Тайна пищеварения
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Давным-давно заметили ученые, вскрывая желудки недавно пообедавших хищников или птиц, что вместо мяса и семян там всегда была какая-то кашеобразная масса. Создавалось впечатление, что пища в кишечнике и желудке варится как в своеобразных кастрюльках. Но в желудке даже самых «горячих» теплокровных животных температура не бывает выше 38—40°. Этого явно недостаточно, даже если бы пища варилась неделями и месяцами. В действительности же она переваривается всего за несколько часов. Теперь уже хорошо известно, что все дело в пищеварительных соках, в которых содержатся особые ферменты.
В конце 19-го столетия великий ученый-физиолог И. П. Павлов выяснил, что для каждого вида пищи пищеварительные железы готовят особый состав соков. За эти исследования академик И. П. Павлов получил высшую международную награду — Нобелевскую премию.
Казалось, тайна пищеварения раскрыта. Однако радоваться было рано. Никому не удавалось повторить процесс переваривания пищи в пробирке, вне живого организма. Пища, конечно, переваривалась, но только очень медленно. Это радовало некоторых зарубежных ученых, которые считают, что живые организмы обладают такими свойствами (они называют их жизненными силами), которые не могут быть ни познаны, ни тем более воспроизведены в искусственных условиях.
Ученым удалось разгадать и эту тайну. Оказалось, что пища, которая касается стенок кишечника, переваривается значительно быстрее, чем та, что находится внутри пищевой массы. Почему? Проделали опыт. В одну из двух пробирок, содержащих одинаковое количество смеси крахмала и амилазы (фермента, расщепляющего крахмал), добавили кусочек ткани кишечника. В этой пробирке расщепление (переваривание) крахмала шло значительно быстрее. Значит, действительно стенка кишки ускоряет переваривание пищи. Но как? Проще всего было предположить, что из стенки кишки выделяются какие-то еще никому не известные вещества. Поставили целый ряд опытов. Но загадка по-прежнему оставалась неразрешенной. Никаких ускоряющих переваривание веществ стенка кишки не содержала.
Секрет раскрылся неожиданно. Подсказало разгадку устройство самой кишечной стенки. Дело в том, что внутренняя поверхность ее очень неровная, вся покрыта складками, ворсинками, порами. Кроме того, на внутренней поверхности клетки кишечного эпителия находится приблизительно 3 тысячи ультрамикроскопических отросточков! Благодаря этому площадь всей поверхности кишки очень велика, и на ней собирается и удерживается масса пищеварительных ферментов. Поэтому пища и переваривается так энергично.
Пристеночное пищеварение, как назвали ученые этот способ переваривания пищи, дает организму массу преимуществ: во-первых, ускоряет пищеварительный процесс, во-вторых, экономит ферменты; те, которые собираются на стенке кишки, сохраняются и долгое время служат организму, в то время как ферменты, попавшие внутрь кишечника, вместе с остатками непереваренной пищи выводятся из организма. И в-третьих, оно ускоряет и улучшает всасывание.
Изучение пристеночного пищеварения позволило разгадать и еще одну тайну. Уже давно врачи замечали, что бывают случаи, когда у человека некоторые пищеварительные железы из-за болезни почти прекращают свою работу, а больные этого не замечают, на их пищеварении это почти не отражается. Как же в таком случае осуществляется переваривание пищи, оставалось загадкой. Теперь все стало ясно. Крохотные количества фермента, выделяемые больной железой, собираются кишечной стенкой, накапливаются и сохраняются.
Автор: Б. Сергеев.