Защитни системи на стомашно-чревния тракт

Теорията за адекватното хранене отдава голямо значение на защитните системи на организма срещу проникването на различни вредни вещества във вътрешната му среда. Постъпването на хранителни вещества в стомашно-чревния тракт трябва да се разглежда не само като начин за попълване на енергията и пластичните материали, но и като алергична и токсична агресия. Всъщност храненето е свързано с опасността от проникване на различни антигени и токсични вещества във вътрешната среда на организма. Само благодарение на сложна защитна система негативните аспекти на храненето се неутрализират ефективно.

Преди всичко е необходимо да се отбележи системата, която все още се обозначава като механична или пасивна. Това предполага ограничена пропускливост на лигавицата на стомашно-чревния тракт за водоразтворими молекули с относително малко молекулно тегло (по-малко от 300-500) и непропускливост за полимери, които включват протеини, мукополизахариди и други вещества с антигенни свойства. Въпреки това, за клетките на храносмилателния апарат през периода на постнаталното развитие е характерна ендоцитозата, която улеснява навлизането на макромолекули и чужди антигени във вътрешната среда на тялото. Има доказателства, че клетките на стомашно-чревния тракт на възрастните организми също са способни да абсорбират големи молекули, включително несмилаеми. Такива процеси са обозначени от г-н Фолкхаймер като персорбция. Освен това, когато храната преминава през стомашно-чревния тракт, се образува значително количество летливи мастни киселини, някои от които предизвикват токсичен ефект при абсорбиране, докато други предизвикват локален дразнещ ефект. Що се отнася до ксенобиотиците, тяхното образуване и абсорбция в стомашно-чревния тракт варират в зависимост от състава, свойствата и замърсяването на храната.

Съществуват и няколко други механизма, предотвратяващи навлизането на токсични вещества и антигени от ентералната среда във вътрешната, два от които са трансформационни. Един от тези механизми е свързан с гликокаликса, който е непропусклив за много големи молекули. Изключение правят молекулите, които се хидролизират от ензими (панкреатична амилаза, липаза, протеази), адсорбирани в структурите на гликокаликса. В тази връзка контактът на неразцепени молекули, причиняващи алергични и токсични реакции, с клетъчната мембрана е затруднен, а молекулите, които се хидролизират, губят своите антигенни и токсични свойства.

Друг механизъм на трансформация се определя от ензимни системи, локализирани върху апикалната мембрана на чревните клетки и извършващи разделянето на олигомерите на мономери, способни на абсорбция. По този начин, ензимните системи на гликокаликса и липопротеиновата мембрана служат като бариера, предотвратяваща навлизането и контакта на големи молекули с мембраната на чревните клетки. Вътреклетъчните пептидази, които разглеждаме като допълнителна бариера и като механизъм на защита от физиологично активни съединения, могат да играят значителна роля.

За да се разберат механизмите на защита, е важно да се отбележи, че лигавицата на тънките черва на хората съдържа повече от 400 000 плазмени клетки на 1 mm. Освен това са идентифицирани около 1 милион лимфоцити на 1 cm2 чревна лигавица ^. Обикновено йеюнумът съдържа от 6 до 40 лимфоцита на 100 епителни клетки. Това означава, че в тънките черва, освен епителния слой, разделящ ентералната и вътрешната среда на тялото, има и мощен левкоцитен слой.

Чревната имунна система е част от имунната система на организма и се състои от няколко различни отделения. Лимфоцитите в тези отделения имат много прилики с лимфоцитите от нечревен произход, но също така имат уникални характеристики. В същото време, популациите от различни лимфоцити в тънките черва взаимодействат чрез миграция на лимфоцити от едно отделение в друго.

Лимфната тъкан на тънките черва съставлява около 25% от цялата чревна лигавица. Тя е представена под формата на струпвания в Пайерови плаки и в ламина проприя (отделни лимфни възли), както и популация от разпръснати лимфоцити, локализирани в епитела и в ламина проприя. Лигавицата на тънките черва съдържа макрофаги, Т-, В- и М-лимфоцити, интраепителни лимфоцити, прицелни клетки и др.

