В кругообороте веществ участвуют белки, липиды (триглицериды, фосфолипиды, желчные кислоты, холестерин), витамины (А, D, Е, К, ВС, В12), минеральные вещества, гормоны и др. Некоторые вещества (желчные кислоты, желчные пигменты, витамины ВС и В12, гормоны щитовидной железы и другие) циркулируют между печенью и кишечником, тем самым снижая нагрузку на печень (для секреторной деятельности) и переключая ее возможности для осуществления обменных процессов.
Такой кругооборот обеспечивает экономичность обмена веществ в различных тканях. В то же время он стимулирует обменные процессы и обновление всех тканей (благодаря активной деятельности желудочно-кишечного тракта), поскольку с пищеварительными секретами активно выводятся из крови и тканей разнообразные вещества (используемые для пищеварения), а им на смену поступают всосавшиеся из кишечника новые питательные вещества.
5. Оптимизация (коррекция) состава пищевой массы
Для выполнения этой функции оптимизации в процессе пищеварения из крови заимствуются и выделяются с пищеварительными секретами эндогенные (внутренние) белки, выравнивающие аминокислотный состав пищевой массы, холинсодержащие фосфолипиды, жирные кислоты, некоторые витамины, минеральные и другие биологически активные вещества.
Таким путем в пищевой массе (химусе) поддерживается необходимый уровень соединений (отсутствующих в пище или имеющихся в недостаточном количестве) и относительное постоянство их соотношений, а также создаются сложные смеси, необходимые для последующих процессов в тканях.
Благодаря этому: а) обеспечивается эффективное всасывание пищевых веществ (аминокислот, моносахаридов, глицерина и жирных кислот), поступление их в кровяное русло и последующее преобразование в печени; б) поддерживается процесс обмена веществ (и предотвращается его нарушение); в) становится возможной жизнедеятельность организма в течение достаточно продолжительного времени в условиях недостатка незаменимых соединений, то есть в условиях эндогенного питания, когда организм удовлетворяет энергетические потребности только за счет своих внутренних ресурсов.
Однако при длительном использовании ограниченного или неполноценного питания (при злоупотреблении жареной, вареной, промышленно переработанной и однообразной пищей, обедненной пищевыми и биоактивными веществами), развиваются недомогания и различные заболевания, как следствие нарастания дефицита в организме многих расходуемых питательных веществ.
6. Экскреция (выведение) непереваренных компонентов и вредных веществ
Конечной стадией процесса обработки пищи в полости желудочно-кишечного тракта (после всасывания расщепленных и синтезированных пищевых веществ) является формирование, накопление и выведение из кишечника каловых масс (в которых содержатся непереваренные части пищи, чужеродные включения, поступающие с пищей, бактерии и токсины, образовавшиеся в кишечнике, и другие нижеперечисленные вещества, поступившие в полость кишечника с пищеварительными секретами).
Экскреторная деятельность пищеварительного аппарата тесно переплетается с процессами секреции и обмена веществ. Поэтому наряду с кишечником в ней участвуют все пищеварительные железы (слюнные, желудочные, панкреатические, кишечные и особенно печень, выводящая более сорока веществ). Они выделяют в пищеварительный канал конечные продукты обмена, ядовитые и не используемые организмом (балластные) вещества, а также находящиеся в нем в избыточном количестве (воду, соли, аминокислоты, липиды, сахара и другие). Благодаря выделительной функции железы очищают внутреннюю среду, поддерживают постоянство ее состава (в том числе кислотно-щелочное равновесие), разгружают основной выделительный орган – почки, а в итоге обеспечивают нормальное функционирование организма.
Через пищеварительные железы выводятся: лекарственные и ядовитые вещества (ртуть, висмут, бром, йод, морфий, хлороформ, хинин, салицилаты, ароматические кислоты), соединения калия, кальция, фосфора, хлора, алюминия, железа, кобальта, никеля, серебра и сурьмы, мочевина, мочевая и молочная кислоты, аммиак, мышьяк, метан, креатинин, краски (нейтральный красный, индигокармин), стронций, бензпирен, тироксин, амиловый спирт и др. Ненужные и вредные вещества выводятся постепенно или в виде очистительной реакции (поноса, рвоты или потоотделения).
