Если химус достаточно кислый и богат ферментами, в двенадцатиперстной кишке выделяются холецистокинин и секретин. Подходящее значение pH для двенадцатиперстной кишки лежит в диапазоне 3,5–4, а критическое составляет около 5. Превышение его грозит нарушением стимуляции поджелудочной железы.
Очевидно, все органы тесно связаны между собой в единую систему. Секретин, выделяющийся в двенадцатиперстной кишке, стимулирует поджелудочную железу, запуская выделение бикарбоната (щелочи) и процесс ощелачивания желчного содержимого печени. Это очень важный процесс, так как на этом участке с точки зрения здорового функционирования ферментов и содержащейся в ней микробной среды необходима щелочная среда, в отличие от желудка.
Гормоны щитовидной железы также обеспечивают доступ к энергии, необходимой для дефекации и всех ферментативных реакций секреции, таких как мигрирующий двигательный комплекс. Еще один важный гормон, выделяющийся в двенадцатиперстной кишке, – холецистокинин. Он поддерживает отток желчи, обеспечивает выработку желчи печенью и сокращение желчного пузыря. На этом этапе осуществляется механическое расщепление жиров, что увеличивает площадь взаимодействия их с ферментами.
Главная задача желчного пузыря (как следует из названия) – концентрация желчи, выработанной печенью, и ее хранение, чтобы в нужный момент выделить для переработки жирной пищи. Концентрация желчи в нем может достигать пяти-, а то и двадцатикратного увеличения. Поэтому после удаления желчного пузыря пациенты сталкиваются с истечением желчи, не прошедшей процесс концентрации, то есть несконцентрированной. Суточная выработка желчи составляет 600–1200 миллилитров. Желчь состоит из желчных солей, желчных пигментов и холестериновых фосфолипидов. Кроме участия в переваривании и всасывании жиров, желчь играет важную роль в регулировании перистальтики кишечника, его микробного баланса, поддержании pH щелочной среды, а также в выведении некоторых продуктов метаболического распада.
Большую часть фосфолипидов составляет фосфатидилхолин. Он присутствует в строении всех клеточных мембран, а также поддерживает желчь в жидком состоянии. Здоровый функционирующий цикл метилирования необходим для производства достаточного количества фосфатидилхолина. Желчь, вырабатываемая из холестерина в гепатоцитах[22], соединяется (конъюгируется) с аминокислотами, преимущественно глицином и, в меньшей степени, с таурином. Процесс объединения имеет решающее значение для всасывания желчных кислот из тонкого кишечника и их возвращения в печень (кишечно-печеночная циркуляция).
Пролиферация[23] бактерий на уровне тонкого кишечника, которую мы называем СИБР, приводит к распаду солей желчных кислот и выделению в результате бактериальной ферментативной реакции большого количества желчи и жирных кислот вместе с калом. Соответственно, если стул пациента светлый, маслянистый и липкий, следует предположить потерю желчи или дисфункцию. Снижение уровня желчи крайне нежелательно – оно открывает путь многим заболеваниям, которые поначалу не вызывают видимых симптомов, но в будущем могут прогрессировать.
Еще одним местом секреции основных пищеварительных ферментов, наряду с двенадцатиперстной кишкой, печенью и желчным пузырем, является поджелудочная железа. Она ежедневно поставляет в тонкий кишечник до полутора литров секрета: ферментов липазы, амилазы и группы протеаз. Липаза перерабатывает жиры с желчью, превращая жиры и фосфолипиды в глицерин и жирные кислоты. Любое нарушение на этом этапе отрицательно скажется на всасываемости и усвоении витаминов и жирных кислот из жиров.
Амилаза участвует в процессе переваривания углеводов, начинающемся уже в ротовой полости, и расщепляет крахмал и гликоген на лактозу, сахарозу и мальтозу. Протеазы, секретируемые поджелудочной железой, – это трипсин, химотрипсин и карбоксипептидаза. Задача этих протеаз – расщеплять белки на аминокислоты. Неусвоенные белки становятся источником многих проблем, в том числе аллергических реакций, непереносимости определенных продуктов и выделения токсичных веществ, появляющихся после распада. Помимо расщепления белков, протеазы поддерживают микробный баланс тонкого кишечника, защищают его от бактерий, грибков, паразитов и простейших. Кроме того, протеазы играют значительную роль в растворении сгустков фибрина, препятствуют повреждению тканей при воспалениях и накоплению в них иммунных комплексов. На этом мне хотелось бы остановиться подробнее.
