header
header
+7 (812) 903-48-84
Санкт-Петербург, пос. Репино,
Приморское шоссе, 422 б,

Экологическая специфика деятельности желудочно-кишечного тракта

27.07.2015

Часть I. ПИТАНИЕ -ПРОЦЕСС БИОЛОГИЧЕСКИЙ

Глава 1

Казалось бы, обычное млекопитающее...

Экологическая специфика деятельности желудочно-кишечного тракта

Переваривание и всасывание пищи, необходимые для получения вещества и энергии, происходят в пищеварительном тракте. Пища может быть усвоена организмом только после ее механического измельчения (в этом процессе участвуют зубы, мышечные стенки желудка и кишечника) и химического расщепления высокомолекулярных соединений, которое обеспечивают ферменты. Образовавшиеся простые молекулы всасываются в кровеносные капилляры, окружающие тонкий кишечник. С кровью эти молекулы транспортируются к тканям тела и усваиваются их клетками.

Желудочно-кишечный тракт состоит из различных участков (ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника), имеющих сложное строение и играющих специализированную роль в общем процессе переваривания и всасывания. Важная роль в процессах пищеварения, помимо органов желудочно-кишечного тракта, принадлежит крупным железам: печени и поджелудочной железе.

Мы редко задумываемся над тем фактом, что специфика работы органов пищеварения во многом обусловлена экологически. Между тем, даже при кратковременном путешествии многие ощущают на первых порах «желудочный дискомфорт». Причина не только в смене микроэлементного состава воды и отличающемся от привычного наборе продуктов. Резкие изменения температурного и влажностного режима, длины светового дня, уровня солнечной радиации, высоты над уровнем моря тоже могут повлиять на работу пищеварительного аппарата. Через несколько дней акклиматизации неприятные ощущения, как правило, исчезают. Но при длительной, многовековой адаптации к специфическим условиям среды обитания особенности деятельности желудка, кишечника и пищеварительных желез под влиянием отбора закрепляются в генотипе. В результате физиология, а иногда и анатомия органов пищеварения коренных обитателей субэкстремаль-ных регионов планеты может существенно отличаться от той «европейской нормы», которую изучают студенты-медики в курсе нормальной физиологии.

Приведу только два наиболее ярких примера, хотя их число можно значительно умножить.

У млекопитающих, потребляющих мясо, описаны различные варианты желудочного пищеварения. С разной частотой они встречаются и у человека. Для большей части людей характерно пищеварение по так называемому «типу кабана». В наиболее ярком виде этот вариант выражен у всеядных млекопитающих (таких как медведь или кабан), потребляющих наряду с растительной пищей и мясо. У них переваривание пищи в желудке происходит преимущественно вблизи стенок, в тесном контакте с пищеварительными железами. Кислотность желудочного сока сравнительно невысока. Возрастание ее приводит к раздражению стенок органа, что грозит развитием гастрита и язвы желудка. Большое значение имеет последующая обработка пищи в кишечнике.

Для коренных жителей Арктики, чей рацион включает (если судить «по европейским меркам») исключительно большое количество белка и жиров, характерно желудочное пищеварение по «типу волка» — аналогично пищеварению хищников. В этом случае химическая обработка пищи происходит в центральной части желудка, при высокой кислотности пищеварительного сока. Для предохранения стенок органа от воздействия кислоты, его клетки выделяют огромное количество слизи. В результате даже очень высокая кислотность среды редко приводит к развитию язвенной болезни желудка {Козлов, Вершубская, 1999).

Второй пример еще более экзотичен.

В следующих разделах этой главы мы подробнее рассмотрим роль белков в питании человека. Сейчас же следует упомянуть о том, что для взрослого человека пищевые белки необходимы, прежде всего, как вещества, обеспечивающие восполнение потерь организмом азота. Длительное белковое голодание опасно, а одни лишь растительные белки неспособны поставлять организму человека все необходимые аминокислоты. Обитание в регионах, скудных животных белком, требовало культурной и биологической адаптации. Одним из вариантов адаптивного ответа на недостаток белка было возникновение различных форм каннибализма. Согласно расчетам Дж. Уайнера (1979), «умеренный» каннибализм мог обеспечивать некоторым группам обитателей нагорий Новой Гвинеи годовое поступление примерно 10% необходимого им животного белка.

Но, возможно, в ряде изолированных популяций формировалась и другая, поистине уникальная, адаптация к белковой недостаточности, причем на биологическом уровне. В 1970 году появилась публикация об обнаружении в кишечнике аборигенов высокогорий Новой Гвинеи азотфиксирующих микроорганизмов (Bergersen, Hipsley, 1970). Такие бактерии, связывая атмосферный азот, создают запас этого необходимого элемента в кишечнике человека. Авторы работы полагают, что у папуасов азотфиксирующие бактерии могут накапливаться в кишечнике и затем периодически подвергаться перевариванию. Описавшие эту особенность биохимики признают, что следы присутствия азотфиксирующей микрофлоры обнаруживаются и в кишечнике австралийцев европейского происхождения, но лишь в минимальных количествах. У

аборигенов же количество связывающих атмосферный азот бактерий намного выше. В результате такого симбиоза даже чрезвычайно бедная азотом, преимущественно углеводная диета папуасов, состоящая в основном из сладких бататов, не оказывает отрицательного воздействия на организм.