Hệ thống phòng thủ của đường tiêu hóa

Lý thuyết về dinh dưỡng đầy đủ coi trọng hệ thống phòng thủ của cơ thể chống lại sự xâm nhập của nhiều chất có hại vào môi trường bên trong. Việc đưa chất dinh dưỡng vào đường tiêu hóa không chỉ được coi là cách bổ sung năng lượng và vật liệu dẻo mà còn là sự xâm lược gây dị ứng và độc hại. Thật vậy, dinh dưỡng gắn liền với nguy cơ xâm nhập của nhiều kháng nguyên và chất độc hại vào môi trường bên trong cơ thể. Chỉ nhờ hệ thống phòng thủ phức tạp mà các khía cạnh tiêu cực của dinh dưỡng mới có thể được trung hòa hiệu quả.

Trước hết, cần lưu ý đến hệ thống vẫn được chỉ định là cơ học hoặc thụ động. Điều này ngụ ý tính thấm hạn chế của niêm mạc đường tiêu hóa đối với các phân tử hòa tan trong nước có trọng lượng phân tử tương đối nhỏ (dưới 300-500) và tính không thấm đối với các polyme, bao gồm protein, mucopolysaccharides và các chất khác có đặc tính kháng nguyên. Tuy nhiên, đối với các tế bào của bộ máy tiêu hóa trong giai đoạn phát triển sau sinh, nội bào là đặc trưng, tạo điều kiện cho các đại phân tử và kháng nguyên lạ xâm nhập vào môi trường bên trong của cơ thể. Có bằng chứng cho thấy các tế bào đường tiêu hóa của các sinh vật trưởng thành cũng có khả năng hấp thụ các phân tử lớn, bao gồm cả các phân tử chưa tiêu hóa. Các quá trình như vậy được ông Volkheimer chỉ định là sự hấp thụ. Ngoài ra, khi thức ăn đi qua đường tiêu hóa, một lượng lớn axit béo dễ bay hơi được hình thành, một số trong số đó gây ra tác dụng độc hại khi được hấp thụ, trong khi một số khác gây ra tác dụng kích thích tại chỗ. Đối với các chất lạ, sự hình thành và hấp thụ của chúng trong đường tiêu hóa thay đổi tùy thuộc vào thành phần của các đặc tính và sự ô nhiễm của thực phẩm.

Có một số cơ chế khác ngăn chặn sự xâm nhập của các chất độc hại và kháng nguyên từ môi trường đường ruột vào môi trường bên trong, hai trong số đó là cơ chế chuyển đổi. Một trong những cơ chế này liên quan đến glycocalyx, không thấm đối với nhiều phân tử lớn. Ngoại lệ là các phân tử được thủy phân bởi các enzyme (amylase tuyến tụy, lipase, protease) được hấp phụ trong các cấu trúc glycocalyx. Về vấn đề này, sự tiếp xúc của các phân tử chưa phân chia gây ra phản ứng dị ứng và độc hại với màng tế bào là rất khó khăn và các phân tử bị thủy phân sẽ mất đi các đặc tính kháng nguyên và độc hại của chúng.

Một cơ chế chuyển đổi khác được xác định bởi các hệ thống enzyme nằm trên màng đỉnh của các tế bào ruột và thực hiện việc phân tách các oligome thành các monome có khả năng hấp thụ. Do đó, các hệ thống enzyme của màng glycocalyx và lipoprotein đóng vai trò như một rào cản ngăn chặn sự xâm nhập và tiếp xúc của các phân tử lớn với màng của các tế bào ruột. Các peptidase nội bào, mà chúng tôi đã xem xét như một rào cản bổ sung và là một cơ chế bảo vệ khỏi các hợp chất hoạt động sinh lý, có thể đóng một vai trò quan trọng.

Để hiểu được cơ chế bảo vệ, điều quan trọng cần lưu ý là niêm mạc ruột non của con người chứa hơn 400.000 tế bào plasma trên 1 mm. Ngoài ra, khoảng 1 triệu tế bào lympho trên 1 cm2 niêm mạc ruột đã được xác định ^. Bình thường, hỗng tràng chứa từ 6 đến 40 tế bào lympho trên 100 tế bào biểu mô. Điều này có nghĩa là trong ruột non, ngoài lớp biểu mô ngăn cách môi trường ruột và môi trường bên trong của cơ thể, còn có một lớp bạch cầu mạnh mẽ.

