Kuņģa un zarnu trakta aizsardzības sistēmas

Atbilstošas uztura teorija piešķir lielu nozīmi organisma aizsardzības sistēmām pret dažādu kaitīgu vielu iekļūšanu tā iekšējā vidē. Barības vielu iekļūšana kuņģa-zarnu traktā jāuzskata ne tikai par enerģijas un plastmasas materiālu papildināšanas veidu, bet arī par alerģisku un toksisku agresiju. Patiešām, uzturs ir saistīts ar dažādu antigēnu un toksisku vielu iekļūšanas bīstamību organisma iekšējā vidē. Tikai pateicoties sarežģītai aizsardzības sistēmai, uztura negatīvie aspekti tiek efektīvi neitralizēti.

Pirmkārt, jāatzīmē sistēma, kas joprojām tiek apzīmēta kā mehāniska vai pasīva. Tas nozīmē ierobežotu kuņģa-zarnu trakta gļotādas caurlaidību ūdenī šķīstošām molekulām ar relatīvi mazu molekulmasu (mazāk par 300–500) un necaurlaidību polimēriem, tostarp olbaltumvielām, mukopolisaharīdiem un citām vielām ar antigēnām īpašībām. Tomēr gremošanas aparāta šūnām postnatālās attīstības periodā raksturīga endocitoze, kas veicina makromolekulu un svešu antigēnu iekļūšanu organisma iekšējā vidē. Ir pierādījumi, ka pieaugušu organismu kuņģa-zarnu trakta šūnas spēj absorbēt arī lielas molekulas, tostarp nesagremotas. Šādus procesus Volkheimera kungs sauc par persorbciju. Turklāt, pārtikai izejot caur kuņģa-zarnu traktu, veidojas ievērojams daudzums gaistošo taukskābju, no kurām dažas uzsūcoties rada toksisku efektu, bet citas rada lokālu kairinošu efektu. Kas attiecas uz ksenobiotikām, to veidošanās un absorbcija kuņģa-zarnu traktā atšķiras atkarībā no pārtikas sastāva, īpašībām un piesārņojuma.

Pastāv vairāki citi mehānismi, kas novērš toksisku vielu un antigēnu iekļūšanu no enterālās vides iekšējā vidē, no kuriem divi ir transformācijas mehānismi. Viens no šiem mehānismiem ir saistīts ar glikokaliksu, kas ir necaurlaidīgs daudzām lielām molekulām. Izņēmums ir molekulas, kuras hidrolizē glikokaliksa struktūrās adsorbēti enzīmi (aizkuņģa dziedzera amilāze, lipāze, proteāzes). Šajā sakarā nesadalītu molekulu, kas izraisa alerģiskas un toksiskas reakcijas, kontakts ar šūnu membrānu ir apgrūtināts, un hidrolizētās molekulas zaudē savas antigēnās un toksiskās īpašības.

Citu transformācijas mehānismu nosaka enzīmu sistēmas, kas lokalizējas uz zarnu šūnu apikālās membrānas un veic oligomēru sadalīšanu monomēros, kas spējīgi absorbēties. Tādējādi glikokaliksa un lipoproteīnu membrānas enzīmu sistēmas kalpo kā barjera, kas novērš lielu molekulu iekļūšanu un saskari ar zarnu šūnu membrānu. Nozīmīgu lomu var spēlēt intracelulārās peptidāzes, kuras mēs esam uzskatījuši par papildu barjeru un aizsardzības mehānismu no fizioloģiski aktīviem savienojumiem.

Lai izprastu aizsardzības mehānismus, ir svarīgi atzīmēt, ka cilvēka tievās zarnas gļotādā ir vairāk nekā 400 000 plazmas šūnu uz 1 mm. Turklāt ir identificēti aptuveni 1 miljons limfocītu uz 1 cm2 zarnu gļotādas ^. Parasti tukšajā zarnā ir no 6 līdz 40 limfocītiem uz 100 epitēlija šūnām. Tas nozīmē, ka tievajā zarnā papildus epitēlija slānim, kas atdala organisma enterālo un iekšējo vidi, ir arī spēcīgs leikocītu slānis.

