Αμυντικά συστήματα του γαστρεντερικού σωλήνα

Η θεωρία της επαρκούς διατροφής αποδίδει μεγάλη σημασία στα αμυντικά συστήματα του οργανισμού έναντι της διείσδυσης διαφόρων βλαβερών ουσιών στο εσωτερικό του περιβάλλον. Η είσοδος θρεπτικών συστατικών στο γαστρεντερικό σωλήνα θα πρέπει να θεωρείται όχι μόνο ως ένας τρόπος αναπλήρωσης ενέργειας και πλαστικών υλικών, αλλά και ως αλλεργική και τοξική επιθετικότητα. Πράγματι, η διατροφή συνδέεται με τον κίνδυνο διείσδυσης διαφόρων αντιγόνων και τοξικών ουσιών στο εσωτερικό περιβάλλον του σώματος. Μόνο χάρη σε ένα πολύπλοκο αμυντικό σύστημα εξουδετερώνονται αποτελεσματικά οι αρνητικές πτυχές της διατροφής.

Καταρχάς, είναι απαραίτητο να σημειωθεί το σύστημα, το οποίο εξακολουθεί να χαρακτηρίζεται ως μηχανικό ή παθητικό. Αυτό υποδηλώνει περιορισμένη διαπερατότητα της βλεννογόνου μεμβράνης του γαστρεντερικού σωλήνα για υδατοδιαλυτά μόρια με σχετικά μικρό μοριακό βάρος (λιγότερο από 300-500) και αδιαπερατότητα για πολυμερή, τα οποία περιλαμβάνουν πρωτεΐνες, βλεννοπολυσακχαρίτες και άλλες ουσίες με αντιγονικές ιδιότητες. Ωστόσο, για τα κύτταρα της πεπτικής συσκευής κατά την περίοδο της μεταγεννητικής ανάπτυξης, η ενδοκυττάρωση είναι χαρακτηριστική, διευκολύνοντας την είσοδο μακρομορίων και ξένων αντιγόνων στο εσωτερικό περιβάλλον του σώματος. Υπάρχουν ενδείξεις ότι τα κύτταρα της γαστρεντερικής οδού των ενήλικων οργανισμών είναι επίσης ικανά να απορροφούν μεγάλα μόρια, συμπεριλαμβανομένων των άπεπτων. Τέτοιες διεργασίες χαρακτηρίζονται από τον κ. Volkheimer ως διαπότιση. Επιπλέον, όταν η τροφή διέρχεται από το γαστρεντερικό σωλήνα, σχηματίζεται σημαντική ποσότητα πτητικών λιπαρών οξέων, μερικά από τα οποία προκαλούν τοξική επίδραση όταν απορροφώνται, ενώ άλλα προκαλούν τοπικό ερεθιστικό αποτέλεσμα. Όσον αφορά τα ξενοβιοτικά, ο σχηματισμός και η απορρόφησή τους στο γαστρεντερικό σωλήνα ποικίλλουν ανάλογα με τη σύνθεση των ιδιοτήτων και τη μόλυνση των τροφίμων.

Υπάρχουν διάφοροι άλλοι μηχανισμοί που εμποδίζουν την είσοδο τοξικών ουσιών και αντιγόνων από το εντερικό περιβάλλον στο εσωτερικό περιβάλλον, δύο από τους οποίους είναι μετασχηματιστικοί. Ένας από αυτούς τους μηχανισμούς σχετίζεται με τον γλυκοκάλυκα, ο οποίος είναι αδιαπέραστος σε πολλά μεγάλα μόρια. Εξαίρεση αποτελούν τα μόρια που υδρολύονται από ένζυμα (παγκρεατική αμυλάση, λιπάση, πρωτεάσες) που προσροφώνται στις δομές του γλυκοκάλυκα. Από αυτή την άποψη, η επαφή των μη διασπασμένων μορίων που προκαλούν αλλεργικές και τοξικές αντιδράσεις με την κυτταρική μεμβράνη είναι δύσκολη και τα μόρια που υδρολύονται χάνουν τις αντιγονικές και τοξικές τους ιδιότητες.

