Пищеварение

Пищевые продукты в том виде, в каком мы их съедаем, мы называем сырьем питания. И белки, и углеводы, и жиры в чис­том виде не усваиваются организмом. Сначала они должны под­вергнуться процессу распада, очищения и титрования (а более точно — целой серии процессов), к которым относится термин «пищеварение». Хотя процесс пищеварения является частично механическим благодаря разжевыванию, проглатыванию и взбалтыванию пищи, физиология пищеварения в значительной степени представляет собой химические изменения, которым подвергается пища при прохождении через пищеварительный тракт. Для наших целей требуется уделять много внимания пи­щеварению в кишечнике, свое внимание мы сосредоточим так­же на пищеварении во рту и в желудке.

На изменения, которым подвергается пища в процессах пи­щеварения, влияет группа агентов под названием «энзимы», или неживые ферменты. Благодаря тому что условия, при которых эти энзимы могут действовать, четко определены, становится необходимым уделить внимание простым правилам правильно­го сочетания пищевых продуктов, которые были тщательно разработаны на основе химии пищеварения. Длительные и кро­потливые усилия со стороны многих физиологов мира выявили массу фактов, касающихся энзиматических ограничений, но, к сожалению, те же самые физиологи пытались затушевать их важность, тем самым склонить к тому, чтобы мы продолжали есть и пить в общепринятой бессистемной манере. Они отвергли попытки добиться практического применения огромного фон­да важнейших знаний, которые были ими же получены. Не так обстоит дело с приверженцами естественной гигиены. Мы иска­ли основу нашим жизненным правилам на принципах биологии и физиологии.

Давайте кратко рассмотрим энзимы вообще, прежде чем пе­рейти к изучению энзимов рта и желудка. Энзимы можно опре­делить как физиологический катализатор. В химии известно, что многие вещества, которые обычно не взаимодействуют в контакте друг с другом, соединяются в присутствии третьего ве­щества. Это третье вещество не входит в его соединение и не уча­ствует в реакции, но только в его присутствии начинается реак­ция соединения. Такое вещество, или агент, называется катали­затором, а сам процесс — катализом.

Растения и животные вырабатывают растворимые катали­тические вещества, коллоидные по своему характеру, но лишь немногие из них стойки к теплоте, которую они (растения и жи­вотные) используют во многих процессах расщепления одних соединений и образования внутри себя других. К этим вещест­вам применим термин «энзим». Известно много энзимов. Все они, по-видимому, белкового характера. Здесь нас интересуют только те энзимы, которые участвуют в пищеварении. Они уча­ствуют в реакции разложения сложных пищевых веществ до бо­лее простых соединений, которые приемлемы для кровяного по­тока и используются клетками организма для образования но­вых клеток.

Поскольку действие энзимов в пищеварении очень напоминает ферментацию, раньше эти вещества назывались фермента­ми. Однако ферментация осуществляется живыми фермента­ми — бактериями. Продукты ферментации (брожения) неиден­тичны продуктам энзиматического распада пищевых продук­тов и непригодны в качестве питательных веществ. Более то­го — они ядовиты. Гниение — тоже результат действия бакте­рий, оно вызывает образование ядов, некоторые из коих очень вирулентны.

Каждый энзим специфичен по своему действию, то есть он действует только на один класс пищевых веществ. Энзимы, ко­торые действуют на углеводы, не действуют и не могут действо­вать ни на белки, ни на соли, ни на жиры. Они даже более специ­фичны, чем можно предполагать. Например, при переварива­нии родственных веществ, например, дисахаридов (комплекс­ные сахара), энзимы, которые действуют на мальтозу, не спо­собны действовать на лактозу. Каждый сахар, оказывается, тре­бует своего специфического энзима. Физиолог Хауэлл говорит, что нет полного доказательства того, что любой единичный эн­зим может иметь более одного вида ферментного действия.

Это специфическое действие энзимов имеет большое значе­ние, так как пищеварение проходит через различные стадии, при этом каждая стадия требует действия своего энзима, и раз­личные энзимы в состоянии выполнить свою работу только в том случае, если предыдущая была выполнена надлежащим об­разом своими энзимами. Например, если пепсин не превратил протеины в пептоны, то энзимы, которые превращают пептоны в аминокислоты, не способны действовать на протеины.

