Funcțiile fiziologice de bază ale florei bacteriene intestinale, fluxul de nutrienți

O condiție obligatorie pentru asimilarea alimentelor este dezasamblarea structurilor sale complexe în compuși simpli, care are loc în timpul procesului de digestie. Monomerii eliberați (aminoacizi, monozaharide, acizi grași etc.) sunt lipsiți de specificitate de specie și sunt predominant aceiași pentru toate organismele. În unele cazuri, se pot forma oligomeri (di-, tri- și ocazional tetrameri), care pot fi, de asemenea, asimilați. La organismele superioare, transportul oligomerilor a fost demonstrat folosind ca exemplu dipeptidele. În acest caz, asimilarea alimentelor se realizează în trei etape: digestie extracelulară (cavitară) - digestie membranară - absorbție, iar la o serie de organisme - în patru, cu participarea digestiei intracelulare.

Fluxul de hormoni și al altor compuși fiziologic activi

Recent s-a demonstrat că celulele endocrine ale tractului gastrointestinal sintetizează, de asemenea, hormonul stimulator tiroidian și ACTH, adică hormoni tipici hipotalamusului și glandei pituitare, iar celulele pituitare - gastrina. În consecință, sistemele hipotalamo-hipofizar și gastrointestinal s-au dovedit a fi corelate în ceea ce privește unele efecte hormonale. Există, de asemenea, dovezi că celulele tractului gastrointestinal secretă anumiți hormoni steroizi.

Multă vreme s-a crezut că celulele endocrine ale tractului gastrointestinal secretă hormoni și alți factori fiziologic activi care participă în principal la autoreglarea digestiei și absorbției nutrienților. Cu toate acestea, acum se știe că substanțele fiziologic active controlează nu numai funcțiile aparatului digestiv, ci și cele mai importante funcții endocrine și metabolice ale întregului organism. S-a dovedit că așa-numiții hormoni clasici ai tractului gastrointestinal (secretină, gastrină, colecistokinină) și o serie de hormoni ipotetici neidentificați, pe lângă acțiunea locală sau locală, îndeplinesc diverse funcții în reglarea altor organe. Exemple de hormoni cu acțiune generală sunt, de asemenea, somatostatina și areterina.

Întreruperea fluxului endogen de factori fiziologic activi din tractul gastrointestinal către mediul intern al organismului provoacă consecințe grave. Am demonstrat că îndepărtarea chiar și a unei părți a sistemului endocrin al aparatului digestiv, în anumite condiții, duce fie la moartea, fie la îmbolnăviri grave ale animalului.

Fluxul exogen de substanțe fiziologic active constă în principal din substanțe specifice formate în timpul descompunerii alimentelor. Astfel, în timpul hidrolizei proteinelor din lapte și grâu de către pepsină, se formează substanțe numite exorfine, adică compuși naturali asemănători morfinei (în acțiune). În anumite condiții, peptidele rezultate pot pătrunde în sânge în anumite cantități și pot participa la modularea fondului hormonal general al organismului. De asemenea, se poate presupune că unele peptide, inclusiv cele formate în timpul digestiei normale a anumitor componente alimentare, îndeplinesc funcții de reglare. Cazomorfina, un produs al hidrolizei proteinelor din lapte (cazeină), aparține unor astfel de peptide.

Rolul nutriției în formarea standardelor fiziologice și psihologice umane este sporit și mai mult prin descoperirea funcțiilor unor aminoacizi ca neurotransmițători și a precursorilor acestora.

Prin urmare, nutriția nu este simplul act de a mânca, care se poate reduce la îmbogățirea organismului cu nutrienți. În același timp, coexistă un flux complex de factori hormonali extrem de importanți, și poate chiar vitali, pentru reglarea asimilării alimentelor, a metabolismului și, așa cum s-a descoperit, a unor funcții ale sistemului nervos.

Fluxuri de metaboliți bacterieni

Cu participarea florei bacteriene intestinale, se formează trei fluxuri, direcționate din tractul gastrointestinal în mediul intern al organismului. Unul dintre ele este fluxul de nutrienți modificați de microfloră (de exemplu, aminele care apar în timpul decarboxilării aminoacizilor), al doilea este fluxul produselor activității vitale a bacteriilor în sine, iar al treilea este fluxul de substanțe de balast modificate de flora bacteriană. Cu participarea microflorei, se formează nutrienți secundari, inclusiv monozaharide, acizi grași volatili, vitamine, aminoacizi esențiali etc., substanțe care par indiferente la nivelul actual de cunoștințe, și compuși toxici. Prezența compușilor toxici a dat naștere ideii oportunității de a suprima microflora intestinală, exprimată de I. I. Mechnikov. Cu toate acestea, este posibil ca substanțele toxice, dacă cantitatea lor nu depășește anumite limite, să fie fiziologice și să fie companionii constanți și inevitabili ai exotrofiei.

Unele substanțe toxice, în special aminele toxice formate în sistemul digestiv sub influența florei bacteriene, au atras atenția de mult timp. Printre aminele cu activitate fiziologică ridicată, au fost descrise cadaverina, histamina, octopamina, tiramina, pirolidina, piperidina, dimetilamina etc. O anumită idee despre conținutul acestor amine în organism este dată de nivelul excreției lor prin urină. Unele dintre ele afectează semnificativ starea organismului. În diferite forme de boli, în special disbacterioză, nivelul aminelor poate crește brusc și poate fi una dintre cauzele perturbării unui număr de funcții ale organismului. Producția de amine toxice poate fi suprimată de antibiotice.

