Afweersystemen van het maagdarmkanaal

De theorie van adequate voeding hecht veel belang aan de afweersystemen van het lichaam tegen de penetratie van diverse schadelijke stoffen in de interne omgeving. De opname van voedingsstoffen in het maag-darmkanaal moet niet alleen worden beschouwd als een manier om energie en plastic materialen aan te vullen, maar ook als een allergische en toxische agressie. Voeding gaat immers gepaard met het gevaar van penetratie van diverse antigenen en toxische stoffen in de interne omgeving van het lichaam. Alleen dankzij een complex afweersysteem kunnen de negatieve aspecten van voeding effectief worden geneutraliseerd.

Allereerst is het noodzakelijk om het systeem te vermelden, dat nog steeds als mechanisch of passief wordt aangeduid. Dit impliceert een beperkte permeabiliteit van het slijmvlies van het maagdarmkanaal voor in water oplosbare moleculen met een relatief laag molecuulgewicht (minder dan 300-500) en impermeabiliteit voor polymeren, waaronder eiwitten, mucopolysacchariden en andere stoffen met antigene eigenschappen. Endocytose is echter kenmerkend voor de cellen van het spijsverteringsstelsel tijdens de postnatale ontwikkeling, wat de opname van macromoleculen en vreemde antigenen in de interne omgeving van het lichaam vergemakkelijkt. Er zijn aanwijzingen dat de cellen van het maagdarmkanaal van volwassen organismen ook in staat zijn om grote moleculen te absorberen, waaronder onverteerde moleculen. Dergelijke processen worden door de heer Volkheimer aangeduid als absorptie. Bovendien wordt er bij de passage van voedsel door het maagdarmkanaal een aanzienlijke hoeveelheid vluchtige vetzuren gevormd, waarvan sommige een toxisch effect hebben bij absorptie, terwijl andere een lokaal irriterend effect veroorzaken. Wat xenobiotica betreft, varieert hun vorming en absorptie in het maag-darmkanaal afhankelijk van de samenstelling, de eigenschappen en de verontreiniging van het voedsel.

Er zijn verschillende andere mechanismen die de indringing van toxische stoffen en antigenen vanuit de enterale omgeving in de interne omgeving voorkomen, waarvan er twee transformationeel zijn. Eén van deze mechanismen houdt verband met de glycocalyx, die ondoordringbaar is voor veel grote moleculen. Een uitzondering hierop vormen moleculen die gehydrolyseerd worden door enzymen (pancreasamylase, lipase, proteasen) die geadsorbeerd zijn in de glycocalyxstructuren. In dit opzicht is het contact van ongesplitste moleculen met het celmembraan, die allergische en toxische reacties veroorzaken, moeilijk, en verliezen gehydrolyseerde moleculen hun antigene en toxische eigenschappen.

Een ander transformatiemechanisme wordt bepaald door enzymsystemen die zich op het apicale membraan van darmcellen bevinden en oligomeren splitsen in absorptiebare monomeren. De enzymsystemen van de glycocalyx en het lipoproteïnemembraan fungeren dus als een barrière die de indringing en het contact van grote moleculen met het membraan van darmcellen voorkomt. Intracellulaire peptidasen, die we hebben beschouwd als een extra barrière en als een beschermingsmechanisme tegen fysiologisch actieve stoffen, kunnen een belangrijke rol spelen.

Om de beschermingsmechanismen te begrijpen, is het belangrijk om te weten dat het slijmvlies van de dunne darm van mensen meer dan 400.000 plasmacellen per 1 mm bevat. Daarnaast zijn er ongeveer 1 miljoen lymfocyten per 1 cm² darmslijmvlies geïdentificeerd ^. Normaal gesproken bevat het jejunum 6 tot 40 lymfocyten per 100 epitheelcellen. Dit betekent dat er in de dunne darm, naast de epitheellaag die de enterale en interne omgeving van het lichaam scheidt, ook een krachtige leukocytenlaag aanwezig is.

Het intestinale immuunsysteem maakt deel uit van het immuunsysteem van het lichaam en bestaat uit verschillende compartimenten. Lymfocyten in deze compartimenten vertonen veel overeenkomsten met lymfocyten van niet-intestinale oorsprong, maar hebben ook unieke eigenschappen. Tegelijkertijd interacteren populaties van verschillende lymfocyten in de dunne darm door migratie van lymfocyten van het ene compartiment naar het andere.

Het lymfeweefsel van de dunne darm vormt ongeveer 25% van het gehele darmslijmvlies. Het is vertegenwoordigd in de vorm van clusters in de plaques van Peyer en in de lamina propria (individuele lymfeklieren), evenals een populatie verspreide lymfocyten, gelokaliseerd in het epitheel en in de lamina propria. Het slijmvlies van de dunne darm bevat macrofagen, T-, B- en M-lymfocyten, intra-epitheliale lymfocyten, doelwitcellen, enz.