Hệ thống miễn dịch đường ruột là một phần của hệ thống miễn dịch của cơ thể và bao gồm một số ngăn khác nhau. Các tế bào lympho trong các ngăn này có nhiều điểm tương đồng với các tế bào lympho không có nguồn gốc từ ruột, nhưng cũng có những đặc điểm riêng. Đồng thời, các quần thể tế bào lympho khác nhau trong ruột non tương tác với nhau thông qua sự di chuyển của các tế bào lympho từ ngăn này sang ngăn khác.

Mô bạch huyết của ruột non chiếm khoảng 25% toàn bộ niêm mạc ruột. Nó được biểu hiện dưới dạng các cụm ở các mảng Peyer và ở lớp niêm mạc (các hạch bạch huyết riêng lẻ), cũng như một quần thể tế bào lympho phân tán nằm ở biểu mô và ở lớp niêm mạc. Màng nhầy của ruột non chứa các đại thực bào, tế bào lympho T, B và M, tế bào lympho nội biểu mô, tế bào đích, v.v.

Cơ chế miễn dịch có thể hoạt động trong khoang ruột non, trên bề mặt của nó và trong lớp niêm mạc. Đồng thời, các tế bào lympho ruột có thể lan sang các mô và cơ quan khác, bao gồm tuyến vú, cơ quan sinh dục nữ, mô bạch huyết phế quản và tham gia vào khả năng miễn dịch của chúng. Tổn thương các cơ chế kiểm soát khả năng miễn dịch của cơ thể và độ nhạy miễn dịch của ruột non đối với các kháng nguyên có thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh bệnh của các rối loạn miễn dịch tại chỗ ở ruột và trong quá trình phát triển các phản ứng dị ứng.

Cơ chế phòng vệ miễn dịch và không miễn dịch của ruột non bảo vệ ruột non khỏi các kháng nguyên lạ.

Mặc dù niêm mạc của đường tiêu hóa có khả năng đóng vai trò là một khu vực mà các kháng nguyên và chất độc có thể xâm nhập vào môi trường bên trong của cơ thể, nhưng cũng có một hệ thống phòng thủ nhân đôi hiệu quả bao gồm cả các yếu tố phòng thủ cơ học (thụ động) và chủ động. Trong trường hợp này, các hệ thống sản xuất kháng thể và các hệ thống miễn dịch tế bào tương tác trong ruột. Cần phải nói thêm rằng các chức năng bảo vệ của hàng rào gan, thực hiện việc hấp thụ các chất độc với sự trợ giúp của các tế bào Kupffer, được bổ sung bởi một hệ thống các phản ứng chống độc trong biểu mô của ruột non.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Kết luận

Việc khám phá ra các quy luật chung về quá trình đồng hóa các chất dinh dưỡng, có giá trị như nhau đối với các sinh vật nguyên thủy nhất và phát triển cao nhất, tất yếu dẫn đến sự hình thành một lý thuyết mới có lý luận tiến hóa, phù hợp để giải thích các quá trình đồng hóa không chỉ của con người mà còn của các nhóm sinh vật khác. Lý thuyết về dinh dưỡng đầy đủ mà chúng tôi đề xuất không phải là một sự cải biên của lý thuyết cổ điển, mà là một lý thuyết mới với các tiên đề khác nhau. Đồng thời, một trong những tiên đề chính của lý thuyết cổ điển, theo đó lượng thức ăn đưa vào và tiêu thụ trong cơ thể phải cân bằng, được lý thuyết mới chấp nhận hoàn toàn.

Theo lý thuyết dinh dưỡng cân bằng, thực phẩm, là một cấu trúc phức tạp và bao gồm các chất dinh dưỡng, chất dằn và trong một số trường hợp, các sản phẩm độc hại, trải qua quá trình xử lý cơ học, lý hóa và đặc biệt là quá trình xử lý bằng enzym. Kết quả là, các thành phần hữu ích của thực phẩm được chiết xuất và chuyển đổi thành các hợp chất không có tính đặc hiệu của loài, được hấp thụ trong ruột non và cung cấp cho cơ thể năng lượng và nhu cầu dẻo. (Nhiều nhà sinh lý học và nhà hóa sinh so sánh quá trình này với việc chiết xuất các thành phần có giá trị từ quặng.) Từ các chất dằn, một số thành phần của dịch tiêu hóa, các tế bào bong tróc của lớp biểu mô của đường tiêu hóa, cũng như một số sản phẩm thải của hệ vi khuẩn, sử dụng một phần chất dinh dưỡng và chất dằn, các chất tiết được hình thành và được thải ra khỏi cơ thể. Từ sơ đồ đồng hóa thực phẩm này, các nguyên tắc tính toán lượng chất hữu ích đi vào cơ thể cùng với thực phẩm, đánh giá giá trị của nó, v.v. tuân theo.