Одна часть веществ, выделяемых с пищеварительными секретами в пищеварительный канал, выводится из организма, другая – всасывается и поступает в общий кровоток, совершая постоянный кругооборот и участвуя в общем обмене веществ (см. п. 4). Экскреция и межуточный обмен (при кругообороте веществ) поддерживают гомеостаз (постоянство внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций). Но они отличаются тем, что экскреция освобождает организм от ненужных и лишних соединений, а кругооборот веществ временно разгружает внутреннюю среду от некоторых пищевых веществ.
7. Защита организма от вредных веществ
Защитные системы желудочно-кишечного тракта предохраняют организм от проникновения во внутреннюю среду вредных веществ, поступающих с пищей и образующихся в кишечнике (главным образом от патогенной микрофлоры). К вредным соединениям, поступающим с пищей, способным оказывать аллергическое и токсическое действие, относятся чужеродные антигены, токсические, ядовитые и чужеродные вещества (природные или привнесенные в пищу аграрными, промышленными и кулинарными технологиями). Большинство токсических веществ разрушаются при термической обработке пищи или нейтрализуются защитными системами желудочно-кишечного тракта.
Защитную функцию желудочно-кишечного тракта обеспечивают кислые и щелочные пищеварительные секреты, ферменты лизоцим и протеазы, ферменты клеточной мембраны, внутриклеточные пептидазы, слизь, желчь, полезная кишечная микрофлора, элементы иммунной системы (лимфоидные ткани и лимфоциты), антигены и антитела (содержащиеся в слюне, желудочном и панкреатическом соках), иммуноглобулины, гликокаликс, слизистая оболочка кишечника и ее эпителий, моторная деятельность кишечника, купферовы клетки печени.
Защитную функцию для младенцев выполняет материнское молозиво и молоко, богатое белками иммуноглобулинами, которые особенно эффективно защищают слизистые оболочки пищеварительного тракта и весь организм от кишечных и прочих инфекций в течение первых недель жизни ребенка.
8. Регулирование деятельности пищеварительной системы и адаптация к различной пище
Обеспечивается пищевым центром, автономной нервной системой и эндокринной системой желудочно-кишечного тракта. Они регулируют секреторную, моторную и всасывающую функцию всех органов пищеварительного тракта посредством нервных и гуморальных механизмов связи между ними.
Приспособительные реакции на особенности питания проявляются следующими основными путями:
1) изменением интенсивности и продолжительности выделения пищеварительных секретов, их состава и свойств;
2) изменением рН среды;
3) изменением ферментного состава секретов и свойств ферментов;
4) изменением обменных процессов и состава крови.
В адаптации к различной пище (оперативной и долговременной) участвуют секреторные аппараты полости рта, желудка, поджелудочной железы, печени и тонкой кишки.
9. Воздействие на многие органы и системы
На всем протяжении толстой кишки выявлены зоны, влияющие на многие органы и системы. В восходящей ободочной кишке они воздействуют на носоглотку, глаза, уши, верхние дыхательные пути, молочные железы, вилочковую, щитовидную и паращитовидную железы; в печеночном угле – на печень, желчный пузырь, мозг и нервную систему; в поперечной ободочной кишке – на сердце, легкие, бронхи, желудок; в селезеночном угле – на селезенку; в нисходящей ободочной кишке – на поджелудочную железу, почки, надпочечники и половые железы; в сигмовидной кишке – на яички, половые органы и мочевой пузырь; в прямой кишке – на предстательную железу. Следовательно, от состояния и функционирования толстой кишки зависит деятельность всех этих органов, которые либо стимулируются из чистого и здорового кишечника, либо подвергаются негативным воздействиям из кишечника с каловыми камнями и патогенной микрофлорой.