Ένας άλλος μηχανισμός μετασχηματισμού καθορίζεται από ενζυμικά συστήματα που εντοπίζονται στην κορυφαία μεμβράνη των εντερικών κυττάρων και εκτελούν τη διάσπαση των ολιγομερών σε μονομερή ικανά για απορρόφηση. Έτσι, τα ενζυμικά συστήματα του γλυκοκάλυκα και της μεμβράνης των λιποπρωτεϊνών χρησιμεύουν ως φραγμός που εμποδίζει την είσοδο και την επαφή μεγάλων μορίων με τη μεμβράνη των εντερικών κυττάρων. Οι ενδοκυτταρικές πεπτιδάσες, τις οποίες έχουμε εξετάσει ως ένα επιπλέον φράγμα και ως μηχανισμό προστασίας από φυσιολογικά δραστικές ενώσεις, μπορούν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο.

Για να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς προστασίας, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η βλεννογόνος μεμβράνη του λεπτού εντέρου των ανθρώπων περιέχει περισσότερα από 400.000 πλασματοκύτταρα ανά 1 mm2. Επιπλέον, έχουν εντοπιστεί περίπου 1 εκατομμύριο λεμφοκύτταρα ανά 1 cm2 εντερικής βλεννογόνου μεμβράνης ^. Κανονικά, η νήστιδα περιέχει από 6 έως 40 λεμφοκύτταρα ανά 100 επιθηλιακά κύτταρα. Αυτό σημαίνει ότι στο λεπτό έντερο, εκτός από το επιθηλιακό στρώμα που διαχωρίζει το εντερικό και το εσωτερικό περιβάλλον του σώματος, υπάρχει επίσης ένα ισχυρό στρώμα λευκοκυττάρων.

Το εντερικό ανοσοποιητικό σύστημα είναι μέρος του ανοσοποιητικού συστήματος του σώματος και αποτελείται από πολλά διαφορετικά διαμερίσματα. Τα λεμφοκύτταρα σε αυτά τα διαμερίσματα έχουν πολλές ομοιότητες με τα λεμφοκύτταρα μη εντερικής προέλευσης, αλλά έχουν και μοναδικά χαρακτηριστικά. Ταυτόχρονα, πληθυσμοί διαφορετικών λεμφοκυττάρων στο λεπτό έντερο αλληλεπιδρούν μέσω της μετανάστευσης λεμφοκυττάρων από το ένα διαμέρισμα στο άλλο.

Ο λεμφικός ιστός του λεπτού εντέρου αποτελεί περίπου το 25% ολόκληρου του εντερικού βλεννογόνου. Αντιπροσωπεύεται με τη μορφή συστάδων σε πλάκες Peyer και στο έλασμα του προσώπου (μεμονωμένοι λεμφαδένες), καθώς και με έναν πληθυσμό διάσπαρτων λεμφοκυττάρων που εντοπίζονται στο επιθήλιο και στο έλασμα του προσώπου. Η βλεννογόνος μεμβράνη του λεπτού εντέρου περιέχει μακροφάγα, Τ-, Β- και Μ-λεμφοκύτταρα, ενδοεπιθηλιακά λεμφοκύτταρα, κύτταρα-στόχους κ.λπ.

Οι ανοσοποιητικοί μηχανισμοί μπορούν να δράσουν στην κοιλότητα του λεπτού εντέρου, στην επιφάνειά του και στο έλασμα του λεπτού εντέρου. Ταυτόχρονα, τα εντερικά λεμφοκύτταρα μπορούν να εξαπλωθούν σε άλλους ιστούς και όργανα, συμπεριλαμβανομένων των μαστικών αδένων, των γυναικείων γεννητικών οργάνων, του βρογχικού λεμφικού ιστού, και να συμμετέχουν στην ανοσία τους. Η βλάβη στους μηχανισμούς που ελέγχουν την ανοσία του οργανισμού και την ανοσολογική ευαισθησία του λεπτού εντέρου στα αντιγόνα μπορεί να είναι σημαντική στην παθογένεση διαταραχών της τοπικής εντερικής ανοσίας και στην ανάπτυξη αλλεργικών αντιδράσεων.

Οι μη ανοσοποιητικοί και οι ανοσολογικοί αμυντικοί μηχανισμοί του λεπτού εντέρου το προστατεύουν από ξένα αντιγόνα.

Αν και η βλεννογόνος μεμβράνη του πεπτικού σωλήνα χρησιμεύει δυνητικά ως περιοχή μέσω της οποίας αντιγόνα και τοξικές ουσίες μπορούν να διεισδύσουν στο εσωτερικό περιβάλλον του σώματος, υπάρχει επίσης ένα αποτελεσματικό διπλό αμυντικό σύστημα που περιλαμβάνει τόσο μηχανικούς (παθητικούς) όσο και ενεργητικούς αμυντικούς παράγοντες. Σε αυτήν την περίπτωση, τα συστήματα που παράγουν αντισώματα και τα συστήματα κυτταρικής ανοσίας αλληλεπιδρούν στο έντερο. Πρέπει να προστεθεί ότι οι προστατευτικές λειτουργίες του ηπατικού φραγμού, που εφαρμόζει την απορρόφηση τοξικών ουσιών με τη βοήθεια των κυττάρων Kupffer, συμπληρώνονται από ένα σύστημα αντιτοξικών αντιδράσεων στο επιθήλιο του λεπτού εντέρου.

