Глава 6. Типы пищеварения
Во время написания этой главы я неоднократно обращалась к справочной литературе, но, признаться, чем глубже вникала в суть проблемы, тем больше противоречий находила в описаниях пищеварительных процессов. Полагаю, что такое положение дел связано с тем, что большинство подходов не имеет некоего единого стержня, позволяющего сформировать четкий вектор рассмотрения. В теории адекватного питания, напротив, такой вектор прослеживается довольно явно.
Подход, предложенный А. М. Уголевым, позволяет, изучая каждый из типов пищеварения в отдельности, акцентировать внимание на организме в целом, рассматривать пищеварение как единый процесс. При этом функции желудочно-кишечного тракта гораздо шире, чем это обычно понимается. «Желудочно-кишечный тракт осуществляет взаимодействия с остальными органами и системами организма и служит источником огромного количества нервных и гормональных сигналов» [1, с. 153].
Итак, согласно трофологии, пищеварение осуществляется одновременно по трем типам: внеклеточному, внутриклеточному и мембранному. А. М. Уголев предлагает такой тезис: «Все разнообразие процессов деполимеризации пищи у всех живых организмов — от бактерий до млекопитающих, как стало известно в конце 50-х годов, сводится к трем основным типам пищеварения: внеклеточному, внутриклеточному и мембранному» [3, с. 14].
Развивая эту мысль, ученый дает более четкие определения: «По механизму действия ферментов на субстраты, механизму поступления ферментов к месту их функционирования, по взаимоотношениям пищеварительных процессов и клеточной границы и, наконец, по отношению к процессам транспорта в настоящее время различают три основных типа пищеварения — внеклеточное дистантное, внитриклеточное и мембранное» [3, с. 84].
По мысли А. М. Уголева, «процессы питания базируются на двух фундаментальных принципах — принципе универсальности строительных блоков и принципе универсальности функциональных блоков» [3, с. 13]. Именно на их основе становится возможным выстраивание трофических цепей, образующих, в свою очередь, грандиозный комплекс, именуемый биосферой в целом.
Рассмотрение вопросов о внеклеточном и внутриклеточном пищеварении требует специфического научного подхода. Не видя возможности подать информацию в упрощенной форме, я предлагаю познакомиться с выдержками из работ ученого.
Внеклеточное (дистантное) пищеварение
По мысли автора, дистантное пищеварение характерно для высокоорганизованных структур:
«Внеклеточное, или полостное, пищеварение происходит в ротовой полости, полостях желудка и тонкой кишки. Этот тип пищеварения характеризуется тем, что синтезированные в клетке ферменты выделяются за ее пределы во внеклеточную среду» [1, с. 15].
«Пищеварительные ферменты по ходу прохождения пищи через желудочно-кишечный такт осуществляют последовательное и поэтапное ее расщепление. Макрокомпоненты пищи включают углеводы, белки, жиры и нуклеиновые кислоты. В ходе эволюции сформировался такой набор пищеварительных ферментов, который способен расщеплять каждое из перечисленных выше веществ до простых единиц, способных к всасыванию и затем включению в обмен веществ. Именно этот набор ферментов мы будем рассматривать в настоящем разделе. Ферменты, участвующие в пищеварении, относятся исключительно к гидролитическому типу; никаких других возможных реакций типа фосфоролиза или окисления на этой стадии не обнаружено» [3, с. 101].
Внутриклеточное пищеварение
«Термином „внутриклеточное пищеварение“ обозначаются все случаи, когда нерасщепленные или частично расщепленные пищевые субстраты приникают внутрь клетки, где подвергаются гидролизу ферментами цитоплазмы, не выделяемыми за пределы клеток» [3, с. 86].
По мысли ученого, внутриклеточное пищеварение ограничено проницаемостью мембраны и процессами эндоцитоза: «…с точки зрения энзимолологии внутриклеточное пищеварение везикулярного типа представляет собой сочетание микрополостного и мембранного пищеварения» [1, с. 16].
Мембранное пищеварение
«С позиций трофологии функции желудочно-кишечного тракта следует рассматривать как технологический процесс переработки пищевого сырья в нутриенты и поглощение последних. В рамках этой витальной технологии мембранное пищеварение занимает срединную позицию. С одной стороны, оно служит акцептом продуктов промежуточного гидролиза, освобождающихся в процессе полостного пищеварения, с другой — механизмом, обеспечивающим определенные транспортные системы конечными продуктами гидролиза. Для лучшего понимания функций мембранного пищеварения следует иметь в виду, что оно — эффективный активатор процессов, происходящих в полости желудочно-кишечного тракта» [3, с. 97].
«Мембранное пищеварение происходит на границе внеклеточной и внутриклеточной сред и обладает некоторыми особенностями как внеклеточного, так и внутриклеточного пищеварения» [1, с. 16].
«У человека и высших животных мембранное пищеварение реализуется преимущественно в тонкой кишке ферментами, связанными со структурами мембраны кишечных клеток. К этим ферментам относятся: 1) ферменты, секретируемые клетками поджелудочной железы и адсорбированные на поверхности кишечных клеток, главным образом в гликокаликсе, 2) собственно кишечные ферменты, которые синтезируются в самих кишечных клетках и затем встраиваются в их апикальную мембрану» [1, с. 17].
«…Собственно кишечные ферменты и транспортные системы мембраны могут образовывать ферментно-транспортные комплексы, благодаря которым продукты гидролиза получают преимущества при всасывании» [1, с. 17].
Подчеркнем еще раз, что описание процессов мембранного пищеварения целиком принадлежит А. М. Уголеву. Именно описание этого типа пищеварения представляет собой исключительную ценность.
Глава 7. Симбионтное пищеварение и питание
Сейчас мы подходим, пожалуй, к наиболее важным принципам Теории адекватного питания. Именно на них хотелось бы заострить внимание. В середине ХХ века классическая схема ассимиляции пищевых веществ претерпела существенные изменения. Так появилась еще одна важная цепь, а именно мембранное пищеварение. «Благодаря анализу особенностей питания разнообразных организмов стало ясно, что все три перечисленные типа пищеварения существуют на всех уровнях эволюционной лестницы — от бактерий до млекопитающих. … Все многообразие пищеварительных механизмов обусловлено сочетанием трех основных типов пищеварения» [1, с. 18]. «В большинстве случаев усвоение пищевых веществ требует участия симбионтов — бактерий и простейших» [1, с. 20].
Для симбионтного пищеварения характерно существование двух фундаментальных биологических механизмов: «1) первичные пищевые вещества разрушаются ферментами бактерий и простейших, а образующиеся продукты гидролиза используются преимущественно организмом хозяина; 2) бактерии и простейшие не только разрушают первичные пищевые продукты, но и утилизируют их, тогда как хозяин поглощает вторичную пищу, состоящую из структур симбионтов» [1, с. 21]. Далее ученый говорит о том, что первый механизм можно было бы описать как симбионтное пищеварение, в то время как второй — как симбионтное питание.
