Научные основы пищеварения

Анатомия. Пищеварительная система состоит из пищеварительного тракта, систем транспорта (кровь, лимфа) и систем усвоения пищевых веществ на уровне клеток организма.

Пищеварительный тракт состоит из отделов: ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, двенадцатиперстной кишки, тонкого кишечника, толстой кишки, прямой кишки. Они разделены между собой мышечными зажимами-сфинктерами. В полость отделов впадают протоки пищеварительных желез: слюнных (в ротовую полость), поджелудочной и желчного пузыря (в двенадцатиперстную кишку). Желудок и кишечник, кроме того, содержат свои собственные секреторные клетки, вырабатывающие пищеварительный сок.

Физиология и биохимия. Деятельностью пищеварительного тракта управляет главным образом парасимпатический отдел ЦНС. Имеется также гуморальный путь - через биологически активные вещества.

В ротовой полости в процессе жевания пища измельчается, смачивается слюной, углеводы начинают частично всасываться. Это один из основных этапов усвоения пищи. Только здесь человек может сознательно управлять пищеварением. В этот период вкусовые ощущения формируют рефлекторную реакцию всех остальных отделов на поступление строго определенной пищи. Пища механически размельчается, что необходимо, во-первых, для того, чтобы ферменты слюны начали расщепление сложных углеводов (а для этого нужно время и высокая степень измельчения), а во-вторых, измельчение пищи и обработка слюной позволяют в некоторой степени разделить пищу на более простые составляющие.

Желудочная фаза пищеварения предназначена для более тонкого расщепления поступающей пиши. Желудок хранит, согревает, смешивает, размельчает, приводит в полужидкое состояние, сортирует и продвигает к двенадцатиперстной кишке содержимое - химус. Основной смысл деятельности желудка - выделить соляную кислот}' вместе с набором определенных ферментов (секреторная функция) и пропитать ею пищевой комок (моторная функция -

перемешивание и продвижение) для денатурации (расщепления) белка. Качество этого процесса зависит от объема поступившей пищи, наличия веществ, стимулирующих и тормозящих секрецию желудочного сока.

Пища покидает желудок порциями. Основными факторами, управляющими этим процессом, являются "кислотность" пищи (концентрация соляной кислоты и пропитанность ею пищи); консистенция (жидкая пища быстрее покидает желудок) и наличие жиров (они замедляют эвакуацию пиши).

В двенадцатиперстной кишке в пищевую кашицу (химус) добавляются поджелудочный сок, желчь и кишечный сок. Они нейтрализуют кислоту в химусе и он приобретает щелочную реакцию. В щелочной среде начинает активизироваться большое число основных пищеварительных ферментов, действующих на основные компоненты пищи, расщепляя ее до элементов, способных всасываться в кишечнике. Каждый пищеварительный фермент обеспечивает специфическое действие на химус, поэтому независимо от компонентов белки, жиры и углеводы одинаково эффективно распадаются до элементарных молекул: аминокислот, глюкозы, моноглице-ридов и жирных кислот.

Непереваренные и не всосавшиеся остатки пищи попадают в толстый кишечник. Здесь всасывается вода, а также витамины, ферменты, гормоны и аминокислоты, вырабатываемые кишечной микрофлорой (бактериями). Под воздействием бактерий сбраживаются углеводы и растительная клетчатка, что позволяет частично ее усвоить; остатки белков под воздействием бактерий гниют с выделением в кровь ядовитых веществ (аминов, фенолов, меркаптанов и др.), которые обезвреживаются печенью.

Всосавшиеся вещества попадают в кровь, с которой переносятся в
первую очередь в печень, где происходит нейтрализация токсинов. Синтез большого числа необходимых организму белков и аминокислот и где откладываются резервы углеводов в виде гликогена. Глюкоза, жиры и аминокислоты переносятся также к другим органам и тканям, где происходит их утилизация. Жиры откладываются главным образом в жировых депо и в меньшей степени используются в синтетических процессах и энергообеспечении мышечной деятельности; углеводы используются, главным образом, в качестве "топлива" для обеспечения деятельности всех жизненно важных органов и мышц, а при избытке способствуют пополнению жировых депо и откладываются в виде запасов гликогена в скелетных мышцах; аминокислоты (белки) попадают в единый "аминокислотный фонд" организма, откуда используются в основном в качестве строительного материала для регенерации всех органов тела и в очень незначительных количествах (несколько процентов) - в качестве источников энергии при мышечной деятельности.

Научные основы питания

Питание - важнейшее условие нормальной жизнедеятельности организма, процессов ассимиляции (анаболизма) и диссимиляции (катаболизма).

В наиболее общем виде проблема питания сводится к известной формуле - питание должно быть рациональным и целесообразным.

Рациональность питания заключается в том, что потребляемые продукты должны содержать все необходимые составляющие в соотношении и количестве, адекватном ферментным наборам пищеварительной системы организма, не содержать вредных веществ и избытка энергии. Ферментные системы приспособлены к тем пищевым веществам, которые содержит обычная для данного биологического вида пища. Эти соотношения пищевых веществ закрепляются как формулы сбалансированного питания (Справочник по Диетологии, 1992). Некоторые люди имеют врожденные или приобретенные аномалии в ферментативной системе пищеварительного аппарата, поэтому они должны использовать индивидуальную диету, содержание которой может определить, только врач-диетолог.