Вещество, на которое действует энзим, называется субстра­том. Так, крахмал является субстратом птиалина (амилазы слю­ны). Д-р Норман (Нью-Йорк) говорит: «При изучении действий различных энзимов приходят в голову слова Эмиля Фишера, сказавшего, что к каждому замку должен быть свой специаль­ный ключ. Фермент — это замок, а его субстрат — ключ, и если ключ не входит точно в замочную скважину, то реакция невоз­можна. В связи с этим нелогично считать, что смешивание раз­личных типов углеводов, жиров и белков в одной и той же еде вредно для пищеварительных клеток. Если сходные, но не иден­тичные «замки» образуются одним и тем же типом клеток, ло­гично считать, что смешивание пищи подавляет физиологиче­ские функции этих клеток до предела».

Известный физиолог Фишер предположил, что специфич­ность различных энзимов связана со структурой веществ, на которые оказывается воздействие. Каждый энзим, по-видимому, приспособлен или соответствует определенной структуре.

Процесс пищеварения начинается во рту. Все пищевые про­дукты дробятся на более мелкие частицы при помощи разжевы­вания, они тщательно насыщаются слюной. Что касается хими­ческой стороны пищеварения, то только пищеварение крахмала. начинается во рту. Слюна во рту, обычно представляющая со­бой щелочную жидкость, содержит энзим, называемый птиали­ном, он действует на крахмал, расщепляя его до мальтозы (ком­плексный сахар), на нее в кишечнике действует энзим мальтоза, превращая ее в простой сахар (декстрозу). Действие птиалина на крахмал является подготовительным, поскольку мальтоза не может действовать на крахмал. Считают, что амилаза (энзим панкреатической секреции), способная расщеплять крахмал, действует на крахмал сильнее, чем птиалин, так что крахмал, ко­торый не переварился во рту и желудке, может быть расщеплен на мальтозу и ахроодекстрин при условии, конечно, что он не подвергся ферментации прежде, чем достиг кишечника.

Птиалин разрушается слабой кислотой, а также в сильно­щелочной среде. Он может действовать только в слабощелоч­ной среде. Эти границы действия энзима делают важным спо­соб, которым мы смешиваем наши крахмалы, так как если они смешиваются с кислыми продуктами или продуктами, вызывающими кислую секрецию в желудке, то действию птиалина наступает конец. Об этом мы будем говорить ниже.

Состав желудочного, или гастрического, сока колеблется от почти нейтрального до сильно кислого, в зависимости от харак­тера съеденной пищи. Он содержит три энзима: пепсин, дейст­вующий на белок, лапазу, имеющую слабое действие на жиры, иреннен, который свертывает молоко. Здесь нас интересует только пепсин. Он способен инициировать пищеварение всех видов белков. Это очень важно, так как оказывается, что это единственный энзим с такой способностью. На различных ста­диях пищеварения белка действуют различные энзимы, расщеп­ляющие белок. Возможно, что ни один из них не может действо­вать на протеин в стадии, предшествующей той, для которой он специфически приспособлен. Например, эрипсин, обнаружен­ный в кишечном и в панкреатическом соке, не действует на ком­плексные протеины, а только на пентиды и полипентиды, вос­станавливая их до аминокислот. Без предшествующего дейст­вия пепсина, восстанавливающего протеины до пентидов, эрип­син не будет действовать на белковую пищу. Пепсин действует только в кислой среде и разрушается щелочью. Низкая температура, которая характерна для охлажденных напитков, замедля­ет и даже прекращает действие пепсина*. Алкоголь же осаждает этот энзим.

Так же, как вид, запах или мысль о еде могут вызвать выде­ление слюны, так те же факторы могут вызвать выделение желу­дочного сока. Однако для выделения слюны наиболее важное значение имеет вкус пищи. Физиолог Карлсон потерпел неудачу в своих многократных попытках вызвать выделение желудоч­ного сока, заставляя своих подопечных жевать различные веще­ства или раздражая нервные окончания во рту веществами, ко­торые не являются пищей. Другими словами, когда вещества, поступающие в рот, не могут быть переварены, секреторное действие отсутствует. Со стороны организма наблюдается изби­рательное действие, и, как мы увидим позднее, на различные ви­ды пищи оказывается различное действие.

В своих экспериментах по изучению условных рефлексов Павлов отмечал, что не обязательно брать в рот пищу, чтобы вызвать выделение желудочного сока. Достаточно простого поддразнивания собаки вкусной едой. Он открыл, что даже зву­ки или какие-то другие действия, ассоциирующиеся со временем принятия пищи, вызывают секрецию.

