и способна гидролизовать триглицериды с короткой или средней цепью её липолитическое действие не играет существенной роли. В то же время в желудке при низких значениях pH в течение 2 – 3 ч сохраняется действие липазы языка, что обеспечивает переваривание триглицеридов с короткоцепочечными жирными кислотами (до 30 атомов углерода). Поэтому молочный жир представляет собой хороший субстрат для этого фермента, и высвобождающиеся гидрофильные короткоцепочечные жирные кислоты всасываются стенкой желудка и поступают в воротную вену. Длинноцепочечные жирные кислоты остаются в жировых каплях.

Желудочный сок содержит так называемый внутренний фактор, связывающий витамин B12.

При недостатке в организме воды нередко человек теряет аппетит, отделение пищеварительных соков замедляется и пище-

48

варение нарушается. В таких случаях полезно перед обедом удовлетворить жажду, выпив стакан воды. К концу обеда или после него не следует пить воду, т. к. она быстро смешивается с пищевой кашицей, разжижает ее и потому ослабляет пищеварительное действие соков.

3.5. Панкреатическое и кишечное пищеварение

Пища находится в желудке от 3 до 10 ч. По мере переваривания содержимое желудка (химус) попадает в привратниковую часть желудка, где под влиянием сильной перистальтики перемешивается и небольшими порциями поступает через пилорический клапан в двенадцатиперстную кишку.

Панкреатический и желчные протоки открываются в двенадцатиперстную кишку в непосредственной близости к пилоросу. Содержимое секрета поджелудочной железы и желчи нейтрализует химус и сдвигает его кислотность в щелочную сторону. При этом ингибируется дальнейшее действие пепсина, но активируются ферменты панкреатического и кишечного сока.

Во время пищеварения желчный пузырь сокращается и быстро выбрасывает желчь в тонкий кишечник через общий желчный проток, где вначале смешивается с секретом поджелудочной железы. Суточная норма желчи 0,6 л, pH = 6,9 – 7,7. Кроме воды (> 85 %), содержит соли желчных кислот и фосфолипиды. Последние содействуют перевариванию липидов и всасыванию жирорастворимых витаминов A, D, E и K. Желчь также удаляет из организма желчные пигменты и холестерин, многие лекарства, токсины и неорганические соли меди, цинка, ртути. У больных желчнокаменной болезнью в какой-то период времени образуется аномальная желчь, перенасыщенная холестерином. Холестерин может при определённых условиях (инфекции, снижение активности α-гидроксилазы) выпасть в виде кристаллов и далее образовывать так называемые камни.

Секрет поджелудочной железы (суточная норма 0,7 ÷ 2,5 л, pH = 7,5 –8,8) – водянистая жидкость, содержащая органические и неорганические ионы (Na+, K+, Ca2+, Zn2+, HCO3-, Cl-, HPO42-,

49

SO42-), много ферментов, причём некоторые из них в виде зимогенов (табл. 3).

Таблица 3

Ферменты поджелудочной железы