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

Συμπεράσματα

Η ανακάλυψη γενικών νόμων αφομοίωσης των τροφικών ουσιών, που ισχύουν εξίσου για τους πιο πρωτόγονους και για τους πιο ανεπτυγμένους οργανισμούς, οδήγησε αναπόφευκτα στη διαμόρφωση μιας νέας εξελικτικά αιτιολογημένης θεωρίας, κατάλληλης για την ερμηνεία των διαδικασιών αφομοίωσης όχι μόνο του ανθρώπου, αλλά και άλλων ομάδων οργανισμών. Η θεωρία της επαρκούς διατροφής που προτείνουμε δεν αποτελεί τροποποίηση της κλασικής, αλλά αντιπροσωπεύει μια νέα θεωρία με διαφορετικές αξιωματικές. Ταυτόχρονα, ένα από τα κύρια αξιώματα της κλασικής θεωρίας, σύμφωνα με το οποίο η πρόσληψη και η δαπάνη τροφικών ουσιών στο σώμα πρέπει να είναι ισορροπημένες, γίνεται πλήρως αποδεκτό από τη νέα θεωρία.

Σύμφωνα με τη θεωρία της ισορροπημένης διατροφής, τα τρόφιμα, τα οποία έχουν πολύπλοκη δομή και αποτελούνται από θρεπτικά συστατικά, ουσίες έρματος και, σε ορισμένες περιπτώσεις, τοξικά προϊόντα, υφίστανται μηχανική, φυσικοχημική και, ιδιαίτερα, ενζυματική επεξεργασία. Ως αποτέλεσμα, τα χρήσιμα συστατικά των τροφίμων εξάγονται και μετατρέπονται σε ενώσεις που στερούνται ειδικότητας είδους, οι οποίες απορροφώνται στο λεπτό έντερο και παρέχουν στον οργανισμό ενεργειακές και πλαστικές ανάγκες. (Πολλοί φυσιολόγοι και βιοχημικοί συγκρίνουν αυτή τη διαδικασία με την εξαγωγή πολύτιμων συστατικών από το μετάλλευμα.) Από τις ουσίες έρματος, ορισμένα στοιχεία των πεπτικών υγρών, τα απολεπισμένα κύτταρα του επιθηλιακού στρώματος του γαστρεντερικού σωλήνα, καθώς και μια σειρά από απόβλητα της βακτηριακής χλωρίδας, χρησιμοποιώντας εν μέρει θρεπτικά συστατικά και έρμα, σχηματίζονται εκκρίσεις που αποβάλλονται από το σώμα. Από αυτό το σχήμα αφομοίωσης τροφίμων ακολουθούν τις αρχές του υπολογισμού της ποσότητας των χρήσιμων ουσιών που εισέρχονται στο σώμα με τα τρόφιμα, της αξιολόγησης των πλεονεκτημάτων τους κ.λπ.

Σύμφωνα με τη θεωρία, η επαρκής διατροφή, καθώς και η μετάβαση από μια κατάσταση πείνας σε μια κατάσταση κορεσμού, καθορίζονται όχι μόνο από τα θρεπτικά συστατικά, αλλά και από διάφορες ζωτικές ρυθμιστικές ενώσεις που εισέρχονται στο εσωτερικό περιβάλλον του σώματος από το έντερο. Τέτοιες ρυθμιστικές ενώσεις περιλαμβάνουν κυρίως ορμόνες που παράγονται από πολλά ενδοκρινικά κύτταρα του γαστρεντερικού σωλήνα, τα οποία σε αριθμό και ποικιλομορφία υπερβαίνουν ολόκληρο το ενδοκρινικό σύστημα του σώματος. Οι ρυθμιστικές ενώσεις περιλαμβάνουν επίσης ορμονοειδείς παράγοντες όπως παράγωγα τροφίμων που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της δράσης ενζύμων της πεπτικής συσκευής του μακροοργανισμού και της βακτηριακής χλωρίδας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, δεν είναι δυνατόν να χαράξουμε μια σαφή γραμμή μεταξύ ρυθμιστικών και τοξικών ουσιών, ένα παράδειγμα των οποίων είναι η ισταμίνη.

