Как происходит пищеварение

Пищевые продукты в том виде, в каком мы их съедаем, являются сырьем питания. И белки, и углеводы, и жиры в чистом виде не усваиваются организмом. Сначала они должны подвергнуться процессу пищеварения. Физиология пищеварения в значительной степени представляет собой химические изменения, которым подвергается пища при прохождении через пищеварительный тракт.

В процессах пищеварения на пищу влияют вещества белковой природы — энзимы, или ферменты. Благодаря тому что условия, при которых энзимы могут действовать, четко определены, необходимо уделить внимание правильному сочетанию пищевых продуктов, правила которого были разработаны на основе химии пищеварения. Длительные и кропотливые усилия многих физиологов мира выявили массу фактов, касающихся ограничений, связанных с энзимами. К сожалению, те же самые исследователи пытались скрыть их важность, чтобы люди продолжали есть и пить в общепринятой бессистемной манере. Отвергались даже попытки добиться практического применения того объема важнейших знаний, которые были получены. Правильное же питание должно строиться только на законах физиологии.

В химии известно, что многие вещества, которые обычно не взаимодействуют друг с другом, соединяются в присутствии третьего вещества. Это третье вещество называется катализатором, а сам процесс — катализом. Энзимы — биокатализаторы, присутствующие во всех живых клетках животных, растений и микроорганизмов. Они направляют, регулируют и многократно ускоряют биохимические процессы в клетках.

Пищеварительные энзимы (ферменты) участвуют в реакции разложения сложных пищевых веществ до более простых соединений, которые приемлемы для кровяного потока и используются клетками организма для образования новых клеток.

Каждый энзим специфичен по своему действию, то есть он влияет только на один класс пищевых веществ. Энзимы, которые действуют на углеводы, не действуют 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 влиять на лактозу. Для каждого вида сахара требуется свой энзим.

Это специфическое свойство энзимов имеет большое значение, так как пищеварение проходит через различные стадии, на каждой из которых действует свой энзима. Различные энзимы в состоянии осуществить свою работу только в том случае, если предыдущая была выполнена надлежащим образом. Так, если пепсин не превратил протеины в пептоны, то энзимы, которые превращают пептоны в аминокислоты, не способны влиять на протеины.

Вещество, на которое действует энзим, называется субстратом. Так, крахмал является субстратом птиалина (амилазы слюны). 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 разжевывании, они тщательно насыщаются слюной. Что касается химической стороны пищеварения, то только пищеварение крахмала начинается во рту. Слюна во рту представляет собой щелочную жидкость и содержит энзим, называемый птиалином. Он действует на крахмал, расщепляя его до мальтозы (комплексный сахар), на нее в кишечнике действует энзим мальтаза, превращая ее в простой сахар (декстрозу). Действие птиалина на крахмал является подготовительным, поскольку мальтаза не может влиять на крахмал. Считается, что амилаза, энзим, выделяемый поджелудочной железой, 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 декстрин, при условии, конечно, что он не подвергся ферментации прежде, чем достиг кишечника.

Птиалин разрушается слабой кислотой, а также в сильнощелочной среде. Он может работать только в слабощелочной среде. Эти границы действия энзима делают важным пережевывание, при котором смешиваются крахмалы. Если крахмалы смешиваются с кислыми продуктами или продуктами, вызывающими кислую секрецию в желудке, то действие птиалина прекращается.

Реакция желудочного сока меняется от почти нейтральной до сильнокислой, в зависимости от характера съеденной пищи. Желудочный сок содержит три энзима: пепсин, действующий на белок; липазу, слабо воздействующую на жиры, и иреннен, который свертывает молоко.

Пепсин способен инициировать расщепление всех видов белков. Это очень важно, так как оказывается, что это единственный энзим с такой способностью. На различных стадиях пищеварения на белок действуют различные энзимы, расщепляющие его. Возможно, что ни один из них не может влиять на протеин в стадии, предшествующей той, для которой он специфически приспособлен. Например, эрипсин, обнаруженный в кишечном и в панкреатическом соках, не действует на комплексные протеины, а только на пентиды и полипентиды, восстанавливая их до аминокислот. Без предшествующей работы пепсина, восстанавливающего протеины до пентидов, эрипсин не будет действовать на белковую пищу. Пепсин реагирует только в кислой среде и разрушается щелочью. Низкая температура, которая характерна для охлажденных напитков, замедляет и даже прекращает действие пепсина. Алкоголь же нейтрализует этот энзим.

Вид, запах или мысль о еде могут вызвать выделение слюны в той же степени, как и 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. Организм избирательно реагирует на различные виды пищи.

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.

Деятельность механизма желудочной секреции обладает некоторой способностью адаптации к потребляемым веществам. Она возможна благодаря тому, что желудочная секреция представляет собой продукт пяти миллионов микроскопических желез, расположенных в стенках желудка, которые выделяют различные составные части желудочного сока. Количества и пропорции различных элементов, которые входят в состав желудочного сока, делают его состав разнообразным, приспособленным к перевариванию многочисленных видов пищевых продуктов. Таким образом, сок может быть почти нейтральным, может быть слабокислым или сильнокислым. В нем может быть больше или меньше пепсина, в соответствии с необходимостью. Имеет значение также и фактор времени. На одной стадии пищеварения характер сока может быть одним, а на другой стадии — другим, в зависимости от требований пищи.

Оказывается, такая же адаптация происходит и со слюной в зависимости от различных пищевых продуктов и потребностей 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.

Наглядно эту способность организма модифицировать и приспосабливать свои секреции к различным потребностям различных видов пищи можно увидеть на примере собаки. 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 слюну из околоушной железы. Слизистые выделения, реагирующие на мясо, смазывают кусочек пищи и, таким образом, облегчают проглатывание. Жидкая водянистая секреция, реагирующая на сухой порошок, вымывает этот порошок изо рта. Итак, вид выделяемого сока определяется целью, которой он должен служить.

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.

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 у людей интеллект подавил инстинкты, они вынуждены были искать свой путь в сбивающем с толку хаосе сил и обстоятельств с помощью метода проб и ошибок. По крайней мере, так было до тех пор, пока люди не собрали достаточных знаний. Понимание проверенных принципов дало возможность человеку управлять своим поведением. Вместо того чтобы отвергать огромную массу с трудом собранных физиологических знаний, связанных с пищеварением, необходимо использовать их на практике. Если физиология пищеварения может привести к практике приема пищи, которая обеспечит лучшее пищеварение, а следовательно, и лучшее питание, то только невежественный человек будет игнорировать ее огромную важность.