Таємниця травлення
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Давним-давно помітили вчені, розкриваючи шлунки хижаків або птахів, які недавно пообідати, що замість м’яса і насіння там завжди була якась кашоподібна маса. Складалося враження, що їжа в кишечнику і шлунку вариться як в своєрідних каструльках. Але в шлунку навіть найбільш «гарячих» теплокровних тварин температура не буває вище 38-40°. Цього явно недостатньо, навіть якщо б їжа варилася тижнями і місяцями. Насправді ж вона перетравлюється всього за кілька годин. Тепер вже добре відомо, що вся справа в травних соках, в яких містяться особливі ферменти.
В кінці 19-го століття великий вчений-фізіолог І. П. Павлов з’ясував, що для кожного виду їжі травні залози готують особливий склад соків. За ці дослідження академік І. П. Павлов отримав найвищу міжнародну нагороду – Нобелівську премію.
Здавалося, таємниця травлення розкрита. Однак радіти було рано. Нікому не вдавалося повторити процес перетравлення їжі в пробірці, поза живого організму. Їжа, звичайно, переварювалася, але тільки дуже повільно. Це радувало деяких зарубіжних вчених, які вважають, що живі організми володіють такими властивостями (вони називають їх життєвими силами), які не можуть бути ні пізнані, ні тим більше відтворені в штучних умовах.
Вченим вдалося розгадати і цю таємницю. Виявилося, що їжа, яка торкається стінок кишечника, перетравлюється значно швидше, ніж та, що знаходиться всередині харчової маси. Чому? Виконали дослід. В одну з двох пробірок, що містять однакову кількість суміші крохмалю і амілази (ферменту, що розщеплює крохмаль), додали шматочок тканини кишечника. У цій пробірці розщеплення (перетравлення) крохмалю йшло значно швидше. Значить, дійсно стінка кишки прискорює перетравлювання їжі. Але як? Найпростіше було припустити, що з стінки кишки виділяються якісь ще нікому не відомі речовини. Поставили цілий ряд дослідів. Але загадка, як і раніше залишалася невирішеною. Ніяких прискорюючих переварювання речовин стінка кишки не містила.
Секрет розкрився несподівано. Підказав розгадку пристрій самої кишкової стінки. Справа в тому, що внутрішня поверхня її дуже нерівна, вся покрита складками, ворсинками, порами. Крім того, на внутрішній поверхні клітини кишкового епітелію знаходиться приблизно 3 тисячі ультрамікроскопічних відростків! Завдяки цьому площа всієї поверхні кишки дуже велика, і на ній збирається і утримується маса травних ферментів. Тому їжа і перетравлюється так енергійно.
Пристінкове травлення, як назвали вчені цей спосіб перетравлення їжі, дає організму масу переваг: по-перше, прискорює травний процес, по-друге, заощаджує ферменти; ті, які збираються на стінці кишки, зберігаються і довгий час служать організму, в той час як ферменти, що потрапили всередину кишечника, разом із залишками неперетравленої їжі виводяться з організму. І по-третє, воно прискорює і покращує всмоктування.
Вивчення пристінкового травлення дозволило розгадати і ще одну таємницю. Вже давно лікарі помічали, що бувають випадки, коли у людини деякі травні залози через хворобу майже припиняють свою роботу, а хворі цього не помічають, на їх травленні це майже не позначається. Як же в такому випадку здійснюється перетравлювання їжі, залишалося загадкою. Тепер все стало ясно. Крихітні кількості ферменту, що виділяються хворою залозою, збираються кишковою стінкою, накопичуються і зберігаються.
Автор: Б. Сергєєв.