Theo lý thuyết, dinh dưỡng đầy đủ, cũng như quá trình chuyển đổi từ trạng thái đói sang trạng thái no, không chỉ được xác định bởi các chất dinh dưỡng, mà còn bởi nhiều hợp chất điều hòa quan trọng đi vào môi trường bên trong cơ thể từ ruột. Các hợp chất điều hòa như vậy chủ yếu bao gồm các hormone được sản xuất bởi nhiều tế bào nội tiết của đường tiêu hóa, về số lượng và tính đa dạng vượt xa toàn bộ hệ thống nội tiết của cơ thể. Các hợp chất điều hòa cũng bao gồm các yếu tố giống như hormone như các dẫn xuất thực phẩm được hình thành do tác động của các enzyme của bộ máy tiêu hóa của sinh vật lớn và hệ vi khuẩn. Trong một số trường hợp, không thể phân biệt rõ ràng giữa các chất điều hòa và chất độc, một ví dụ là histamine.

Theo quan điểm của lý thuyết dinh dưỡng cổ điển, hệ vi sinh vật của bộ máy tiêu hóa của các sinh vật đơn dạ dày, bao gồm cả con người (nhưng không phải động vật nhai lại), thậm chí không phải là một thuộc tính trung tính, mà là một thuộc tính có hại. Theo quan điểm của lý thuyết dinh dưỡng đầy đủ, hệ vi khuẩn đường tiêu hóa không chỉ ở động vật nhai lại mà còn ở tất cả hoặc phần lớn các sinh vật đa bào là một thành phần cần thiết trong quá trình đồng hóa thức ăn. Hiện nay, người ta đã xác định rằng trong quá trình ăn uống của nhiều sinh vật, không chỉ quá trình chiết xuất một số phần hữu ích của thức ăn - chất dinh dưỡng chính - diễn ra trong hệ tiêu hóa mà còn diễn ra quá trình chuyển hóa các thành phần thức ăn khác nhau dưới tác động của hệ vi sinh vật, cũng như làm giàu bằng các sản phẩm của hoạt động sống của nó. Kết quả là, phần chất dinh dưỡng chưa sử dụng được chuyển đổi thành một phần hoạt động của môi trường đường ruột, sở hữu một số đặc tính quan trọng.

Đối với các sinh vật phức tạp, có thể coi là công bằng khi xét về mặt trao đổi chất, chúng là các hệ thống siêu sinh vật trong đó vật chủ tương tác với một hệ vi sinh vật nhất định. Dưới tác động của hệ vi sinh vật, các chất dinh dưỡng thứ cấp được hình thành, cực kỳ quan trọng và trong nhiều trường hợp là cần thiết. Nguồn chất dinh dưỡng thứ cấp là các chất thức ăn dằn, tham gia vào quá trình điều chỉnh nhiều chức năng cục bộ của cơ thể.

