5. Пищеварение и питательный гомеостаз.

Более 100 лет назад Клод Бернар создал учение о постоянстве внутренней среды организма.

Согласно его представлениям все живые клетки высокоорганизованных животных постоянно существуют в циркулирующей водной среде, которая доставляем к ним вещества, необходимые для осуществления процессов ассимиляции, и выносит экскремы, образующиеся в результате процессов диссимиляции.

Внутренняя среда организма — циркулирующая жидкая среда, образованная плазмой крови, межтканевыми жидкостями и лимфой, по физико-химическим свойствам и содержанию воды, кислорода и питательных веществ, необходимых для обеспечения энергетических и пластических потребностей организма, меняется даже при резких изменениях условий окружающей среды.

Таким образом, внутренняя среда высокоорганизованных животных — инертный барьер, который предохраняет ткани организма от внешних повреждений.

Эта концепция получила развитие в работах Кеннона. Он установил, что поддержание относительно осуществляется устойчивого состояния внутренней среды осуществляется в результате постоянных изменений в деятельности корригирующих физиологических механизмов и что сама "средняя позиция констант", к которой возвращается внутренняя среда после отклоняющих воздействий, существенно варьирует в зависимости от внешних и внутренних факторов.

Поэтому Кеннон предложил для обозначения вариативных равновесных состояний внутренней среды ввести термин homeostasis oт homo- подобный и stasis- удержание состояния.

Термин гомеостаз отражает представление о том, что состояние внутренней среды лишь подобно равновесному, на самом деле речь идет о вариативном динамическом относительном постоянстве. Основные параметры внутренней среды (содержание кислорода, воды, солей, гормонов и т.д.) непрерывно колеблются в узких границах.

На всех этапах развития учения о внутренней среде организма — неизменным остается представление о том, что обязательным условием поддержания жизнедеятельности организма является относительное постоянство концентрации питательных веществ (нутриентов) — белков, жиров и углеводов, которые обеспечивают энергетические и пластические потребности организма.

Постоянное поддержание концентрации конкретного питательного вещества в достаточно узкой полосе значений возможно лишь в том случае, если в каждый данный момент времени скорость его поступления в кровь из просвета ЖКТ и так называемых "депо" (т.е. из органов и тканей, в которых ранее отложились расходования на запасы синтез этих веществ) соответствуют скорости ero новых структур, обеспечение энергетических потребностей клеток и отложение в "депо" той части вещества, которая неизрасходовалась.

Основная опасность нарушений питательного гомеостаза возникает в период активного пищеварения и определяется она возможным несоответствием скорости депонирования питательных веществ темпу их всасывания.

Что представляют собой эти механизмы?

Поддержание питательного гомеостаза в период активного пищеварения обеспечивается рядом последовательных гомеостатических реакций:

1. В гастродуоденальном отделе пищеварительного тракта формируется энтеральная среда, относительно постоянная (даже при различных рационах питания) по составу и приближенная по концентрациям нутриентов к плазме крови.

• Основным и наиболее важным механизмом, обеспечивающим формирование гомеостатированной энтеральной среды — постоянная рециркуляция эндогенных веществ, что к тому же позволяет экономить значительные ресурсы для организма.

• Суть вышесказанного можно проиллюстрировать на примере рециркуляции воды в организме. Из необходимых человеку в сутки 8 - 10 литров, он нуждается в восполнении только 2 - 2,5 л.; остальная вода, выделяясь в составе пищеварительных секретов, — всасывается и, таким образом, продолжает использоваться организмом.

• Следствием гомеостатирования энтеральной среды — относительное постоянство концентрации электролитов и транспортных форм основных питательных веществ в потоке, поступающем из энтеральной среды в кровь.

2. Важную роль в динамике взаимоотношений между энтеральной средой и кровью играет тонкий кишечник, выполняющий роль лабильного питательного дело. Так , в отношении углеводов и липидов показано, что в полость тонкой кишки эти нутриенты поступают в составе кишечного сока в тот период, когда концентрация их в крови достигает максимальных значений. Это и является вторым фактором сохранения питательного гомеостаза" в процессе формирования гомеостатированной энтеральной среды.

3. В гомеостатировании энтеральной среды важную роль играют приспособительные изменения секреции пищеварительных соков, обусловленные нейрогуморальной регуляцией деятельности пищеварительных желез. Масса нутриентов в выделяющихся соках при этом меняется в соответствии с их содержанием в рационе.

4. В свою очередь, основным фактором, регулирующим величину потока веществ, транспортируемых в единицу времени из энтеральной среди в кровь, являются регуляторные изменения моторной и эвакуаторной функции желудка и тонкой кишки.

• Снижение концентрации различных нутриентов во внутренней среде, стимулируя перемешивающие сокращения, увеличивает поток питательных веществ из энтеральной среды во внутреннюю среду, и, напротив — увеличение их концентрации во внутренней среде, угнетает двигательную активность, уменьшая этот поток.

5. Изменения двигательной активности желудка и кишечника являются хоть и главным, но не единственным регуляторным механизмом транспортных процессов. В осуществлении тонкой регуляции интенсивности гидролиза пищевых субстратов и скорости транспорта его продуктов, принимают участие такие факторы, как регуляторные изменения всасывательной функций кишки, локальные и общие изменения рН среды, влияющие на скорость ферментативных реакций и проницаемость слоя слизистых наложений и эпителиального пласта, процессы взаимодействия пищевых субстратов на стадиях полостного и мембранного пищеварения и т.д.

6. Установление обратной связи — между концентрацией питательных веществ во внутренней среде и активностью кишечной мускулатуры — обеспечивается афферентными механизмами хеморецепции и нейро-гуморальными влияниями на сокращения мускулатуры пищеварительного канала (более подробно в гл. № 7).