Obrambeni sustavi gastrointestinalnog trakta

Teorija adekvatne prehrane pridaje veliku važnost obrambenim sustavima tijela protiv prodiranja raznih štetnih tvari u njegovu unutarnju okolinu. Unos hranjivih tvari u gastrointestinalni trakt treba smatrati ne samo načinom nadopunjavanja energije i plastičnih materijala, već i alergijskom i toksičnom agresijom. Doista, prehrana je povezana s opasnošću od prodiranja različitih antigena i toksičnih tvari u unutarnju okolinu tijela. Samo zahvaljujući složenom obrambenom sustavu negativni aspekti prehrane učinkovito se neutraliziraju.

Prije svega, potrebno je napomenuti sustav koji se još uvijek označava kao mehanički ili pasivni. To podrazumijeva ograničenu propusnost sluznice gastrointestinalnog trakta za molekule topljive u vodi s relativno malom molekularnom težinom (manje od 300-500) i nepropusnost za polimere, koji uključuju proteine, mukopolisaharide i druge tvari s antigenim svojstvima. Međutim, za stanice probavnog sustava tijekom postnatalnog razvoja karakteristična je endocitoza, koja olakšava ulazak makromolekula i stranih antigena u unutarnje okruženje tijela. Postoje dokazi da su stanice gastrointestinalnog trakta odraslih organizama također sposobne apsorbirati velike molekule, uključujući i neprobavljene. Takve procese g. Volkheimer naziva persorpcijom. Osim toga, kada hrana prolazi kroz gastrointestinalni trakt, stvara se značajna količina hlapljivih masnih kiselina, od kojih neke uzrokuju toksični učinak kada se apsorbiraju, dok druge uzrokuju lokalni nadražujući učinak. Što se tiče ksenobiotika, njihovo stvaranje i apsorpcija u gastrointestinalnom traktu variraju ovisno o sastavu, svojstvima i kontaminaciji hrane.

Postoji nekoliko drugih mehanizama koji sprječavaju ulazak toksičnih tvari i antigena iz enteralne u unutarnju okolinu, od kojih su dva transformacijska. Jedan od tih mehanizama povezan je s glikokaliksom, koji je nepropustan za mnoge velike molekule. Iznimka su molekule koje hidroliziraju enzimi (pankreasna amilaza, lipaza, proteaze) adsorbirani u strukturama glikokaliksa. U tom smislu, kontakt nerazrijeđenih molekula koje uzrokuju alergijske i toksične reakcije sa staničnom membranom je otežan, a molekule koje se hidroliziraju gube svoja antigena i toksična svojstva.

Drugi mehanizam transformacije određen je enzimskim sustavima lokaliziranim na apikalnoj membrani crijevnih stanica i koji provode cijepanje oligomera u monomere sposobne za apsorpciju. Dakle, enzimski sustavi glikokaliksa i lipoproteinske membrane služe kao barijera koja sprječava ulazak i kontakt velikih molekula s membranom crijevnih stanica. Intracelularne peptidaze, koje smo smatrali dodatnom barijerom i mehanizmom zaštite od fiziološki aktivnih spojeva, mogu igrati značajnu ulogu.

Za razumijevanje mehanizama zaštite, važno je napomenuti da sluznica tankog crijeva ljudi sadrži više od 400 000 plazma stanica na 1 mm. Osim toga, identificirano je oko milijun limfocita na 1 cm2 crijevne sluznice ^. Normalno, jejunum sadrži od 6 do 40 limfocita na 100 epitelnih stanica. To znači da u tankom crijevu, osim epitelnog sloja koji odvaja enteralnu i unutarnju okolinu tijela, postoji i snažan sloj leukocita.

Crijevni imunološki sustav dio je imunološkog sustava tijela i sastoji se od nekoliko različitih odjeljaka. Limfociti u tim odjeljcima imaju mnogo sličnosti s limfocitima neintestinalnog podrijetla, ali imaju i jedinstvene značajke. Istovremeno, populacije različitih limfocita u tankom crijevu međusobno djeluju migracijom limfocita iz jednog odjeljka u drugi.

Limfatično tkivo tankog crijeva čini oko 25% ukupne crijevne sluznice. Zastupljeno je u obliku nakupina u Peyerovim plahtama i u lamina propriji (pojedinačni limfni čvorovi), kao i populacijom raspršenih limfocita lokaliziranih u epitelu i u lamina propriji. Sluznica tankog crijeva sadrži makrofage, T-, B- i M-limfocite, intraepitelne limfocite, ciljne stanice itd.