Zarnu imūnsistēma ir daļa no organisma imūnsistēmas un sastāv no vairākiem dažādiem nodalījumiem. Limfocītiem šajos nodalījumos ir daudz līdzību ar limfocītiem, kuru izcelsme nav zarnu traktā, taču tiem ir arī unikālas iezīmes. Tajā pašā laikā dažādu limfocītu populācijas tievajās zarnās mijiedarbojas, migrējot limfocītiem no viena nodalījuma uz citu.

Tievās zarnas limfātiskie audi veido aptuveni 25% no visas zarnu gļotādas. Tie ir pārstāvēti klasteru veidā Peijera plāksteros un lamina propria (atsevišķos limfmezglos), kā arī izkliedētu limfocītu populācijā, kas lokalizēta epitēlijā un lamina propria. Tievās zarnas gļotādā ir makrofāgi, T-, B- un M-limfocīti, intraepiteliālie limfocīti, mērķa šūnas utt.

Imūnsistēmas var darboties tievās zarnas dobumā, uz tās virsmas un lamina propria. Vienlaikus zarnu limfocīti var izplatīties uz citiem audiem un orgāniem, tostarp piena dziedzeriem, sieviešu dzimumorgāniem, bronhu limfaudiem, un piedalīties to imunitātē. Bojājumi mehānismos, kas kontrolē organisma imunitāti un tievās zarnas imūno jutību pret antigēniem, var būt nozīmīgi lokālās zarnu imunitātes traucējumu patogenezē un alerģisku reakciju attīstībā.

Tievās zarnas neimūnās un imūnās aizsardzības mehānismi to aizsargā no svešiem antigēniem.

Lai gan gremošanas trakta gļotāda potenciāli kalpo kā zona, caur kuru antigēni un toksiskas vielas var iekļūt organisma iekšējā vidē, pastāv arī efektīva dublēta aizsardzības sistēma, kas ietver gan mehāniskos (pasīvos), gan aktīvos aizsardzības faktorus. Šajā gadījumā zarnās mijiedarbojas sistēmas, kas ražo antivielas, un šūnu imunitātes sistēmas. Jāpiebilst, ka aknu barjeras aizsargfunkcijas, kas īsteno toksisko vielu uzsūkšanos ar Kupfera šūnu palīdzību, papildina antitoksisku reakciju sistēma tievās zarnas epitēlijā.

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

Secinājumi

Vispārīgu pārtikas vielu asimilācijas likumu atklāšana, kas vienlīdz attiecas gan uz primitīvākajiem, gan uz visattīstītākajiem organismiem, neizbēgami noveda pie jaunas evolucionāri pamatotas teorijas izveidošanās, kas piemērota ne tikai cilvēka, bet arī citu organismu grupu asimilācijas procesu interpretācijai. Mūsu piedāvātā pilnvērtīga uztura teorija nav klasiskās teorijas modifikācija, bet gan jauna teorija ar atšķirīgu aksiomātiku. Tajā pašā laikā jaunā teorija pilnībā akceptē vienu no klasiskās teorijas galvenajiem postulātiem, saskaņā ar kuru pārtikas vielu uzņemšanai un patēriņam organismā jābūt līdzsvarotam.