Από την άποψη της κλασικής θεωρίας της διατροφής, η μικροχλωρίδα της πεπτικής συσκευής των μονογαστρικών οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων (αλλά όχι των μηρυκαστικών), δεν είναι καν ουδέτερο, αλλά μάλλον επιβλαβές χαρακτηριστικό. Από την άποψη της θεωρίας της επαρκούς διατροφής, η βακτηριακή χλωρίδα του γαστρεντερικού σωλήνα, όχι μόνο στα μηρυκαστικά, αλλά και, προφανώς, σε όλους ή στη συντριπτική πλειοψηφία των πολυκύτταρων οργανισμών, είναι απαραίτητος παράγοντας στην αφομοίωση της τροφής. Έχει πλέον διαπιστωθεί ότι κατά τη διάρκεια της θρεπτικής δραστηριότητας πολλών οργανισμών, όχι μόνο η εξαγωγή κάποιου χρήσιμου μέρους της τροφής - πρωτογενών θρεπτικών συστατικών - συμβαίνει στο πεπτικό σύστημα, αλλά και ο μετασχηματισμός διαφόρων συστατικών τροφίμων υπό την επίδραση της μικροχλωρίδας, καθώς και ο εμπλουτισμός με τα προϊόντα της ζωτικής της δραστηριότητας. Ως αποτέλεσμα, το αχρησιμοποίητο μέρος των θρεπτικών συστατικών μετατρέπεται σε ενεργό μέρος του εντερικού περιβάλλοντος, το οποίο διαθέτει μια σειρά από σημαντικές ιδιότητες.

Για τους σύνθετους οργανισμούς, είναι δίκαιο να θεωρήσουμε ότι από μεταβολικής άποψης αποτελούν υπεροργανισμικά συστήματα στα οποία ο ξενιστής αλληλεπιδρά με μια συγκεκριμένη μικροχλωρίδα. Υπό την επίδραση της μικροχλωρίδας, σχηματίζονται δευτερογενή θρεπτικά συστατικά, τα οποία είναι εξαιρετικά σημαντικά και σε πολλές περιπτώσεις απαραίτητα. Η πηγή των δευτερογενών θρεπτικών συστατικών είναι οι τροφικές ουσίες έρματος, οι οποίες συμμετέχουν στη ρύθμιση πολλών τοπικών λειτουργιών του σώματος.

Η αφομοίωση των τροφίμων, σύμφωνα με την κλασική θεωρία της διατροφής, ανάγεται σε ενζυμική υδρόλυση των σύνθετων οργανικών δομών τους και εξαγωγή απλών στοιχείων - θρεπτικών συστατικών. Από αυτό προκύπτει μια σειρά από θεμελιώδεις ιδέες σχετικά με τη σκοπιμότητα του εμπλουτισμού των τροφίμων, δηλαδή, για τον διαχωρισμό συστατικών που περιέχουν θρεπτικά συστατικά από το έρμα, καθώς και για τη χρήση έτοιμων θρεπτικών συστατικών ως τρόφιμα - τελικά προϊόντα διάσπασης, κατάλληλα για απορρόφηση ή ακόμα και εισαγωγή στο αίμα, κ.λπ. Αντίθετα, σύμφωνα με τη θεωρία της επαρκούς διατροφής, δεν λαμβάνει χώρα μόνο η διάσπαση των τροφίμων, αλλά και η παρασκευή θρεπτικών συστατικών και φυσιολογικά δραστικών ουσιών ως αποτέλεσμα της δράσης της μικροχλωρίδας του γαστρεντερικού σωλήνα, ιδίως στις ουσίες έρματος. Με αυτόν τον τρόπο, σχηματίζονται πολλές βιταμίνες, πτητικά λιπαρά οξέα και απαραίτητα αμινοξέα, τα οποία επηρεάζουν σημαντικά τις ανάγκες του οργανισμού σε τρόφιμα που προέρχονται από το εξωτερικό περιβάλλον. Η αναλογία μεταξύ πρωτογενών και δευτερογενών θρεπτικών συστατικών μπορεί να ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με το είδος και ακόμη και τα ατομικά χαρακτηριστικά της μικροχλωρίδας. Επιπλέον, μαζί με τα δευτερογενή θρεπτικά συστατικά, σχηματίζονται τοξικές ουσίες, ιδίως τοξικές αμίνες, υπό την επίδραση της βακτηριακής χλωρίδας. Η δραστηριότητα της βακτηριακής χλωρίδας, η οποία αποτελεί υποχρεωτικό συστατικό των πολυκύτταρων οργανισμών, σχετίζεται στενά με μια σειρά από σημαντικά χαρακτηριστικά του μακροοργανισμού.