Поверхность энтероцитов (клеток тонкого кишечника) покрыта тысячами «ворсинок», а они, в свою очередь, – микроворсинками, увеличивающими поверхность всасывания. Микроворсинки захватывают дисахариды – продукты переваривания углеводов, состоящие из двух молекул сахара, – и ферменты, расщепляющие их на моносахариды. Так, ферменты, переваривающие углеводы, называемые гликозидазами, обнаруживаются на поверхности микроворсинок в высоких концентрациях. Таким образом, микроворсинки увеличивают не только площадь поверхности клетки, облегчая всасывание, но и количество пищеварительных ферментов, способных одновременно присутствовать на поверхности клетки. Повреждение микроворсинок токсическими агентами, такими как тяжелые металлы, глютен, лектины и бактериальные токсины, также может вызвать проблемы с ферментом лактазой, которые клинически проявляются в непереносимости лактозы. Другими словами, если после употребления молока или молочных продуктов вы испытываете дискомфорт и вздутие живота, причиной этого может быть не генетическая предрасположенность, а приобретенная чувствительность.
Основа здорового кишечника: клетчатка, пребиотики, пробиотики и короткоцепочечные жирные кислоты
Еще один важный фактор, влияющий на здоровье триллионов микроорганизмов, населяющих наш кишечник, и клеток кишечника, – это пищевые волокна. Количество и разнообразие пробиотиков – полезных кишечных бактерий – напрямую зависит от того, чем мы их «кормим». Один из самых важных показателей нашего здоровья – объем стула. Гладкий сформированный и обильный кал показывает, что мы правильно питаемся, и микроорганизмы пребывают в хорошем состоянии. Объем стула увеличивают, в первую очередь, продукты, содержащие клетчатку. А разнообразие и количество клетчатки в рационе напрямую отражается на разнообразии бактерий кишечника.
Попробуйте оценить свои пищевые привычки. Какой клетчаткой вы кормите свои микроорганизмы? Клетчатка, получаемая с пищей, классически делится на водорастворимую и нерастворимую в воде. К водорастворимым волокнам относятся пектин и камедь, содержащиеся в яблоках, бобовых, капусте, корнеплодах (пектин), овсянке, сушеных бобах и бобовых (камедь). К нерастворимым можно отнести целлюлозу, гемицеллюлозу, лигнин, которыми богаты зерновые, горох, корнеплоды (целлюлоза), крестоцветные овощи, фасоль, отруби, сельдерей и орехи.
В смеси ферментированной красной свеклы и красной капусты, которую вы регулярно готовите дома, очень высокое содержание пребиотиков и пробиотиков (если у вас СИБР или непереносимость гистамина, с этим блюдом следует соблюдать осторожность).
В отличие от многих других веществ, пищевые волокна не подвергаются воздействию ферментов и расщепляются только бактериями, обитающими в кишечнике. Этот процесс называется брожением в толстой кишке. Если учесть процент ферментации в толстой кишке, легко понять, что пищевые волокна играют большую роль в поддержании здоровья кишечника. Примерно половина всех пищевых волокон подвергается ферментации в кишечнике.
Первенство по ферментации принадлежит водорастворимым волокнам. Так, бобовые ферментируются на 100 %, а вот отруби – на 20–80 %. Поэтому регулярное потребление бобовых полезно для здоровья кишечника.
Пищевые волокна обладают низкой энергетической ценностью и притягивающими жидкость свойствами, все это за счет увеличения вязкости (снижения текучести) содержимого желудка задерживает его опорожнение. Следовательно, раз желудок остается полным, снижается чувство голода. Кроме того, продукты, содержащие пищевые волокна, приходится долго пережевывать, что также создает ощущение сытости. Продукты с высоким содержанием пищевых волокон позволяют нам дольше оставаться сытыми, особенно если потреблять их ежедневно с достаточным объемом воды.
Клетчатка играет важную роль в поддержании здоровья толстой кишки благодаря своей способности связывать или разбавлять органические соединения, которые становятся причиной некоторых заболеваний толстой кишки. Водонерастворимые волокна положительно влияют на дефекацию и время кишечного транзита. При увеличении потребления пищевых волокон объем стула увеличивается, а время кишечного транзита уменьшается. Увеличение объема стула, происходящее главным образом благодаря водосвязывающим свойствам пищевых волокон, помогает предотвратить запоры.
Пищевая клетчатка очень важна для профилактики рака толстой и прямой кишки. Ее роль – изменение микробиоты кишечника, снижение образования токсичных метаболитов, ускорение выделения фекалий и, следовательно, сокращение времени контакта токсичных метаболитов с клетками кишечника.
Волокна, которые достигают толстой кишки и ферментируются там, имеют большое клиническое значение.