Saskaņā ar sabalansēta uztura teoriju, pārtika, kurai ir sarežģīta struktūra un kas sastāv no barības vielām, balasta vielām un dažos gadījumos toksiskiem produktiem, tiek pakļauta mehāniskai, fizikāli ķīmiskai un jo īpaši fermentatīvai apstrādei. Rezultātā pārtikas labvēlīgās sastāvdaļas tiek iegūtas un pārveidotas par savienojumiem, kuriem nav sugu specifiskuma, kas uzsūcas tievajās zarnās un nodrošina organismu ar enerģiju un plastmasas vajadzībām. (Daudzi fiziologi un bioķīmiķi šo procesu salīdzina ar vērtīgu komponentu ieguvi no rūdas.) No balasta vielām, dažiem gremošanas sulu elementiem, kuņģa-zarnu trakta epitēlija slāņa lobītajām šūnām, kā arī vairākiem baktēriju floras atkritumproduktiem, daļēji izmantojot barības vielas un balastu, veidojas sekrēcijas, kas tiek izmestas no organisma. No šīs pārtikas asimilācijas shēmas izriet principi, kā aprēķināt uzturvielu daudzumu, kas nonāk organismā ar pārtiku, novērtēt to priekšrocības utt.

Saskaņā ar teoriju, atbilstošu uzturu, kā arī pāreju no izsalkuma stāvokļa uz piesātinātu stāvokli nosaka ne tikai barības vielas, bet arī dažādi svarīgi regulējoši savienojumi, kas no zarnām nonāk organisma iekšējā vidē. Šādi regulējoši savienojumi galvenokārt ietver hormonus, ko ražo daudzas kuņģa-zarnu trakta endokrīnās šūnas, kas pēc skaita un daudzveidības pārsniedz visu organisma endokrīno sistēmu. Regulējošie savienojumi ietver arī hormoniem līdzīgus faktorus, piemēram, pārtikas atvasinājumus, kas veidojas makroorganisma gremošanas aparāta enzīmu un baktēriju floras darbības rezultātā. Dažos gadījumos nav iespējams novilkt skaidru robežu starp regulējošām un toksiskām vielām, piemēram, histamīnu.

No klasiskās uztura teorijas viedokļa monogastrisko organismu, tostarp cilvēku (bet ne atgremotāju), gremošanas aparāta mikroflora nav pat neitrāla, bet drīzāk kaitīga īpašība. No atbilstoša uztura teorijas viedokļa kuņģa-zarnu trakta baktēriju flora ne tikai atgremotājiem, bet arī, acīmredzot, visiem vai lielākajai daļai daudzšūnu organismu ir nepieciešams pārtikas asimilācijas dalībnieks. Tagad ir noskaidrots, ka daudzu organismu barošanās laikā gremošanas sistēmā notiek ne tikai kādas noderīgas pārtikas daļas - primāro barības vielu - ieguve, bet arī dažādu pārtikas sastāvdaļu pārveidošanās mikrofloras ietekmē, kā arī bagātināšanās ar tās dzīvībai svarīgās darbības produktiem. Rezultātā neizmantotā barības vielu daļa tiek pārveidota par enterālās vides aktīvo daļu, kam piemīt vairākas svarīgas īpašības.

Sarežģītiem organismiem ir pamatoti uzskatīt, ka vielmaiņas izpratnē tās ir supraorganismiskas sistēmas, kurās saimniekorganisms mijiedarbojas ar noteiktu mikrofloru. Mikrofloras ietekmē veidojas sekundārās barības vielas, kas ir ārkārtīgi svarīgas un daudzos gadījumos nepieciešamas. Sekundāro barības vielu avots ir balasta barības vielas, kas piedalās daudzu organisma lokālo funkciju regulēšanā.