Όπως έχει αναφερθεί πολλές φορές, η ανάπτυξη της θεωρίας της επαρκούς διατροφής βασίζεται σε γενικά βιολογικά και εξελικτικά πρότυπα, καθώς και στα επιτεύγματα μιας σειράς επιστημών, ιδίως της βιολογίας, της χημείας, της φυσικής και της ιατρικής. Πράγματι, για έναν βιολόγο, όχι μόνο ο «τύπος» είναι εξαιρετικά σημαντικός, αλλά και η τεχνολογία οποιασδήποτε διαδικασίας, καθώς η εξέλιξη κινείται προς την κατεύθυνση της βελτιστοποίησης της τεχνολογίας των βιολογικών διεργασιών. Στα βιολογικά συστήματα, πολλά εξαρτώνται από την τεχνολογία των διεργασιών, καθώς η υψηλή τους απόδοση, και μερικές φορές η ίδια η πιθανότητα, συνδέονται με την εφαρμογή ορισμένων ενδιάμεσων κρίκων. Η ανεπαρκής αποτελεσματικότητα της εφαρμογής τους ή η αλληλεπίδρασή τους διαταράσσει τη λειτουργία του συστήματος στο σύνολό του. Αυτή η ιδέα εξηγεί ορισμένες θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ των θεωριών της ισορροπημένης και της επαρκούς διατροφής. Η πρώτη θεωρία καθορίζεται ουσιαστικά από τον ισορροπημένο τύπο της διατροφής, η δεύτερη, εκτός από έναν τέτοιο τύπο, λαμβάνει επίσης υπόψη την τεχνολογία της διατροφής, δηλαδή την τεχνολογία των διαδικασιών αφομοίωσης της τροφής από διάφορες ομάδες οργανισμών.

Τέλος, η θεωρία της επαρκούς διατροφής είναι ένα από τα κεντρικά στοιχεία της διεπιστημονικής επιστήμης της τροφολογίας. Η ενοποίηση πολλών τομέων των βιολογικών και ιατρικών επιστημών που αφορούν διάφορες πτυχές της αφομοίωσης των τροφίμων από βιολογικά συστήματα ποικίλης πολυπλοκότητας (από τα κύτταρα και τους οργανισμούς έως τα οικοσυστήματα και τη βιόσφαιρα) σε μία επιστήμη είναι απαραίτητη για την κατανόηση της θεμελιώδους ενότητας της φύσης. Αυτό είναι επίσης σημαντικό για τον χαρακτηρισμό των διαδικασιών αλληλεπίδρασης στη βιόσφαιρα με βάση τους τροφικούς δεσμούς, δηλαδή για την εξέταση της βιόσφαιρας ως τροφόσφαιρας. Αλλά σε όχι μικρότερο, και ίσως ακόμη μεγαλύτερο βαθμό, ο σχηματισμός της τροφολογίας, συμπεριλαμβανομένης της θεωρίας της επαρκούς διατροφής, είναι απαραίτητος για διάφορες ιατρικές επιστήμες, καθώς ο τροφισμός των ιστών και οι διαταραχές του, διάφορα προβλήματα της γαστρεντερολογίας, θεωρητικές και εφαρμοσμένες πτυχές της επιστήμης της διατροφής είναι στην πραγματικότητα παράλογα διαιρεμένα μέρη ενός κοινού προβλήματος - του προβλήματος της αφομοίωσης των τροφίμων από οργανισμούς σε διαφορετικά επίπεδα της εξελικτικής κλίμακας. Αυτό το πρόβλημα θα πρέπει να εξεταστεί από ορισμένες ενιαίες θέσεις βασισμένες σε απόψεις που είναι πιο εκτεταμένες και βαθιές από πριν.

Έτσι, η θεωρία της επαρκούς διατροφής είναι, ας πούμε, μια θεωρία ισορροπημένης διατροφής που έχει αναπτύξει «βιολογικά φτερά». Αυτό σημαίνει ότι η θεωρία της επαρκούς διατροφής εφαρμόζεται όχι μόνο στους ανθρώπους ή σε μια συγκεκριμένη ομάδα ζώων, αλλά και στα πιο ποικίλα είδη ζώων και, επιπλέον, σε όλες τις ομάδες οργανισμών.

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