Имунните механизми могат да действат в кухината на тънките черва, на повърхността им и в lamina propria. Едновременно с това, чревните лимфоцити могат да се разпространяват в други тъкани и органи, включително млечните жлези, женските полови органи, бронхиалната лимфна тъкан и да участват в техния имунитет. Увреждането на механизмите, които контролират имунитета на организма и имунната чувствителност на тънките черва към антигени, може да има значение в патогенезата на нарушенията на локалния чревен имунитет и в развитието на алергични реакции.

Неимунните и имунните защитни механизми на тънките черва го предпазват от чужди антигени.

Въпреки че лигавицата на храносмилателния тракт потенциално служи като зона, през която антигени и токсични вещества могат да проникнат във вътрешната среда на организма, съществува и ефективна дублирана защитна система, която включва както механични (пасивни), така и активни защитни фактори. В този случай системите, които произвеждат антитела, и системите на клетъчния имунитет взаимодействат в червата. Трябва да се добави, че защитните функции на чернодробната бариера, която осъществява абсорбцията на токсични вещества с помощта на Купферови клетки, се допълват от система от антитоксични реакции в епитела на тънките черва.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Заключения

Откриването на общи закони за асимилация на хранителните вещества, еднакво валидни както за най-примитивните, така и за най-високоразвитите организми, неизбежно доведе до формирането на нова еволюционно обоснована теория, подходяща за тълкуване на процесите на асимилация не само на човека, но и на други групи организми. Предложената от нас теория за адекватното хранене не е модификация на класическата, а представлява нова теория с различна аксиоматика. Същевременно един от основните постулати на класическата теория, според който приемът и разходът на хранителни вещества в организма трябва да бъдат балансирани, е напълно приет от новата теория.

Според теорията за балансираното хранене, храната, която е сложна структура и се състои от хранителни вещества, баластни вещества и в някои случаи токсични продукти, претърпява механична, физикохимична и по-специално ензимна обработка. В резултат на това полезните компоненти на храната се извличат и превръщат в съединения, лишени от видова специфичност, които се абсорбират в тънките черва и осигуряват на организма енергийни и пластични нужди. (Много физиолози и биохимици сравняват този процес с извличането на ценни компоненти от руда.) От баластните вещества, някои елементи на храносмилателните сокове, ексфолирани клетки на епителния слой на стомашно-чревния тракт, както и редица отпадъчни продукти на бактериалната флора, частично използвайки хранителни вещества и баласт, се образуват секрети, които се изхвърлят от тялото. От тази схема на усвояване на храната следват принципите за изчисляване на количеството полезни вещества, постъпващи в организма с храната, оценка на нейните достойнства и др.

Според теорията, адекватното хранене, както и преходът от гладно към сито състояние, се определят не само от хранителните вещества, но и от различни жизненоважни регулаторни съединения, постъпващи във вътрешната среда на организма от червата. Такива регулаторни съединения включват предимно хормони, произвеждани от множество ендокринни клетки на стомашно-чревния тракт, които по брой и разнообразие надвишават цялата ендокринна система на организма. Регулаторните съединения включват и хормоноподобни фактори, като хранителни производни, образувани в резултат на действието на ензими на храносмилателния апарат на макроорганизма и бактериалната флора. В някои случаи не е възможно да се направи ясна граница между регулаторни и токсични вещества, пример за което е хистаминът.

От гледна точка на класическата теория на храненето, микрофлората на храносмилателния апарат на моногастричните организми, включително хората (но не и на преживните животни), дори не е неутрален, а по-скоро вреден атрибут. От гледна точка на теорията за адекватното хранене, бактериалната флора на стомашно-чревния тракт не само при преживните животни, но и, очевидно, при всички или по-голямата част от многоклетъчните организми е необходим участник в усвояването на храната. Сега е установено, че по време на хранителната дейност на множество организми в храносмилателната система се извършва не само извличане на някаква полезна част от храната - първични хранителни вещества, но и трансформация на различни хранителни компоненти под въздействието на микрофлората, както и обогатяване с продуктите на нейната жизнена дейност. В резултат на това неизползваната част от хранителните вещества се превръща в активна част от чревната среда, притежаваща редица важни свойства.

