В некотором отношении наш рот сам является своеобразной кухней. Просто удивительно, как часто мы на своих кухнях стремимся произвести ту естественную переработку пищи, с которой вполне способен справиться наш рот. Мы заранее измельчаем пищу, делаем ее более мягкой, а это, в частности, может привести к недостаточной выработке слюны слюнными железами: пища проглатывается слишком быстро, и слюнные железы не успевают совершать свою работу.
Слюна оказывает на пищу по меньшей мере два вида действия: во-первых, это первый активный элемент пищеварительного процесса, который воздействует на протеин и крахмал пищи еще до того, как она будет проглочена. К тому же слюна обволакивает пищу, создавая защитную и увлажняющую оболочку, которая облегчает процесс глотания и последующее продвижение пищи по пищеводу в желудок. Кроме всего прочего, в слюне содержатся вещества, убивающие вредные бактерии.
Состав слюны нельзя назвать постоянным, он зависит от места секреции и от скорости, с которой производят слюну секретирующие железы. Одним из важных компонентов слюны является птиалин (альфа-амилаза) — фермент, способный расщеплять крахмал. Таким образом, расщепление некоторых веществ происходит еще в ротовой полости. Подобные процессы, происходящие еще до того, как пища была проглочена, именуются препищеварением или допищеварением.
Слюноотделение начинается рефлекторно, под воздействием запаха и вкуса пищи. Затем контакт еды со слизистой оболочкой полости рта, а также жевательные движения нижней челюсти побуждают слюнные железы продолжать выработку слюны. На слюноотделение также оказывает влияние состав пищи. Продукты, богатые крахмалом, такие как хлеб, картофель или каштаны, вызывают интенсивную выработку слюны, в то время как пища с высоким содержанием белков требует гораздо меньшего ее количества. Каштан, попадая к нам в рот, подвергается длительному пережевыванию; и в это время происходит обильное слюноотделение. В то же время пережевывание лесных орехов или миндаля не вызывает такого эффекта.
Чтобы ускорить процесс жевания, человек жарит каштаны и подрумянивает хлеб в тостере. Но при нагревании крахмал разрушается. Лишенные крахмала, или по крайней мере перевариваемого крахмала, каштаны очень мало чем отличаются от лесных орехов или миндаля и вызывают лишь очень незначительное слюноотделение.
Ежедневно наша ротовая полость производит от 1 до 1,5 литра (около 2 пинт) слюны. В слюне содержатся, помимо других компонентов, соли кальция и фосфаты, от соотношения которых зависит уровень кислотности (степень pH) слюны — величина, имеющая огромное значение для деятельности фермента птиалина. В прежние времена ученые (например, доктор Хей и доктор Шелтон) считали, что активность птиалина проявляется только в щелочной среде. На современном уровне мы располагаем более точной информацией: наилучшими условиями для действия птиалина является среда, уровень кислотности которой находится в промежутке между нейтральными и слабокислыми значениями (оптимальная pH среды — от 5,5 до 7). Во всяком случае, мы не знаем такого вида пищи, кислотность которого была бы смещена в нейтральную или щелочную сторону от этих показателей.
Пища, богатая крахмалом, должна сочетаться только с теми продуктами, которые не снижают pH ротовой полости (то есть не создают более кислой среды). Крахмал и кислота — очень неблагоприятное сочетание: слишком кислая пища сводит на нет действия птиалина.
Желудок
Желудок человека имеет очень интересное строение. Его наружная стенка состоит из нескольких мышечных слоев. Как и многие органы человеческого тела, желудок многофункционален, но прежде всего это тот орган, в который попадает пережеванная и смоченная слюной пища, где она смешивается с желудочным соком. Степень кислотности желудочного сока определяется видом пищи: поступление в желудок большого количества белковой пищи приводит к повышению кислотности желудочного сока (более низким значениям pH).
Вне зависимости от того, какую пищу мы едим, содержимое желудка всегда обрабатывается кислотой. Кислота, которая вырабатывается желудком, обладает тремя основными свойствами: во-первых, она избавляет пищу от вредных бактерий; во-вторых, она стабилизирует (делает устойчивыми) сахара, в том числе и те, которые высвобождаются из пищи под влиянием ферментов слюны, и, в-третьих, она разрушает белки.
Желудок человека.
Эта последняя функция осуществляется с помощью фермента пепсина, который активен только в кислой среде.