Đồng hóa thức ăn, theo lý thuyết dinh dưỡng cổ điển, được giảm xuống thành quá trình thủy phân bằng enzym các cấu trúc hữu cơ phức tạp của nó và chiết xuất các nguyên tố đơn giản - chất dinh dưỡng thích hợp. Từ đó, nảy sinh một số ý tưởng cơ bản về tính khả thi của việc làm giàu thực phẩm, nghĩa là về việc tách các thành phần chứa chất dinh dưỡng khỏi chất dằn, cũng như về việc sử dụng các chất dinh dưỡng làm sẵn làm sản phẩm thực phẩm - sản phẩm cuối cùng của quá trình phân tách, thích hợp để hấp thụ hoặc thậm chí đưa vào máu, v.v. Ngược lại, theo lý thuyết dinh dưỡng đầy đủ, không chỉ quá trình phân tách thức ăn diễn ra mà còn cả quá trình chuẩn bị các chất dinh dưỡng và các chất hoạt động sinh lý do tác động của hệ vi khuẩn đường tiêu hóa, đặc biệt là các chất dằn. Theo cách này, nhiều vitamin, axit béo dễ bay hơi và axit amin thiết yếu được hình thành, ảnh hưởng đáng kể đến nhu cầu của cơ thể đối với các sản phẩm thực phẩm đến từ bên ngoài. Tỷ lệ giữa các chất dinh dưỡng chính và phụ có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào loài và thậm chí là các đặc điểm riêng lẻ của hệ vi khuẩn. Ngoài ra, cùng với các chất dinh dưỡng phụ, các chất độc hại, đặc biệt là các amin độc hại, được hình thành dưới tác động của hệ vi khuẩn. Hoạt động của hệ vi khuẩn, một thành phần bắt buộc của sinh vật đa bào, có liên quan chặt chẽ đến một số đặc điểm quan trọng của sinh vật vĩ mô.

Như đã lưu ý nhiều lần, sự phát triển của lý thuyết dinh dưỡng đầy đủ dựa trên các mô hình sinh học và tiến hóa chung, cũng như trên các thành tựu của một số ngành khoa học, đặc biệt là sinh học, hóa học, vật lý và y học. Thật vậy, đối với một nhà sinh vật học, không chỉ "công thức" là cực kỳ quan trọng, mà còn là công nghệ của bất kỳ quy trình nào, vì sự tiến hóa đang chuyển động theo hướng tối ưu hóa công nghệ của các quy trình sinh học. Trong các hệ thống sinh học, công nghệ của các quy trình phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ, vì hiệu quả cao của chúng, và đôi khi là khả năng thực hiện của chúng, có liên quan đến việc thực hiện một số liên kết trung gian nhất định. Hiệu quả không đủ của việc thực hiện hoặc tương tác của chúng làm gián đoạn hoạt động của toàn bộ hệ thống. Ý tưởng này giải thích một số khác biệt cơ bản giữa các lý thuyết về dinh dưỡng cân bằng và đầy đủ. Lý thuyết đầu tiên về cơ bản được xác định bởi công thức dinh dưỡng cân bằng, lý thuyết thứ hai, ngoài công thức như vậy, còn tính đến công nghệ dinh dưỡng, tức là công nghệ của các quá trình đồng hóa thức ăn của các nhóm sinh vật khác nhau.

Cuối cùng, lý thuyết dinh dưỡng đầy đủ là một trong những yếu tố trung tâm của khoa học liên ngành về dinh dưỡng học. Việc thống nhất nhiều bộ phận của khoa học sinh học và y học liên quan đến các khía cạnh khác nhau của quá trình đồng hóa thức ăn của các hệ thống sinh học có độ phức tạp khác nhau (từ tế bào và sinh vật đến hệ sinh thái và sinh quyển) thành một khoa học là cần thiết để hiểu được sự thống nhất cơ bản của tự nhiên. Điều này cũng quan trọng để mô tả các quá trình tương tác trong sinh quyển dựa trên các liên kết dinh dưỡng, nghĩa là để coi sinh quyển là một sinh quyển. Nhưng không kém phần quan trọng, và thậm chí có thể là quan trọng hơn, sự hình thành của dinh dưỡng học, bao gồm cả lý thuyết dinh dưỡng đầy đủ, là điều cần thiết cho nhiều khoa học y học, vì dinh dưỡng mô và các rối loạn của nó, nhiều vấn đề về tiêu hóa, các khía cạnh lý thuyết và ứng dụng của khoa học dinh dưỡng thực chất là những phần bị chia cắt một cách phi lý của một vấn đề chung - vấn đề đồng hóa thức ăn của các sinh vật ở các cấp độ khác nhau của thang tiến hóa. Vấn đề này nên được xem xét từ một số vị trí thống nhất dựa trên các quan điểm rộng hơn và sâu sắc hơn trước.

Như vậy, lý thuyết dinh dưỡng đầy đủ có thể nói là lý thuyết dinh dưỡng cân bằng đã mọc "cánh sinh học". Điều này có nghĩa là lý thuyết dinh dưỡng đầy đủ không chỉ áp dụng cho con người hoặc một nhóm động vật cụ thể, mà còn cho các loài động vật đa dạng nhất và hơn nữa, cho tất cả các nhóm sinh vật.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]