Imunološki mehanizmi mogu djelovati u šupljini tankog crijeva, na njegovoj površini i u lamina propriji. Istodobno, crijevni limfociti mogu se proširiti u druga tkiva i organe, uključujući mliječne žlijezde, ženske spolne organe, bronhijalno limfno tkivo, te sudjelovati u njihovoj imunosti. Oštećenje mehanizama koji kontroliraju imunitet tijela i imunološku osjetljivost tankog crijeva na antigene može biti važno u patogenezi poremećaja lokalnog crijevnog imuniteta i u razvoju alergijskih reakcija.

Neimuni i imuni obrambeni mehanizmi tankog crijeva štite ga od stranih antigena.

Iako sluznica probavnog trakta potencijalno služi kao područje kroz koje antigeni i otrovne tvari mogu prodrijeti u unutarnje okruženje tijela, postoji i učinkovit udvostručeni obrambeni sustav koji uključuje i mehaničke (pasivne) i aktivne obrambene čimbenike. U ovom slučaju, sustavi koji proizvode antitijela i sustavi stanične imunosti međusobno djeluju u crijevu. Treba dodati da se zaštitne funkcije jetrene barijere, koja provodi apsorpciju otrovnih tvari uz pomoć Kupfferovih stanica, nadopunjuju sustavom antitoksičnih reakcija u epitelu tankog crijeva.

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

Zaključci

Otkriće općih zakona asimilacije tvari iz hrane, jednako vrijednih za najprimitivnije i za najrazvijenije organizme, neizbježno je dovelo do formiranja nove evolucijski utemeljene teorije, prikladne za tumačenje procesa asimilacije ne samo čovjeka, već i drugih skupina organizama. Teorija adekvatne prehrane koju predlažemo nije modifikacija klasične, već predstavlja novu teoriju s drugačijom aksiomatikom. Istovremeno, jedan od glavnih postulata klasične teorije, prema kojem unos i potrošnja tvari iz hrane u tijelu moraju biti uravnoteženi, nova teorija u potpunosti prihvaća.

Prema teoriji uravnotežene prehrane, hrana, koja je složene strukture i sastoji se od hranjivih tvari, balastnih tvari i, u nekim slučajevima, otrovnih produkata, podvrgava se mehaničkoj, fizikalno-kemijskoj i, posebno, enzimskoj obradi. Kao rezultat toga, korisni sastojci hrane se ekstrahiraju i pretvaraju u spojeve lišene specifičnosti vrste, koji se apsorbiraju u tankom crijevu i osiguravaju tijelu energetske i plastične potrebe. (Mnogi fiziolozi i biokemičari uspoređuju ovaj proces s ekstrakcijom vrijednih komponenti iz rude.) Od balastnih tvari, nekih elemenata probavnih sokova, eksfoliranih stanica epitelnog sloja gastrointestinalnog trakta, kao i niza otpadnih produkata bakterijske flore, djelomično iskorištavajući hranjive tvari i balast, nastaju sekreti koji se izbacuju iz tijela. Iz ove sheme asimilacije hrane slijede principi izračuna količine korisnih tvari koje ulaze u tijelo hranom, procjene njezinih zasluga itd.

Prema teoriji, adekvatna prehrana, kao i prijelaz iz gladnog u sito stanje, određeni su ne samo hranjivim tvarima, već i raznim vitalnim regulatornim spojevima koji ulaze u unutarnje okruženje tijela iz crijeva. Takvi regulatorni spojevi prvenstveno uključuju hormone koje proizvode brojne endokrine stanice gastrointestinalnog trakta, koje po broju i raznolikosti premašuju cijeli endokrini sustav tijela. Regulatorni spojevi također uključuju hormonima slične čimbenike poput derivata hrane nastalih djelovanjem enzima probavnog aparata makroorganizma i bakterijske flore. U nekim slučajevima nije moguće povući jasnu granicu između regulatornih i toksičnih tvari, primjer čega je histamin.

S gledišta klasične teorije prehrane, mikroflora probavnog sustava monogastričnih organizama, uključujući ljude (ali ne i preživače), nije čak ni neutralan, već štetan atribut. S gledišta teorije adekvatne prehrane, bakterijska flora gastrointestinalnog trakta ne samo kod preživača, već i, očito, kod svih ili velike većine višestaničnih organizama nužan je sudionik u asimilaciji hrane. Sada je utvrđeno da se tijekom hranidbene aktivnosti brojnih organizama ne događa samo ekstrakcija nekog korisnog dijela hrane - primarnih hranjivih tvari - u probavnom sustavu, već i transformacija različitih komponenti hrane pod utjecajem mikroflore, kao i obogaćivanje proizvodima njezine vitalne aktivnosti. Kao rezultat toga, neiskorišteni dio hranjivih tvari pretvara se u aktivni dio enteralnog okoliša, posjedujući niz važnih svojstava.

