Александр Уголев - Естественные технологии биологических систем
3.2.5 Прямое (парентеральное) питание
По представлениям П.-Э.-М. Бертло, парентеральное питание человека должно быть весьма перспективным. По мнению сторонников этой идеи, парентеральное питание приведет к постепенной атрофии желудочно-кишечного тракта и будет стимулировать формирование более совершенного человека. Однако принимая во внимание эндоэкологию кишечника, эта идея представляется крайне уязвимой. Действительно, из-за отсутствия нутриентов нарушается бактериальная флора кишечника со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями. Существуют и другие причины, из-за которых рассматривать парентеральное питание как физиологическое невозможно. Прямое введение в кровь глюкозы в количествах, удовлетворяющих пищевые потребности организма, вызывает резкое нарушение гомеостаза и перенапряжение инсулярного аппарата, что служит причиной многих форм патологии. Например, в результате перенапряжения инсулярного аппарата создаются благоприятные условия для развития диабета. Наконец, желудочно-кишечный тракт выполняет важную функцию не только трансформации пищевых веществ в усвояемые организмом формы, но и депонирования пищи. Введение нутриентов в кровь должно приводить к нарушению функций депонирующих систем и механизмов (нервных и гормональных), их контролирующих.
Вместе с тем при так называемой экстренной терапии и экстренной хирургии, а также при различных формах патологии производится капельное введение глюкозы в вену больному. Однако если глюкозу заменить мальтозой (дисахаридом, состоящим из двух молекул глюкозы), которая расщепляется ферментами, связанными с мембраной клеток печени, почек, капилляров и т.д., то образующаяся глюкоза будет хорошо утилизироваться, по-видимому, в тех участках, где она освобождается при гидролизе мальтозы. В результате этого будет достигаться снабжение организма глюкозой без перенапряжения инсулярного аппарата, без изменения ее уровня в крови и тяжелого дисбаланса. Кроме того, будет происходить уменьшение осмотической нагрузки в два раза. Таким образом, открываются новые возможности для внутривенного питания.
3.2.6 Защитные системы желудочно-кишечного тракта
Теория адекватного питания придает большое значение системам защиты организма от проникновения различных вредных веществ. Поступление пищи в желудочно-кишечный тракт следует рассматривать не только как способ восполнения энергетических и пластических материалов, но и как аллергическую и токсическую агрессию. Лишь благодаря сложной системе защиты негативные стороны питания эффективно нейтрализуются.
Существует несколько механизмов, предупреждающих поступление токсических веществ и антигенов из кишечной среды во внутреннюю, два из них — трансформационные. Один из таких трансформационных механизмов связан с гликокаликсом, который непроницаем для многих крупных молекул. Исключением служат молекулы, подвергающиеся гидролизу ферментами (панкреатические амилаза, липаза, протеазы), адсорбированными в структурах гликокаликса. В связи с этим контакт вызывающих аллергическую и токсическую реакции нерасщепленных молекул с клеточной мембраной затруднен, а молекулы, подвергающиеся гидролизу, утрачивают антигенные и токсические свойства. Другой трансформационный механизм обусловлен ферментными системами, локализованными на апикальной мембране кишечных клеток и осуществляющими расщепление олигомеров до мономеров, способных к всасыванию. Таким образом, ферментные системы гликокаликса и липопротеиновой мембраны служат барьером, предупреждающим поступление и контакт крупных молекул с плазматической мембраной. Существенную роль могут играть внутриклеточные дипептидазы, рассмотренные нами как дополнительный барьер и как механизм защиты от физиологически активных соединений.
В кишечнике имеется также иммунная система, представленная пейеровыми бляшками тонкой кишки (около 200—300 у взрослого человека) и лимфоидной системой червеобразного отростка толстой кишки. Для понимания механизмов защиты важно, что в кишечной слизистой содержится более 400 000 плазматических клеток в расчете па 1 мм3 слизистой и около 1 млн. лимфоцитов в расчете на 1 см2 слизистой. В норме в тощей кишке человека содержится от 6 до 40 лимфоцитов на 100 эпителиальных клеток. Это означает, что кроме эпителиального слоя, разделяющего кишечную и внутреннюю среды организма, существует еще мощный лейкоцитарный слой.