Теперь я хочу остановиться на одном важном моменте. Триллионы семейств различных микроорганизмов в нашем кишечнике создают уникальную систему связей как между собой, так и с клетками слизистой. Она чем-то похожа на отпечатки пальцев – у каждого организма свои особенности. Микробы и клетки в экосистеме нашего тела зависят друг от друга, совместно включены во множество биохимических процессов и буквально питаются за счет друг друга. Ферментация волокон не всегда приводит к образованию соединений, полезных для организма. Так что очень важно, чтобы система работала сбалансированно. Обнаружить или заранее предсказать, какие бактерии с какими волокнами и в какой части кишечника будут реагировать и какие соединения образуются, довольно сложно. К тяжелой клинической картине и нарушению функций пищеварения и всасывания может привести, например, чрезмерная концентрация бактерий и активация брожения в тонком кишечнике.
Высокий уровень короткоцепочечной жирной кислоты пропионата сегодня связывают с такими состояниями, как аутизм и гиперактивность. Для организма важно, чтобы уровни ацетата, бутирата и пропионата (которые иногда используются в качестве консерванта в обработанных пищевых продуктах для предотвращения роста грибков) находились в балансе. Причем классический баланс – в пользу ацетата и бутирата.
СИБР
СИБР[24] – одно из клинических состояний, о которых в последние годы говорят все больше и больше, – характеризуется микробным (часто именно бактериальным) ростом в тонком кишечнике. Он, вероятно, является причиной множества аутоиммунных заболеваний, митохондриальной дисфункции (чаще всего мигреней, фибромиалгии), заболеваний щитовидной железы и хронических воспалений.
Рис. 7. Вероятный механизм развития СИБР
На рисунке 7 представлена теория, предполагающая, что СИБР может возникнуть в результате пищевого отравления, повреждения механизмов самоочищения тонкого кишечника.
Только из-за дефицита железа или магния вам может потребоваться посещение пяти специалистов. Большая часть микроорганизмов обитает в толстом кишечнике, в тонком же, по сравнению с ней, их довольно мало (ниже 104 КОЕ/мл). Количественный рост даже полезных микробов вреден для тонкого кишечника, что делает его особенным и создает лишнюю причину соблюдать гигиену.
При достаточном количестве желудочной кислоты, желчных кислот, ферментов поджелудочной железы, секреторного IgA организм защищен от болезнетворных бактерий. Одна из проблем, которые легко упустить из виду, – желчь. Токсины (перекиси липидов, супероксиды), которые печень не может переработать или которых на этапе очистки слишком мало, при попадании в желчный пузырь, а затем в двенадцатиперстную кишку способны вызвать неконтролируемое сокращение желчного пузыря и даже самой двенадцатиперстной кишки. Эти сокращения могут на уровне кишечника негативно сказываться на функции илеоцекального клапана, находящегося между тонким и толстым кишечником, способствуя миграции бактерий из толстого кишечника в тонкий. Желчные кислоты обладают антибактериальными свойствами и поддерживают иммунный ответ организма, стимулируя некоторые рецепторы (фарнезоидный X-рецептор-FXR, о котором мы еще поговорим в будущем) и защищая его.
С работой тонкого кишечника также связан процесс под названием «мигрирующий моторный комплекс» (ММК). Его функционирование отличается от прогрессивной работы толстого кишечника – перистальтики. Работа ММК похожа на то, что конец кишки зажали одной рукой и сдавливают другой, продвигая ее вперед и, соответственно, опорожняя кишечник. Этот процесс повторяется каждые два часа, и при стабильной работе из тонкого кишечника выводятся непереваренные, полупереваренные продукты, токсины, токсические вещества и микробы. MMК наиболее активен, когда мы испытываем чувство голода. Урчание в животе, которое мы издаем, когда голодны, вероятно, является следствием работы ММК. Не стоит стыдиться этих звуков и торопиться что-нибудь съесть, ведь в этот момент наш тонкий кишечник выполняет удивительную работу, за которую его следует поблагодарить. Пяти-десятиразовое питание, постоянные перекусы, малоподвижный образ жизни, проблемы со сном и эмоциональные нагрузки негативно влияют на работу системы ММК.
Многие нарушения в пищеварительном процессе возникают и без нарушения в тонком кишечнике микрофлорного баланса. Например, если в тонком кишечнике начинает размножаться более одного вида бактерий из толстой кишки, бактериальные токсины могут повредить ворсинки, являющиеся основным местом всасывания.
[22] Гепатоциты – клетки печени. – Прим. пер.
[23] Попадание бактерий из просвета кишки в кровоток. – Прим. науч. ред.
[24] Синдром избыточного бактериального роста. – Прим. пер.