Za složene organizme opravdano je smatrati da su u metaboličkom smislu supraorganizmični sustavi u kojima domaćin interagira s određenom mikroflorom. Pod utjecajem mikroflore nastaju sekundarne hranjive tvari koje su izuzetno važne, a u mnogim slučajevima i nužne. Izvor sekundarnih hranjivih tvari su balastne tvari hrane koje sudjeluju u regulaciji mnogih lokalnih funkcija tijela.

Asimilacija hrane, prema klasičnoj teoriji prehrane, svodi se na enzimsku hidrolizu njezinih složenih organskih struktura i ekstrakciju jednostavnih elemenata - samih hranjivih tvari. Iz toga proizlazi niz temeljnih ideja o preporučljivosti obogaćivanja hrane, odnosno o odvajanju komponenti koje sadrže hranjive tvari od balasta, kao i o korištenju gotovih hranjivih tvari kao prehrambenih proizvoda - konačnih proizvoda razgradnje, pogodnih za apsorpciju ili čak unošenje u krv itd. Nasuprot tome, prema teoriji adekvatne prehrane, ne odvija se samo razgradnja hrane, već i priprema hranjivih tvari i fiziološki aktivnih tvari kao rezultat djelovanja mikroflore gastrointestinalnog trakta, posebno na balastne tvari. Na taj način nastaju mnogi vitamini, hlapljive masne kiseline i esencijalne aminokiseline, što značajno utječe na potrebe tijela za prehrambenim proizvodima koji dolaze izvana. Omjer između primarnih i sekundarnih hranjivih tvari može uvelike varirati ovisno o vrsti, pa čak i individualnim karakteristikama mikroflore. Osim toga, uz sekundarne hranjive tvari, pod utjecajem bakterijske flore nastaju i otrovne tvari, posebno otrovni amini. Aktivnost bakterijske flore, koja je obavezna komponenta višećelijskih organizama, usko je povezana s nizom važnih karakteristika makroorganizma.

Kao što je već mnogo puta napomenuto, razvoj teorije adekvatne prehrane temelji se na općim biološkim i evolucijskim obrascima, kao i na postignućima niza znanosti, posebno biologije, kemije, fizike i medicine. Doista, za biologa nije izuzetno važna samo "formula", već i tehnologija bilo kojeg procesa, budući da se evolucija kreće u smjeru optimizacije tehnologije bioloških procesa. U biološkim sustavima mnogo toga ovisi o tehnologiji procesa, budući da je njihova visoka učinkovitost, a ponekad i sama mogućnost, povezana s provedbom određenih međuveznih veza. Nedovoljna učinkovitost njihove provedbe ili njihove interakcije narušava funkcioniranje sustava u cjelini. Ova ideja objašnjava neke temeljne razlike između teorija uravnotežene i adekvatne prehrane. Prva teorija u biti je određena uravnoteženom formulom prehrane, druga, osim takve formule, uzima u obzir i tehnologiju prehrane, odnosno tehnologiju procesa asimilacije hrane od strane različitih skupina organizama.

Konačno, teorija adekvatne prehrane jedan je od središnjih elemenata interdisciplinarne znanosti trofologije. Ujedinjenje mnogih dijelova bioloških i medicinskih znanosti koji se odnose na različite aspekte asimilacije hrane biološkim sustavima različite složenosti (od stanica i organizama do ekosustava i biosfere) u jednu znanost nužno je za razumijevanje temeljnog jedinstva prirode. To je također važno za karakterizaciju procesa interakcije u biosferi temeljenih na trofičkim vezama, odnosno za razmatranje biosfere kao trofosfere. Ali u ne manjoj, a možda čak i većoj mjeri, formiranje trofologije, uključujući teoriju adekvatne prehrane, bitno je za različite medicinske znanosti, budući da su trofizam tkiva i njegovi poremećaji, različiti problemi gastroenterologije, teorijski i primijenjeni aspekti znanosti o prehrani zapravo iracionalno podijeljeni dijelovi jednog zajedničkog problema - problema asimilacije hrane organizmima na različitim razinama evolucijske ljestvice. Ovaj problem treba razmatrati s nekih unitarnih pozicija temeljenih na gledištima koja su opsežnija i dublja nego prije.

Dakle, teorija adekvatne prehrane je, tako reći, teorija uravnotežene prehrane kojoj su narasla „biološka krila“. To znači da je teorija adekvatne prehrane primjenjiva ne samo na ljude ili jednu određenu skupinu životinja, već i na najrazličitije vrste životinja i, štoviše, na sve skupine organizama.

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