Pārtikas asimilācija, saskaņā ar klasisko uztura teoriju, tiek reducēta līdz tās sarežģīto organisko struktūru fermentatīvai hidrolīzei un vienkāršu elementu - pašu barības vielu - ieguvei. No tā izriet vairākas fundamentālas idejas par pārtikas bagātināšanas lietderību, tas ir, par barības vielas saturošu komponentu atdalīšanu no balasta, kā arī par gatavu barības vielu izmantošanu kā pārtikas produktus - sadalīšanās galaproduktus, kas piemēroti uzsūkšanai vai pat ievadīšanai asinīs utt. Turpretī saskaņā ar atbilstoša uztura teoriju notiek ne tikai pārtikas sadalīšana, bet arī barības vielu un fizioloģiski aktīvo vielu veidošanās kuņģa-zarnu trakta mikrofloras, jo īpaši balasta vielu, darbības rezultātā. Tādā veidā veidojas daudzi vitamīni, gaistošās taukskābes un neaizvietojamās aminoskābes, kas būtiski ietekmē organisma vajadzības pēc pārtikas produktiem, kas nāk no ārpuses. Primāro un sekundāro barības vielu attiecība var ievērojami atšķirties atkarībā no mikrofloras sugas un pat individuālajām īpašībām. Turklāt līdztekus sekundārajām barības vielām baktēriju floras ietekmē veidojas toksiskas vielas, jo īpaši toksiski amīni. Baktēriju floras aktivitāte, kas ir obligāta daudzšūnu organismu sastāvdaļa, ir cieši saistīta ar vairākām svarīgām makroorganisma īpašībām.

Kā jau vairākkārt atzīmēts, atbilstoša uztura teorijas attīstība balstās uz vispārējiem bioloģiskiem un evolūcijas modeļiem, kā arī uz vairāku zinātņu, īpaši bioloģijas, ķīmijas, fizikas un medicīnas, sasniegumiem. Patiešām, biologam ārkārtīgi svarīga ir ne tikai "formula", bet arī jebkura procesa tehnoloģija, jo evolūcija virzās bioloģisko procesu tehnoloģijas optimizācijas virzienā. Bioloģiskajās sistēmās daudz kas ir atkarīgs no procesu tehnoloģijas, jo to augstā efektivitāte un dažreiz pat pati iespējamība ir saistīta ar noteiktu starpposmu ieviešanu. Nepietiekama to ieviešanas vai mijiedarbības efektivitāte traucē visas sistēmas darbību. Šī ideja izskaidro dažas būtiskas atšķirības starp sabalansēta un atbilstoša uztura teorijām. Pirmo teoriju būtībā nosaka sabalansēta uztura formula, otrā, papildus šādai formulai, ņem vērā arī uztura tehnoloģiju, tas ir, dažādu organismu grupu pārtikas asimilācijas procesu tehnoloģiju.

Visbeidzot, pietiekama uztura teorija ir viens no starpdisciplinārās trofoloģijas zinātnes centrālajiem elementiem. Daudzu bioloģijas un medicīnas zinātņu nodaļu apvienošana vienā zinātnē, kas attiecas uz dažādiem pārtikas asimilācijas aspektiem dažādas sarežģītības bioloģiskajās sistēmās (no šūnām un organismiem līdz ekosistēmām un biosfērai), ir nepieciešama, lai izprastu dabas fundamentālo vienotību. Tas ir svarīgi arī mijiedarbības procesu raksturošanai biosfērā, pamatojoties uz trofiskajām saitēm, tas ir, lai uzskatītu biosfēru par trofosfēru. Bet ne mazākā, un varbūt pat lielākā mērā trofoloģijas veidošanās, tostarp pietiekama uztura teorija, ir būtiska dažādām medicīnas zinātnēm, jo audu trofisms un tā traucējumi, dažādas gastroenteroloģijas problēmas, uztura zinātnes teorētiskie un lietišķie aspekti patiesībā ir neracionāli sadalītas vienas kopīgas problēmas daļas - pārtikas asimilācijas problēma organismiem dažādos evolūcijas kāpņu līmeņos. Šī problēma jāapsver no dažām vienotām pozīcijām, pamatojoties uz uzskatiem, kas ir plašāki un dziļāki nekā iepriekš.

Tādējādi atbilstoša uztura teorija, tā teikt, ir sabalansēta uztura teorija, kurai ir izauguši "bioloģiskie spārni". Tas nozīmē, ka atbilstoša uztura teorija ir piemērojama ne tikai cilvēkiem vai vienai konkrētai dzīvnieku grupai, bet arī visdažādākajām dzīvnieku sugām un turklāt visām organismu grupām.

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