Питание. 
Биология

Питание — процесс поглощения и усвоения веществ, необходимых для покрытия энергетических затрат организма, построения и обновления сто клеток, тканей и органов.

Современная теория питания (теория адекватного питания) предложена выдающимся российским физиологом академиком А. М. У голевым.

Основные положения теории питания

Собственно питательные вещества должны присутствовать в пище в оптимальном количественном соотношении (балансе): белков — 1 доля, жиров — 1 доля и углеводов — 4 доли.

Физиологически значимыми компонентами пищи являются не только перечисленные выше питательные субстраты, но и балластные вещества (пищевые волокна, к которым относятся целлюлоза, гемицеллюлоза, пектины, лигнины, слизи и камеди). Их роль многообразна: механически раздражают стенку пищеварительного канала и тем самым стимулируют сто моторику, секреторную и всасывательную деятельность; участвуют в ферментативном расщеплении пищевых веществ, выполняя функцию микрочастиц для иммобилизации гидролитических ферментов (известно, что активность последних существенно повышается при связывании с твердым субстратом); адсорбируют холестерин и некоторые токсические и радиоактивные продукты, что способствует их выведению из организма; являются одним из источников питания кишечной микробиоты.

Пищеварение представляет собой сложный многостадийный процесс, характеризующийся строгой пространственно-временной организацией. В организме имеет место закономерное распределение процессов расщепления, всасывания и ресинтеза (частичного) определенных пищевых субстратов не только «по горизонтали» (в разных отделах пищеварительного тракта), но и «но вертикали» (на отрезке «полость канала — полость кровеносных капилляров»). Особенно отчетливо данная закономерность (получившая название биотехнологический конвейер) прослеживается в тонкой кишке — центральном органе усвоения пищевых веществ. В настоящее время выделяют 4 этапа пищеварения: полостное, слизистое (в слое слизистых наложений), мембранное (в объеме щеточной каймы и на поверхности плазмалеммы энтероцитов) и внутриклеточное (в цитоплазме энтероцитов).

Важное значение для эффективного протекания процессов пищеварения и всасывания, а также для поддержания нормальной жизнедеятельности организма в целом имеют микроорганизмы (бактерии, простейшие, микроскопические грибы), обитающие в пищеварительном канале. В результате длительной совместной эволюции между ними установились нейтральные и положительные (симбиоз) отношения. Организм человека представляет для микроорганизмов благоприятную среду обитания, микроорганизмы являются поставщиками ряда биологически активных веществ (витаминов группы В, регуляторных агентов — гистамина, серотонина), а также продуцентами ферментов, расщепляющих некоторые пищевые субстраты (в первую очередь целлюлозу). У здорового человека видовой состав кишечного микробиоценоза сбалансирован, его постоянство поддерживается с помощью внутренних (антагонизм микроорганизмов) и внешних (местный иммунный аппарат кишечника) механизмов; нарушение равновесия данной экологической системы (в частности, при длительной антибиотикотерапии) приводит к развитию дисбиоза (устаревший термин — дисбактериоз).

Поток веществ, поступающих из кишечника в кровь и лимфу в процессе пищеварения, включает 4 основных составляющих.

• 1. Нутриенты (продукты расщепления собственно питательных веществ — аминокислоты, глицерин, жирные кислоты, холестерин, нуклеотиды, микроэлементы, витамины и др.).
• 2. Регуляторные вещества (биологически активные вещества, образующиеся в тканях кишки, — гормоны собственного эндокринного аппарата кишки, медиаторы тучных клеток и др.). Эти вещества необходимы не только для нормального функционирования пищеварительной системы, но и для поддержания жизнедеятельности организма в целом (играют важную роль в регуляции метаболизма белков и липидов, контролируют некоторые защитные процессы, в частности, пищевой лейкоцитоз, влияют на синаптическую передачу нервных импульсов в определенных структурах головного мозга, в первую очередь, гипоталамусе). Некоторое количество веществ с гормональной активностью содержится в самой нище (например, стероидные гормоны растений) или образуется при неполном переваривании тех или иных ее компонентов (например, при частичном расщеплении пшеничного белка глютена и казеина молока образуются олигопептиды, по своей структуре сходные с эндорфинами головного мозга; установлено, что, поступая во внутреннюю среду организма, они принимают участие в регуляции таких физиологических функций, как эмоции, сон, обучение и др.; так, легкий снотворный эффект горячего молока, выпитого на ночь, связывают с действием казоморфинов — пептидных фрагментов, выщепляющихся при гидролизе казеина).
• 3. Метаболиты кишечной микробиоты (подробнее — см. с. 219).
• 4. Токсические продукты, представляющие наибольшую опасность: диоксины (образуются в процессе горения органических материалов, в том числе табака), тяжелые металлы (ртуть, свинец, мышьяк и др.), нитрозосоединения (образуются в продуктах, подвергнутых копчению, а также в растениях, выросших на почве с избытком нитратов), полициклические ароматические углеводороды (образуются в обугленных участках пищевых продуктов, перегретых старых жирах, копченостях) и др.

Поступление нищи в пищеварительную систему следует рассматривать не только как способ восполнения энергетических и пластических затрат, но и как аллергическую и токсическую агрессию. Действительно, питание сопряжено с опасностью проникновения во внутреннюю среду организма чужеродных веществ — аллергенов и токсинов. В процессе эволюции сформировалась сложная многоэшелонная система защиты организма от этих агентов. Она включает такие факторы и механизмы, как слой кишечной слизи, малопроницаемый для полимеров и содержащий ферменты, частично разрушающие их, ферментативный гидролиз макромолекул в объеме гликокаликса и внутри клеток кишечного эпителия (при этом они теряют свои антигенные и токсические свойства), развитый местный иммунный аппарат (представлен лимфоцитами, плазмацитами, макрофагами и другими клеточными элементами внутри стенки кишечника, а также регионарными лимфатическими узлами). Несмотря на высокую эффективность функционирования данной системы, небольшая доля (приблизительно 1/1 000 000) пищевых веществ попадает во внутреннюю среду организма в неизмененном виде. Физиологическое значение данного явления остается неясным.