Immuunmechanismen kunnen actief zijn in de dunne darmholte, op het oppervlak ervan en in de lamina propria. Tegelijkertijd kunnen darmlymfocyten zich verspreiden naar andere weefsels en organen, waaronder de borstklieren, vrouwelijke geslachtsorganen en bronchiaal lymfeweefsel, en bijdragen aan hun immuniteit. Schade aan de mechanismen die de immuniteit van het lichaam en de immuungevoeligheid van de dunne darm voor antigenen reguleren, kan belangrijk zijn bij de pathogenese van stoornissen in de lokale darmimmuniteit en bij het ontstaan van allergische reacties.

De niet-immuun- en immuunafweermechanismen van de dunne darm beschermen de darm tegen vreemde antigenen.

Hoewel het slijmvlies van het spijsverteringskanaal potentieel dient als een gebied waarlangs antigenen en toxische stoffen de interne omgeving van het lichaam kunnen binnendringen, bestaat er ook een effectief, gedupliceerd afweersysteem dat zowel mechanische (passieve) als actieve afweerfactoren omvat. In dit geval werken de systemen die antilichamen produceren en de systemen van cellulaire immuniteit in de darm samen. Hierbij moet worden opgemerkt dat de beschermende functies van de leverbarrière, die de absorptie van toxische stoffen met behulp van Kupffer-cellen uitvoert, worden aangevuld door een systeem van antitoxische reacties in het epitheel van de dunne darm.

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

Conclusies

De ontdekking van algemene wetten voor de assimilatie van voedingsstoffen, die even geldig zijn voor de meest primitieve als voor de meest ontwikkelde organismen, leidde onvermijdelijk tot de vorming van een nieuwe evolutionair beredeneerde theorie, geschikt om de assimilatieprocessen te interpreteren, niet alleen van de mens, maar ook van andere groepen organismen. De door ons voorgestelde theorie van adequate voeding is geen aanpassing van de klassieke theorie, maar vertegenwoordigt een nieuwe theorie met andere axioma's. Tegelijkertijd wordt een van de belangrijkste postulaten van de klassieke theorie, namelijk dat de inname en het verbruik van voedingsstoffen in het lichaam in evenwicht moeten zijn, volledig aanvaard door de nieuwe theorie.

Volgens de theorie van evenwichtige voeding ondergaat voedsel, dat een complexe structuur heeft en bestaat uit voedingsstoffen, ballaststoffen en in sommige gevallen toxische producten, een mechanische, fysicochemische en met name enzymatische verwerking. Hierdoor worden de bruikbare componenten uit voedsel geëxtraheerd en omgezet in verbindingen zonder soortspecifieke eigenschappen, die in de dunne darm worden opgenomen en het lichaam voorzien van energie en plastische behoeften. (Veel fysiologen en biochemici vergelijken dit proces met de extractie van waardevolle componenten uit erts.) Uit ballaststoffen, sommige elementen van spijsverteringssappen, geëxfolieerde cellen van de epitheellaag van het maag-darmkanaal, evenals een aantal afvalproducten van de bacteriële flora, worden, gedeeltelijk gebruikmakend van voedingsstoffen en ballast, secreties gevormd die uit het lichaam worden uitgescheiden. Uit dit schema van voedselassimilatie volgen de principes van het berekenen van de hoeveelheid bruikbare stoffen die het lichaam met voedsel binnenkrijgt, het beoordelen van de voordelen ervan, enz.

Volgens de theorie worden adequate voeding en de overgang van een hongerige naar een verzadigende toestand niet alleen bepaald door voedingsstoffen, maar ook door verschillende essentiële regulerende stoffen die vanuit de darmen in het lichaam terechtkomen. Dergelijke regulerende stoffen omvatten voornamelijk hormonen die worden geproduceerd door talrijke endocriene cellen in het maag-darmkanaal, die in aantal en diversiteit het gehele endocriene systeem van het lichaam overtreffen. Tot deze regulerende stoffen behoren ook hormoonachtige factoren, zoals voedingsderivaten die worden gevormd door de werking van enzymen in het spijsverteringsstelsel van het macro-organisme en de bacteriële flora. In sommige gevallen is het niet mogelijk om een duidelijke grens te trekken tussen regulerende en toxische stoffen, een voorbeeld hiervan is histamine.