Целесообразность определяется тем, насколько организация питания стимулирует требуемые изменения в организме.

Современные представления о потребности человека в отдельных пищевых веществах представлены в табл. 12.

Таблица 12

Потребность взрослого человека в пищевых веществах

(формула сбалансированного питания по А. Покровскому)

Пицевые	Ед.	Суточная	Пищевые		Ед.	Суточная
вещества	изм.	потребность	вещества		изм.	потребность
Вода	г	1750-2200	калий		мг	2500-5000
Белки,	г	60 100	хлориды		мг	5000-7000
в том числе	г	30-00	магний		мг	400-450
животные			железо		мг	10-18
Незаменимые	г	19 31	цинк-		мг	10-15
аминокислоты			марганец		мг	5 10
триптофан	г		Витамины и
лейцин	г	4-8	витаминоподобные
изолейцин	г	3-4	соединения
валин	г	3-4	аскорбиновая		мг	70-80
треонин	г	2-3	кислота (С)
лизин	г	3-5	тиамин (В1)		мг	1,1 2,0
метионин	г	2-4	рибофлавин	В2)	мг	1,3 2.4
фенил аланин	г	2-4	пиридокснн (	В6)	мг	1,8-2,0
Углеводы	г	300-500	никотиновая	(РР)	мг	15 25
Балластные	г		кислота
вещества			фолиевая кислота	мг	0.2
(клетчатка)			кобаломин (В 12)	мг	0,003
Жиры,	г	60-100	рутин (Р)		мг
в том числе	г	20-30	пантотеновая кислота
растительные			(ВЗ)		мг
Минеральные	г	14-22	бнотин (Н)		мг	0,15-0,3
вещества			А		мг	0,8-1,0
кальций	мг	800-1000	Д		ME
фосфор	мг	1200-1500	Е		мг	8-10
натрии	мг	4000-6000	К		мг	0,2-0,3

Из формулы сбалансированного питания следует, что человек должен потреблять белка около 1 г на один кг активной массы тела в день. Активная (или тощая) масса тела вычисляется как разность между массой тела и массой жира. Растительных жиров вместе с жирорастворимыми витаминами А, Д, Е, К -0,5 г на один кг активной массы тела в день. Углеводов - в соответствии с потребностями в энергии примерно 300-500 г, или 1000-1800 ккал. При составлении рациона пита ния сначала надо обратить внимание на сбалансированность пищи по незаменимым аминокислотам. Следует знать, что 1,5л молока или 200 г говядины, или 200 г трески, или 0,5 кг хлеба могут обеспечить человека с массой 70 кг всеми незаменимыми аминокислотами.

Пища должна иметь необходимый набор минеральных солей и витаминов. Введение в рацион питают овощных винегретов с растительным маслом (20 г) - морковь 100 г, капуста 100 г, яблоко 100 г, лимон 20 г с кожицей - обеспечит полную суточную потребность в витаминах А, бета-каротине, С и половинную потребность в остальных витаминах, минеральных солях и клетчатке.

Добавление к рациону ржаного хлеба, овсяной или гречневой каши снимает проблемы с необходимым приемом углеводов и остальной доли минеральных веществ и витаминов. Для предотвращения авитаминоза и нехватки минеральных солей следует раз в квартал применять 20-дневный курс приема поливитаминов с минеральными добавками (по совету врача).

Таким образом, прием за I день 200 г молока, 100 г мяса или рыбы, 300 г ржаного хлеба, 200 г каши, 20 г животного масла, винегрет с 20 г растительного масла обеспечит всеми необходимыми белками, витаминами, минеральными солями. Калорийность в атом случае составит примерно 1000-1200 ккал. Этот набор продуктов для россиян должен быть обязателен. Для удовлетворения энергетических потребностей организма следует увеличивать, прием углеводов в виде дополнительного съедания хлеба, каши или можно побалован, себя конфетами, мороженым, шоколадом, или добавил» в рацион прием орехов, овощей и фруктов.

Диета в профилактике раковых заболеваний

Большое внимание в последнее время диетологи уделяют проблеме рака и питания (обзор А.П. Ильницкого, 1993). Канцеропротекторная диета должна обеспечить эффективное функционирование биохимических процессов в различных тканях тела человека.

Одним из механизмов повреждения органелл клеток является образование перекиси водорода. Для снижения ее концентрации рекомендуют увеличивать в рационе питания продукты с относительно большим содержанием антиоксидантов. Продукты, содержащие витамины А (он активизирует дифференцировку клеток, блокирует развитие раковых клеток) Витамин С и РР (устраняет мутационные изменения в ДНК) (лук, картофель, капуста, томаты, черная смородина).

Важное значение в профилактике рака имеет клетчатка. Использование в рационе петрушки, свеклы, моркови, фасоли, яблок позволяет создать в толстых кишках условия, когда волокна клетчатки начинают адсорбировать канцерогенные вещества, а затем они вместе с каловыми массами выводятся наружу. Пищевые волокна (25-40 г/сутки) обладают влагоудерживающими свойствами, что ведет к увеличению объема стула, уменьшению времени для всасывания канцерогенных веществ в толстом кишечнике. Грубые волокна ускоряют процессы новообразования клеточного эпителия кишечника.