Регенерация энтероцитов происходит с удивительной скоростью – всего за два – шесть дней.
Чем больше микроворсинок, тем больше поверхность всасывания. Если бы кишка не имела складок, то абсорбционная способность была бы несоизмеримо ниже. К тому же кишечнику пришлось бы стать в три раза длиннее, но в таком случае он бы не поместился в брюшной полости. Всасывающая поверхность кишечника, если ее растянуть, составляет около 300 квадратных метров и превосходит по площади теннисный корт.
Давайте остановимся на тонком кишечнике, так как это одна из обширных поверхностей организма, контактирующих с внешними агентами. Здоровье в значительной мере зависит от правильной работы кишечного барьера.
Как мы уже увидели, питательные вещества всасываются главным образом через стенки тонкой кишки. Многие спросят: «Если питательных вещества проникают сквозь стенки тонкой кишки, то что находится по другую сторону?» По другую сторону происходит кровообращение, его мы можем изобразить в виде дерева, которое корнями обнимает органы. Питательные вещества из тонкой и толстой кишки через воротную вену поступают к различным органам.
Клетки эпителиальной мембраны соединены очень плотно. Представим армию солдат, которые стоят плечом к плечу и пропускают только полезные для организма питательные вещества, останавливают вирусы, бактерии, токсические агенты.
Эти солдаты стоят на карауле круглыми сутками и обновляются каждые пять дней. Вещества могут попасть внутрь энтероцита (трансклеточная проницаемость) или в пространство между клетками (параклеточная проницаемость).
Не думайте, что это хаотичный процесс. Транспорт каждого из питательных веществ через энтероциты осуществляется с помощью специфического белка-транспортера. Этот солдат сопровождает нутриент на протяжении всего пути и проведет его через энтероцит в кровоток. Некоторые вещества – например, жиры – расщепляются желчью на растворимые частицы для того, чтобы они могли пройти через энтероциты.
В просвете кишечника, благодаря действию pH, желудочного сока, секрета поджелудочной железы и желчи, сосредоточена первая линия защиты от микроорганизмов. Пищеварительные ферменты, такие как липаза и протеаза, не только расщепляют питательные вещества на простые молекулы, но и способны разрушать клеточную стенку вредных микроорганизмов, препятствуя их проникновению в кровоток.
Эти вредные для организма вещества распознаются иммунной системой тонкого кишечника, которая пропускает только полезные нутриенты.
После того как питательные вещества проникли сквозь стенки кишечника, они попадают в кровоток и достигают клеток. В тонкой кишке всасывается бóльшая часть воды, а также минералы, водорастворимые витамины, углеводы и аминокислоты, полученные из белков в процессе пищеварения. С жирами все происходит иначе, так как они не растворяются в воде.
Слишком быстрое прохождение по кишечнику может привести к нарушению процесса всасывания. Оно ускоряется из-за чрезмерного потребления клетчатки, слабительных или фитиновой кислоты, содержащейся в некоторых злаках. Это вещество считается антинутриентом, потому что связывает минералы (цинк, кальций, железо, магний) и производит молекулы, которые не растворяются в воде. Чтобы разрушить эти молекулы, нужна фитаза. Однако этот фермент не вырабатывается организмом человека, поэтому мы не способны всасывать те минералы, которые соединены с фитатами.
Способность поглощать питательные вещества сильно ухудшается при некоторых заболеваниях, например, при целиакии (когда повреждены кишечные ворсинки), особенно если ее неправильно лечат.
Если в тонкой кишке всасываются только важные для организма питательные вещества, то в толстую попадают ненужные остатки. В этой части желудочно-кишечного тракта в основном происходит всасывание воды, а также там хранится кал, который позже будет выведен из организма.
Дальше в книге будет целая глава, посвященная фекалиям. Забегая вперед, скажу, что они состоят не только из непереваренной пищи, но и из большого количества остатков клеток и бактерий.
Питательные вещества разносятся к органам по кровеносным сосудам, общая длина которых превышает 100 000 км – это все равно, что два с лишним раза обогнуть Землю. Ниже приведены наиболее важные нутриенты.
Жирные кислоты
Жиры приносят наибольшее количество энергии: 9 ккал на один грамм. Это не только важный источник энергии, но и необходимый строительный материал для клеточных мембран.
Большинство жирных кислот поступают с пищей в форме триглицеридов или холестерина. Первые образованы в результате расщепления жиров под действием панкреатической липазы. Триглицериды, в свою очередь, распадаются на жирные кислоты и моноглицериды. Вместе с холестерином, жирорастворимыми витаминами и фосфолипидами образуются капельки жира – мицеллы, растворимые в воде с помощью желчных кислот. Мицеллы пассивно проникают через мембрану энтероцита, хотя есть белки, которые помогают их транспортировать. Молекула холестерина переносится с помощью транслокона (комплекса белков) и попадает в энтероцит.
Углеводы
Амилаза расщепляет сложные углеводы на более простые, состоящие всего из одной молекулы. Сначала они попадают в кровь, потом в печень и оттуда переносятся ко всем клеткам организма, чтобы метаболизироваться и дать энергию. Содержащаяся в крови глюкоза откладывается в печени и мышцах в виде гликогена. Уровень сахара в крови регулирует гормон инсулин. Когда его запасы пополнены, активируется липогенез, под действием которого углеводы превращаются в жиры и откладываются в адипоцитах
[18].
Аминокислоты
При воздействии фермента пектиназы на пептидные связи аминокислоты, полученные из белков, тоже могут проникать через кишечный барьер и попадать непосредственно в кровь. Потом они поступят в печень, а после откладываются про запас, создавая так называемый пул аминокислот, используемый для синтеза ферментов и белков, таких как коллаген и эластин. Излишки этих веществ используются организмом как источник энергии.
