57

Глава 2. Биохимические аспекты пищеварения

2.1. Пищеварение в различных отделах желудочно-кишечного тракта

Желудочно-кишечный тракт выполняет одну из важнейших функций организма – осуществляет взаимосвязь между окружающей средой обитания и тканями. В результате деятельности различных отделов этой системы мономеры пищи всасываются в кровеносное русло или попадают в лимфатическую систему, транспортируются к клеткам, где происходит синтез сложных веществ, характерных для данного организма, либо распад их с целью удовлетворения энергетических нужд.

Ферменты, участвующие в преобразовании биополимеров, вырабатываются в ЖКТ специальными железами, расположенными в определённых его частях за исключением толстого кишечника. За сутки у взрослого человека вырабатывается до 8 литров пищеварительных соков. Количественный и качественный состав их зависит от многочисленных причин. Аппетит и чувство голода возникают в результате включения сложных нейрогуморальных механизмов и зависят от объёма и частоты приёмов пищи, её калорийности, уровня метаболитов в крови, количества депонированных жиров и углеводов, регулирующие процесс пищеварения. Установлено, что нейропептид Y стимулирует чувство голода и повышает аппетит. Лептин же подавляет образование данного БАВ.

В первую очередь, информация от периферических чувствительных нервных окончаний интегрируется в ядрах гипоталамуса, ответственных за пищевое поведение. В результате изменяется выработка им нейромедиаторов и нейропептидов, усиливающих аппетит (ГАМК, дофамина, β-эндорфина, энкефалинов) или наоборот – веществ, ответственных за возникновение сытости (серотонина, норадреналина, соматостатина, холецистокинина). Голод формируется как следствие сокращений мышц желудка при эвакуации пищи и его опорожнении (чувство пищевого дискомфорта – «сосёт под ложечкой»).

Следует отметить, что отделы пищеварительной системы наряду с секреторной выполняют и экскреторную функцию, состоящую в выведении из организма некоторых метаболитов (холестерина, продуктов гниения, жёлчных пигментов, солей тяжёлых металлов, воды, клетчатки и др.). Например, слюна участвует в удалении некоторых лекарственных препаратов (этанола, морфия), неорганических ионов, таких как К⁺, Са²⁺, НСО₃ ^-, тиоционат (SCN^-) и йод, а также иммуноглобулинов (IgA).

Помимо этого ЖКТ служит компонентом АПУД-системы, так как секретирует множество биологически активных соединений (БАВ) – тканевых гормонов.

Органы ЖКТ являются частью иммунной системы, функционирование которой заключается в обеспечении неспецифических и специфических механизмов защиты организма от чужеродных агентов.

2.1.1. Полость рта

Переваривание представляет собой сложный физико-химический процесс, который начинается с участия языка, губ, зубов, жевательных мышц, за их счёт происходит механическое измельчение пищи, увеличение поверхности субстратов для действия ферментов.

Слюна представляет собой смешанный секрет околоушных, подчелюстных, подъязычных, а также многочисленных мелких желез языка, щёк, нёба. Она увлажняет пищу, что повышает растворимость составных частей рациона. За сутки её секретируется около 1,5 литров, рН которой колеблется в пределах 5,6-7,6, близкой к нейтральному, что определяется соотношением Na₂HPO₄/NaH₂PO₄, аммонийных групп, СО₂ и белка. Основные компоненты слюны представлены в «Биохимии полости рта».

Установлено, что кроме муцина и ферментов, в сухом остатке содержатся также органические соединения и минеральные вещества, но в незначительных количествах. В слюне содержание ионов К⁺ в 2-3 раза выше, чем в плазме. Из неорганических солей преобладает хлорид натрия. Вязкость её зависит от наличия муцина, который покрывает слизистую полости рта и пищевода и выполняет защитную функцию.

Количество и состав данной биологической жидкости обеспечивается характером рациона: видом, вкусом, запахом пищи и т.д.

Таблица 1

Состав некоторых энзимов слюны

Ферменты	Точка приложения
α-амилаза	Эндогликозидаза гидролизует внутренние α-1,4-гликозидные связи в полисахаридах с выделением декстринов и малого количества мальтозы.
Лизоцим (мурамидаза)	Гидролизует гликозидную связь между С-1 N-ацетилмурамовой кислоты и С-4 N-ацетилглюкозамина, присутствующими в составе полисахаридов клеточной стенки бактерий.
Лингвальная липаза	Воздействует на сложно-эфирные связи в ТАГ, образованных жирными кислотами с короткой и средней длины цепями.
Нуклеазы	Разрушают ДНК и РНК вирусов.

Гидролиз крахмала и гликогена осуществляетсяα-амилазой слюны до декстринов и небольшой доли мальтозы. Активаторами данного энзима являются Са⁺ и Сl^-.

В слюне присутствует фактор неспецифической антибактериальной защиты - лизоцим (мурамидаза), разрушающий оболочки патогенных бактерий. В последнее время установлено, что дезинфицирующий эффект на содержимое полости рта оказывают протеиназы (саливаин, гландулаин), напоминающие по субстратной специфичности трипсин. Нуклеазы слюны участвуют в деградации нуклеиновых кислот вирусов.

Однако, переваривание углеводов в ротовой полости не играет существенной роли, так как пища не задерживается в ней, а быстро поступает в желудок, где кислая рН среды инактивирует слюнную амилазу.

У взрослых нейтральные жиры, а также белки пищи животного и растительного происхождения в полости рта ферментативным изменениям не подвергаются.

У детей первого года жизни слизистая оболочка корня языка (железы Эбнера) и прилегающая к нему область глотки секретируют лингвальную липазу, оптимум действия рН которой находится в пределах 4,0-4,5. Липиды грудного молока и адаптированных молочных смесей находятся в высокоэмульгированном состоянии, поэтому переваривание их начинается с ротовой полости и может продолжаться на всём протяжении ЖКТ. Это обусловлено тем, что во всех его отделах уровень рН близок к нейтральным значениям, в результате создаётся оптимум для функционирования этой липазы.

После пережёвывания химус быстро эвакуируется по пищеводу в желудок.