Желудочный сок младенцев отличается меньшей кислотностью; жиры молока подвергаются первоначальной пищеварительной обработке в желудке с помощью фермента липазы. Желудку взрослых тоже присуща эта функция, но в очень незначительной степени.
Желудочный сок
Ежедневно желудок выделяет около 3 л (5–6 пинт) желудочного сока. Наиболее важными компонентами желудочного сока являются ферменты, разрушающие белки, (пепсин и его разновидности), соляная кислота (HCL) и слизь (муцин).
Известны восемь разновидностей пепсина. Они образуются при разделении молекул веществ-предшественников, которые называются пепсиногенами. Уровень кислотности (pH) этих веществ меньше 6.
Если бы кислотность внутренней среды желудка формировалась только за счет соляной кислоты, она колебалась бы примерно на уровне рН1. Но реально кислотность желудочного сока составляет от рН2 до рН4. Это объясняется буферным эффектом содержимого желудка, то есть смеси пищи и кислоты, именуемой химусом, или пищевой кашицей. Пепсин действует наиболее эффективно именно в этих условиях, при pH от 2 до 4.
Слизистая оболочка желудочной стенки в области дна и тела желудка содержит первичные клетки, вторичные клетки и поверхностные клетки. Пепсиноген вырабатывается первичными клетками, соляная кислота — поверхностными клетками, а вторичные клетки выделяют слизь, которая защищает стенки желудка от повреждающего воздействия соляной кислоты.
Секреция пищеварительных жидкостей (соков) в желудке, и других отделах пищеварительной системы происходит под воздействием следующих стимулов: сигналов, поступающих от головного мозга и органов чувств; процессов, происходящих в самом желудке (регуляторных механизмов желудка) и процессов, происходящих в кишечнике (регуляторных механизмов кишечника).
Сигналы, поступающие от головного мозга и органов чувств. Вид, вкус и/или запах пищи вызывает секрецию желудочного сока. Это рефлекторный процесс. Он может начаться даже при одной мысли о еде. Наше эмоциональное состояние может существенно повысить или, наоборот, затормозить секрецию желудочного сока. Эмоциональное напряжение и агрессия заставляют желудок вырабатывать больше сока, а это в дальнейшем может привести к язве желудка (вследствие повреждения стенок желудка избыточным количеством кислоты). Страх же, наоборот, тормозит желудочную секрецию, а недостаточная выработка желудочного сока очень затрудняет пищеварение.
Регуляторные механизмы желудка. Когда пищевая кашица (химус) достигает нижних отделов желудка, особенно той его части, которая называется «антрум» (лат. antrum), в кровеносное русло выбрасывается гормон под названием «гастрин». По кровеносным сосудам, питающим желудок, гастрин доставляется в верхние его отделы, что служит сигналом для выработки дополнительного количества желудочного сока. Это один из примеров саморегуляции деятельности желудка.
Благодаря этим механизмам желудок точно «знает», есть ли в нем пища и в какой стадии переваривания она находится, и, соответственно, «знает», стоит ли продолжать выработку желудочного сока.
Регуляторные механизмы кишечника. Гастрин выделяется в кровеносное русло не только из антрального отдела желуДка; его выработка происходит и в начальном отделе кишечника — двенадцатиперстной кишке. Кроме того, из двенадцатиперстной кишки в кровоток поступает гормон секретин и особый пептид, которые в сочетании друг с другом дают эффект, противоположный действию гастрина: они замедляют выработку желудочного сока. Таким образом действие гастрина нейтрализуется (аннулируется). Антагонистические свойства гастрина и секретина лежат в основе регуляторных механизмов кишечника.
Работа желудка. Когда желудок последовательно заполняется (пища, съеденная последней, ложится на предыдущий слой и т. д.), стенка желудка начинает постепенно разминать пищу. Желудок действует таким образом, чтобы привести пищу в тесное соприкосновение с желудочной стенкой, где расположены железы, производящие желудочный сок. Тесный и продолжительный контакт обеспечивается мощными волнами мышечных сокращений стенки желудка, разнообразные движения которой заставляют пищу перемешиваться. В тот момент, когда пищевая масса соприкасается с желудочной стенкой, начинается движение мускулатуры, обусловленное отчасти рефлексами самой желудочной стенки, но главным образом — действием гастрина.