Несколько параграфов мы посвятили изучению способно­сти организма приспосабливать свои секреции к различным ви­дам потребляемых пищевых продуктов. Ниже мы будем обсуж­дать пределы этой способности. В работе Мак-Леода «Физио­логия в современной медицине» говорится, что наблюдения Павлова над ответными реакциями желудочных желез собаки на мясо, хлеб и молоко широко цитируются. Они интересны по­тому, что доказывают: деятельность желудочного секреторного механизма обладает некоторой способностью адаптации к по­требляемым веществам.

Эта адаптация возможна благодаря тому, что желудочные секреции представляют собой продукт 5 миллионов микроско­пических желез, расположенных в стенках желудка, которые вы­деляют различные составные части желудочного сока. Различ­ные количества и пропорции различных элементов, которые входят в состав желудочного сока, делают состав сока разнооб­разным, приспособленным к перевариванию многочисленных видов пищевых продуктов. Таким образом, сок может быть поч­ти нейтральным, он может быть слабо кислым или сильно кислым. В нем может быть больше или меньше пепсина, смотря по надобности. Имеет значение также и фактор времени. На одной стадии пищеварения характер сока может быть один, а на дру­гой стадии — иной, в зависимости от требований пищи.

Оказывается, происходит такая же адаптация слюны к раз­личным пищевым продуктам и потребностям пищеварения. На­пример, слабые кислоты вызывают обильное выделение слюны, тогда как слабые щелочи не вызывают слюнной секреции. Не­приятные и ядовитые вещества также вызывают слюнную сек­рецию для того, чтобы смыть вызывающее отвращение вещест­во. Физиологами замечено, что при наличии во рту даже двух различных типов желез, способных функционировать, возмож­ны значительные изменения в характере смешанной секреции.

Отличный пример этой способности организма модифици­ровать и приспосабливать свои секреции к различным потреб­ностям различных видов пищи дает нам собака. Накормите со­баку мясом — секреция будет представлять собой густую вяз­кую слюну, выделяемую главным образом подчелюстной желе­зой. Накормите ее высушенным и размолотым мясом, она будет выделять обильную и жидкую секрецию из околоушной железы. Слизистая секреция, реагирующая на мясо, смазывает кусочек пищи и таким образом облегчает проглатывание. Жидкая водя­нистая секреция, реагирующая на. сухой порошок, вымывает этот порошок изо рта. В итоге, вид выделяемого сока определя­ется целью, которой он должен служить.

Как уже отмечалось, птиалин не действует на сахар. Когда съедается сахар, выделяется обильная слюна, не содержащая птиалина. Если съедаются смоченные крахмалы, слюна на них не выделяется. Птиалин реагирует на мясо или жир. Это лишь немногие примеры адаптации из тех, которые можно было бы привести. Оказывается, в желудочной секреции возможна более широкая адаптация, чем в слюнной секреции. Все это имеет зна­чение для человека, который хочет питаться так, чтобы обеспе­чить наиболее эффективное пищеварение**. В последующих гла­вах мы осветим эти вопросы более подробно.

Есть основания считать, что человек когда-то подобно низ­шим животным инстинктивно избегал вредных сочетаний пи­щи, и сейчас у него сохранились следы старых инстинктов. Но как только человек зажег факел интеллекта на руинах инстинк­та, он вынужден был искать свой путь в сбивающем с толку хаосе сил и обстоятельств с помощью глупого метода проб и оши­бок. По крайней мере, так было до тех пор, пока он не собрал достаточных знаний. Понимание проверенных принципов дало ему возможность управлять своим поведением. Затем, вместо того чтобы отвергать огромную массу с трудом собранных фи­зиологических знаний, связанных с пищеварением, нам следует использовать их на практике. Если физиология пищеварения может привести нас к практике приема пищи, которая обеспе­чит лучшее пищеварение, а следовательно, и лучшее питание, то только невежественный человек будет игнорировать ее огром­ную важность.

* Так что если после мороженого (= сахар + белок + жир) у вас заболит живот, то теперь вам ясно почему. – Прим. ред.

** Которое мы находим у малоцивилизованных народов и у малых детей, не испорченных родительским воспитанием. – Прим. ред.