За сложните организми е справедливо да се счита, че в метаболитен смисъл те са надорганизмови системи, в които гостоприемникът взаимодейства с определена микрофлора. Под влияние на микрофлората се образуват вторични хранителни вещества, които са изключително важни, а в много случаи и необходими. Източник на вторични хранителни вещества са баластните хранителни вещества, които участват в регулирането на много локални функции на организма.

Усвояването на храната, според класическата теория за храненето, се свежда до ензимна хидролиза на нейните сложни органични структури и извличане на прости елементи - собствено хранителни вещества. От това следват редица фундаментални идеи за целесъобразността на обогатяването на храната, т.е. за отделяне на компоненти, съдържащи хранителни вещества, от баластните вещества, както и за използване на готови хранителни вещества като хранителни продукти - крайни продукти на разцепване, подходящи за усвояване или дори въвеждане в кръвта и др. За разлика от това, според теорията за адекватното хранене, не само се осъществява разцепването на храната, но и приготвянето на хранителни вещества и физиологично активни вещества в резултат на действието на микрофлората на стомашно-чревния тракт, по-специално върху баластните вещества. По този начин се образуват много витамини, летливи мастни киселини и незаменими аминокиселини, което значително влияе върху нуждите на организма от хранителни продукти, постъпващи отвън. Съотношението между първичните и вторичните хранителни вещества може да варира в широки граници в зависимост от вида и дори индивидуалните характеристики на микрофлората. Освен това, наред с вторичните хранителни вещества, под влияние на бактериалната флора се образуват и токсични вещества, по-специално токсични амини. Активността на бактериалната флора, която е задължителен компонент на многоклетъчните организми, е тясно свързана с редица важни характеристики на макроорганизма.

Както е отбелязвано многократно, развитието на теорията за адекватното хранене се основава на общобиологични и еволюционни закономерности, както и на постиженията на редица науки, особено биология, химия, физика и медицина. Всъщност за биолога не само „формулата“ е изключително важна, но и технологията на всеки процес, тъй като еволюцията се движи в посока на оптимизиране на технологията на биологичните процеси. В биологичните системи много зависи от технологията на процесите, тъй като тяхната висока ефективност, а понякога и самата възможност, са свързани с осъществяването на определени междинни звена. Недостатъчната ефективност на тяхното осъществяване или взаимодействието им нарушава функционирането на системата като цяло. Тази идея обяснява някои фундаментални разлики между теориите за балансирано и адекватно хранене. Първата теория се определя по същество от балансираната формула на храненето, втората, освен такава формула, отчита и технологията на храненето, т.е. технологията на процесите на усвояване на храната от различни групи организми.

И накрая, теорията за адекватното хранене е един от централните елементи на интердисциплинарната наука трофология. Обединяването на много раздели на биологичните и медицинските науки, отнасящи се до различни аспекти на усвояването на храната от биологични системи с различна сложност (от клетки и организми до екосистеми и биосфера) в една наука, е необходимо за разбирането на фундаменталното единство на природата. Това е важно и за характеризиране на процесите на взаимодействие в биосферата, основани на трофични връзки, т.е. за разглеждане на биосферата като трофосфера. Но в не по-малка, а може би дори в по-голяма степен, формирането на трофологията, включително теорията за адекватното хранене, е от съществено значение за различните медицински науки, тъй като тъканният трофизъм и неговите нарушения, различните проблеми на гастроентерологията, теоретичните и приложните аспекти на науката за храненето всъщност са ирационално разделени части от един общ проблем - проблема за усвояването на храната от организми на различни нива на еволюционната стълбица. Този проблем трябва да се разглежда от някои единни позиции, основани на възгледи, които са по-обширни и задълбочени от преди.

По този начин, теорията за адекватното хранене е, така да се каже, теория за балансирано хранене, която е развила „биологични крила“. Това означава, че теорията за адекватното хранене е приложима не само за хората или една специфична група животни, но и за най-разнообразните видове животни и освен това за всички групи организми.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]