ЖКТ: функции в здоровом состоянии и при заболевании
В течение жизни в среднем человек поглощает около 25 тонн пищи, которая содержит вещества, необходимые для выживания; однако, эта пища также может содержать вредные бактерии, вирусы и токсины. Слизистая кишечника, поверхность которой составляет более 320 кв. м, выполняет уникальную функцию по защите организма и осуществляет поступление в организм только полезных нутриентов, молекул и других веществ.
В идеале только полезные нутриенты и фитонутриенты должны поступать в организм, а вредные вещества должны из него выводиться, даже не соприкасаясь с клетками. ЖКТ человека осуществляет это посредством четырех основных механизмов:
1. Уникальная биохимия пищеварения, посредством которой пища переваривается и всасывается;
2. Комплексная и сложная по строению слизистая является барьером между внутренними органами организма и внешней средой.
3. Сложная иммунная система, которая осуществляет иммунологические защитные реакции первой и второй линии.
4. Благотворная, симбиотическая взаимосвязь между ЖКТ и кишечной микрофлорой.
5. Уникальная биохимия пищеварения и всасывания.
Переваривание и всасывание нутриентов из пищи является сложным процессом, для которого требуется множество специализированных ферментов и других веществ. Дефицит каких-либо пищеварительных ферментов может серьезно нарушать здоровье целой системы, не только из-за их воздействия на состояние питания, но также из-за того, что процесс пищеварения осуществляет защитную функцию. Количество желудочного сока снижается с возрастом, это состояние носит название гипохлоргидрии, чаще всего возникает из-за атопического гастрита и атрофии желудка у людей старшего возраста. Гипохлогидрия связана с повышением вероятности развития инфекции Helicobacter pylori (H.pylory), повышением рН в тонком кишечнике и снижением выработки фактора, который необходим для абсорбции витамина В12. Кроме того, исследования показали, что чрезмерный рост патогенных инфекций в тонком кишечнике может поражать от 50 % до 100 % людей с гипохлоргидрией. Все это может также негативно влиять на пищеварение и усвоение других нутриентов помимо витамина В12, таких как аминокислоты, кальций, железо, цинк, фолиевая кислота и витамин В6.
Другие нарушения пищеварения включают нарушение секреции желчи, что связывают со способностью инфекции H.pylori впитываться через защитный слизистый слой верхнего отдела ЖКТ и аномальной панкреатической секреции. Секреция поджелудочной железы может снижаться с возрастом, нарушается при злоупотреблении алкоголем, на нее влияют другие состояния, такие как панкреатит, кистозный фиброз, диабет, камни в желчном пузыре и воспаление. Дисфункция поджелудочной железы делает необходимым восполнение панкреатических ферментов и нейтрализующего бикарбоната, которые содержатся в соке поджелудочной железы.
Одной из важнейших защитных функций нормального процесса пищеварения является защита от инородных антигенов, которые могут преодолевать слизистую кишечника и попадать в кровь в своей полной белковой форме. Потребляемая человеком пища содержит множество мощных антигенов (бактерий, грибков, вирусов), которые могут активировать иммунную систему и провоцировать развитие системных жалоб. Если в процессе пищеварения не происходит адекватного расщепления этих белков на аминокислоты и мелкие пептидные компоненты, многие молекулы из пищи, которые в норме не являются проблемой, могут попасть в систему кровотока и спровоцировать развитие нежелательных симптомов.
Защитный барьер слизистой ЖКТ
Слизистая ЖКТ — это слой защитных клеток, которые являются барьером между внутренними органами и внешней средой и осуществляют всасывание питательных веществ. Слизистая ЖКТ включает слой желудочного эпителия, который закрывает желудок и защищает его от разрушительной желудочной кислоты. Слизистая также играет важную роль в защите желудка от поступающих в организм токсинов, медикаментов, алкоголя и патогенов, таких как инфекционные бактерии или вирусы. Слизь в желудке покрывает фосфолипиды, что делает поверхностный слой устойчивым к повреждению желудочным соком.
Клетки кишечного эпителия тесно связаны друг с другом. Эти тесные связи образуют барьер между молекулами в полости кишечного тракта и внутренностями организма. В норме в здоровом организме этот барьер не допускает попадания гноя снаружи (из полости) внутрь организма за исключением случаев, когда гной проходит через клетку. Без этого барьера молекулы всех типов могут обходить клетки и попадать в систему кровотока, состояние известное как кишечная проницаемость или «дырявый кишечник».
Кишечная проницаемость часто отмечается у пациентов с воспалением кишечника, пищевой аллергией или непереносимостью и целиакальным афтом. Кишечная проницаемость также была выявлена у пациентов после радиации или химиотерапии, и индуцируется стрессом. Недостаточное потребление или всасывание нутриентов или недостаток нутриентов внутри организма, приводит к нарушению способности к поддержанию нормальной регенерации клеток в тонком кишечнике, тем самым воздействуя на целостность ЖКТ и усугубляя проницаемость кишечника. Эндогенные (внутренние) токсины, такие как бактериальные и грибковые побочные продукты, вырабатываемые флорой, и экзогенные (внешние) токсины типа не полностью переваренной пищи, пищевых добавок, алкоголя, безрецептурных лекарств, и чужеродные микробы могут также негативно влиять на целостность кишечника.
Факторы, связанные с развитием проницаемости кишечника:
Преждевременные роды;
Инфекции ЖКТ;
Кортикостероиды;
Радиационная терапия при раке;
Чрезмерный стресс;
Алкоголь;
Пищевая аллергия;
Дефицит нутриентов, голодание;
Чрезмерное потребление сахара.
Иммунная защита кишечника — лимфоидная ткань
Около 60 % иммунной системы и более чем 80 % вырабатывающих иммуноглобулины (Ig) бластных клеток и клеток крови расположены в слизистой ЖКТ. Основная задача этой связанной с кишечником лимфоидной ткани заключается в обеспечении первой линии защиты от чужеродных тел, таких как пищевые антигены, патогенные бактерии или токсины. Одно из основных различий между лимфоидной тканью и циркуляционной, иммунной системой заключается в том, что первая может обеспечивать 2 слоя защиты от чужеродных патогенов или антигенов посредством иммунной системы: локализовано секретируемых IgA (sIgA) и системных IgE и IgG. Примером важности этих двух систем служит тот факт, что в ЖКТ ежедневно синтезируется большее количество иммуноглобулинов, чем во всем остальном организме.
При попадании чужеродного тела лимфоидная ткань в первую очередь использует sIgA в качестве защиты; его можно считать «антисептической краской», которая покрывает кишечный тракт. SIgA может эффективно предотвращать развитие инфекций, нейтрализовать вирусы и удалять «чужаков» до того, как они пересекут барьер слизистой и попадут в системное циркулирование, оставляя их выводиться из