Следовательно, хотя слизистая пищеварительного тракта потенциально является областью, через которую возможно проникновение антигенных и токсических субстанций во внутреннюю среду организма, здесь же действует эффективная дублированная система защиты, включающая в себя как пассивные (механические), так и активные защитные факторы. При этом в кишечнике взаимодействуют системы, продуцирующие антитела, и системы клеточного иммунитета. Нужно добавить, что защитные функции печеночного барьера, реализующего с помощью купферовых клеток поглощение токсических веществ, дополняются системой антитоксических реакций в эпителии тонкой кишки. Таким образом, способностью к обезвреживанию токсинов, поступающих из желудочно-кишечного тракта, обладают по меньшей мере две системы, одна из которых локализована в печени, а другая в кишечнике.
3.2.7. Идеальная пища и идеальное питание
Эта проблема — следствие теории сбалансированного питания. Идеальной считается такая пища, которая наиболее точно возмещает потери веществ и энергии по составу и временной динамике. Идеальное питание определяется этой же целью.
С позиций теории адекватного питания идеальное питание с трудом поддается теоретическому определению, так как эффекты пищи и режимы питания разнообразны. Одни виды пищи улучшают общее самочувствие, другие повышают работоспособность, третьи позволяют скорее приспособиться к климатическим или к необычным условиям, изменять эволюционно сформированные или другие реакции. Каждый положительный эффект может сопровождаться некоторыми отрицательными эффектами. Более того, так называемая идеальная пища, обеспечивающая равновесие притока и расхода пищевых веществ, в большинстве случаев не адекватна для человека и животных, так как приводит к бездействию депо и, следовательно, способствует своеобразной метаболической гиподинамии. Действительно, уже в конце 50-х гг. нам удалось показать, что переход от одного типа полноценной пищи к другому помимо адаптивных реакций вызывает увеличение активности ферментных систем пищеварительного тракта и повышение уровня некоторых ферментов крови.
Сходные явления мы наблюдали впоследствии при различных воздействиях на организм. Эти данные позволили предположить, что «метаболический комфорт» в результате «идеального питания» не является эволюционно подготовленной основой для оптимальной работы метаболических систем. Равенство расхода и поступления веществ в организм — правило, справедливое лишь для достаточно длительных интервалов времени.
В пределах более коротких временных интервалов значительные расхождения между этими показателями не только физиологичны, но и необходимы для поддержания достаточно высокого уровня функциональной активности.
Рациональное питание определяется компромиссом между более или менее ограниченными (по количеству и качеству) пищевыми ресурсами и наиболее эффективным питанием. Практически питание человека и животных в естественных условиях обусловлено оптимальными нормами и реальными возможностями. Чаще всего в основе компромисса лежит недостаток ряда пищевых продуктов или их высокая стоимость. В первую очередь это касается белка, потребность в котором может быть удовлетворена потреблением мяса и рыбы, а во многих случаях — молочных продуктов. К сожалению, во многих странах, в том числе и в нашей, молочные продукты используются недостаточно. Белковый рацион может быть оптимизирован также сочетанием белковой пищи с другими пищевыми продуктами, сберегающими расход белка, а также обогащающими его. Например, белок хлеба легко обогащается благодаря использованию цельнозернового хлеба, а не хлеба, выпеченного из муки высокого помола. Однако применение очищенной муки — повсеместно распространенный отрицательный эффект научно-технического прогресса прошлого и нынешнего веков и одно из негативных следствий теории сбалансированного питания. Тем не менее возможны оптимальные сочетания пищевых продуктов применительно к конкретным условиям питания и дальнейшие поиски в этом направлении.
3.2.9. Питание в неидеальных условиях
Многие полезные пищевые продукты содержат токсические компоненты, которые в ряде случаев могут быть разрушены тепловой обработкой пищи. Однако определенный уровень токсических веществ — постоянный и физиологический спутник жизни. Большинство этих веществ нейтрализуется защитными системами желудочно-кишечного тракта. В последнее время в связи с интенсификацией сельского хозяйства и урбанизацией населения количество непищевых добавок, подавляющее большинство которых не полностью индифферентно для организма, прогрессивно возрастает во всем мире. Применение регуляторов природной среды, дефолиантов, инсектицидов, пестицидов, гербицидов и др. приводит к тому, что эти вещества поступают в значительную часть пищевых продуктов. Хотя действие таких веществ направлено первоначально против растений, насекомых, грибов и других вредителей, в силу универсальности функциональных блоков (см. гл. 5 и 6) существует потенциальная опасность их воздействия на организм человека и высших животных. (В некоторых случаях такой отрицательный эффект доказан). Точно так же не индифферентны добавки, обеспечивающие консервацию пищевых веществ. Кроме того, пищевые продукты загрязняются промышленными отходами, среди которых могут оказаться весьма токсичные. Этой крайне актуальной проблеме уделяется большое внимание.