Alături de histamina endogenă, există și histamina exogenă, care se formează în principal în intestin ca urmare a activității bacteriene. Prin urmare, utilizarea antibioticelor poate duce la o serie de modificări ale stării hormonale a organismului. Este posibil ca multe modificări patologice din organism să fie provocate nu de hiperfuncția celulelor stomacale care secretă histamină, ci de producția excesivă a acesteia în intestin de către flora bacteriană. Astfel, odată cu hiperproducția de histamină de către flora bacteriană a intestinului, apar ulcere stomacale, o tendință de perturbare a funcțiilor hipotalamo-hipofizari, alergii etc.

Importanța fiziologică a nutrienților secundari este evidențiată de creșterea bruscă a necesarului de vitamine la oameni și animale a căror floră bacteriană este suprimată de antibiotice.

Transformarea substanțelor de balast în intestin are loc în principal sub influența microflorei anaerobe.

Pe lângă fluxurile enumerate, există un flux de substanțe provenite din alimente contaminate ca urmare a diverselor tehnologii industriale și agricole sau dintr-un mediu contaminat. Acest flux include și xenobioticele.

Este acum ferm stabilit că fibrele alimentare joacă un rol semnificativ în normalizarea activității tractului gastrointestinal (în special a intestinului subțire și gros), cresc masa stratului muscular, afectează activitatea motorie a acestuia, rata de absorbție a nutrienților în intestinul subțire, presiunea din cavitatea aparatului digestiv, metabolismul electroliților în organism, masa și compoziția electroliților din fecale etc. Este important ca fibrele alimentare să aibă capacitatea de a lega apa și acizii biliari, precum și de a adsorbi compușii toxici. Capacitatea de a lega apa are un efect semnificativ asupra ratei de tranzit a conținutului de-a lungul tractului gastrointestinal. Există informații în literatura de specialitate conform cărora tărâțele de fibre alimentare leagă de 5 ori mai multă apă decât propria greutate, iar fibrele din legume, cum ar fi morcovii și napii, de 30 de ori mai mult. În cele din urmă, fibrele alimentare afectează habitatul bacteriilor din intestin și reprezintă una dintre sursele de nutriție pentru acestea. În special, microorganismele utilizează celuloza, hemiceluloza și pectina, metabolizându-le parțial în acizi acetic, propionic și butiric.

Fibrele alimentare sunt necesare pentru funcționarea normală nu numai a sistemului digestiv, ci și a întregului organism. O serie de afecțiuni, inclusiv ateroscleroza, hipertensiunea arterială, cardiopatia ischemică, patologia gastrointestinală, diabetul etc., sunt în multe cazuri nu doar rezultatul consumului excesiv de proteine și carbohidrați, ci și consecința utilizării insuficiente a substanțelor de balast. Există dovezi că lipsa fibrelor alimentare din dietă poate provoca cancer de colon. Fără fibre alimentare, metabolismul nu numai al acizilor biliari, ci și al colesterolului și hormonilor steroizi este perturbat. (Este uimitor că Avicenna și predecesorii săi erau deja bine conștienți de nocivitatea alimentelor rafinate.)

Multe forme de patologie a tractului gastrointestinal și a metabolismului pot fi prevenite și tratate prin adăugarea de fibre alimentare în dietă. Astfel, aceste fibre pot crește toleranța la glucoză și pot modifica absorbția acesteia, ceea ce poate fi utilizat pentru prevenirea și tratarea diabetului, hiperglicemiei și obezității. Creșterea cantității de fibre alimentare din dietă reduce nivelul colesterolului din sânge, ceea ce se datorează participării fibrelor la circulația acizilor biliari. De asemenea, a fost demonstrat efectul antitoxic al fibrelor alimentare vegetale. În același timp, atunci când se utilizează o serie de fibre alimentare, absorbția unor microelemente, în special a zincului, este redusă.

Utilizarea pe termen lung a fibrelor alimentare reduce severitatea sindromului de intestin iritabil și a diverticulozei colonului. Fibrele alimentare ajută la tratarea cu succes a constipației, hemoroizilor, bolii Crohn și a altor boli gastrointestinale și pot servi, de asemenea, ca măsură preventivă împotriva recidivelor ulcerului gastric și duodenal. În special, în pancreatita cronică, o dietă bogată în fibre, adică fibre alimentare, dă în majoritatea cazurilor un efect terapeutic pozitiv.

Prin urmare, este necesar ca în compoziția rațiilor alimentare să fie incluse nu numai proteine, grăsimi, carbohidrați, microelemente, vitamine etc., ci și fibre alimentare, care reprezintă o componentă valoroasă a alimentelor.

Astfel, pe baza teoriei clasice, s-au făcut încercări de a crea alimente îmbunătățite și îmbogățite prin eliminarea fibrelor alimentare, ceea ce a dus la dezvoltarea multor boli, așa-numitele boli ale civilizației. În prezent, se dezvoltă intens direcția opusă - se caută rații alimentare adecvate care să corespundă nevoilor organismului apărute în cursul evoluției. La oameni, o astfel de hrană adecvată din punct de vedere evolutiv include o proporție semnificativă de substanțe care au fost numite mult timp fără succes balast.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]