Vanuit het perspectief van de klassieke voedingstheorie is de microflora van het spijsverteringsstelsel van monogastrische organismen, waaronder mensen (maar niet herkauwers), niet eens een neutrale, maar eerder een schadelijke eigenschap. Vanuit het perspectief van de theorie van adequate voeding is de bacteriële flora van het maag-darmkanaal, niet alleen bij herkauwers, maar blijkbaar ook bij alle of de overgrote meerderheid van de meercellige organismen, een noodzakelijke deelnemer aan de assimilatie van voedsel. Het is nu vastgesteld dat tijdens de voedingsactiviteit van talloze organismen niet alleen een nuttig deel van het voedsel - primaire voedingsstoffen - wordt onttrokken in het spijsverteringsstelsel, maar ook de transformatie van verschillende voedselcomponenten onder invloed van de microflora, evenals de verrijking met de producten van zijn levensactiviteit. Hierdoor wordt het ongebruikte deel van de voedingsstoffen omgezet in een actief onderdeel van de enterale omgeving, met een aantal belangrijke eigenschappen.

Complexe organismen kunnen in metabolische zin als supraorganismische systemen worden beschouwd, waarin de gastheer interageert met een specifieke microflora. Onder invloed van de microflora worden secundaire voedingsstoffen gevormd, die uiterst belangrijk en in veel gevallen zelfs noodzakelijk zijn. De bron van secundaire voedingsstoffen zijn ballastvoedingsstoffen, die bijdragen aan de regulering van vele lokale lichaamsfuncties.

Assimilatie van voedsel, volgens de klassieke voedingsleer, wordt gereduceerd tot enzymatische hydrolyse van de complexe organische structuren en extractie van eenvoudige elementen - eigenlijke voedingsstoffen. Hieruit volgen een aantal fundamentele ideeën over de wenselijkheid van voedselverrijking, dat wil zeggen over het scheiden van componenten die voedingsstoffen bevatten van ballast, evenals over het gebruik van kant-en-klare voedingsstoffen als voedselproducten - eindproducten van splitsing, geschikt voor absorptie of zelfs introductie in het bloed, enz. Daarentegen vindt volgens de theorie van adequate voeding niet alleen de splitsing van voedsel plaats, maar ook de bereiding van voedingsstoffen en fysiologisch actieve stoffen als gevolg van de werking van de microflora van het maag-darmkanaal, met name op ballaststoffen. Op deze manier worden veel vitaminen, vluchtige vetzuren en essentiële aminozuren gevormd, wat de behoefte van het lichaam aan voedselproducten van buitenaf aanzienlijk beïnvloedt. De verhouding tussen primaire en secundaire voedingsstoffen kan sterk variëren, afhankelijk van de soort en zelfs de individuele kenmerken van de microflora. Daarnaast worden onder invloed van de bacteriële flora, naast secundaire voedingsstoffen, ook toxische stoffen gevormd, met name toxische aminen. De activiteit van de bacteriële flora, een onmisbaar onderdeel van meercellige organismen, hangt nauw samen met een aantal belangrijke kenmerken van het macro-organisme.

Zoals al vaak is opgemerkt, is de ontwikkeling van de theorie van adequate voeding gebaseerd op algemene biologische en evolutionaire patronen, evenals op de prestaties van een aantal wetenschappen, met name biologie, scheikunde, natuurkunde en geneeskunde. Voor een bioloog is immers niet alleen de "formule" van groot belang, maar ook de technologie van elk proces, aangezien de evolutie zich beweegt in de richting van het optimaliseren van de technologie van biologische processen. In biologische systemen hangt veel af van de technologie van processen, aangezien hun hoge efficiëntie, en soms zelfs de mogelijkheid, samenhangt met de implementatie van bepaalde tussenschakels. Onvoldoende efficiëntie van hun implementatie of hun interactie verstoort de werking van het systeem als geheel. Dit idee verklaart enkele fundamentele verschillen tussen de theorieën van evenwichtige en adequate voeding. De eerste theorie wordt in wezen bepaald door de evenwichtige formule van voeding, de tweede houdt, naast een dergelijke formule, ook rekening met de technologie van voeding, dat wil zeggen de technologie van de processen van voedselopname door verschillende groepen organismen.

Ten slotte is de theorie van adequate voeding een van de centrale elementen van de interdisciplinaire wetenschap van de trofologie. De vereniging van vele secties van de biologische en medische wetenschappen met betrekking tot diverse aspecten van voedselassimilatie door biologische systemen van uiteenlopende complexiteit (van cellen en organismen tot ecosystemen en de biosfeer) tot één wetenschap is noodzakelijk om de fundamentele eenheid van de natuur te begrijpen. Dit is ook belangrijk voor het karakteriseren van de interactieprocessen in de biosfeer op basis van trofische verbanden, dat wil zeggen, om de biosfeer als een trofosfer te beschouwen. Maar in niet mindere mate, en misschien zelfs in grotere mate, is de vorming van de trofologie, inclusief de theorie van adequate voeding, essentieel voor diverse medische wetenschappen, aangezien weefseltrofie en de bijbehorende aandoeningen, diverse problemen van de gastro-enterologie, theoretische en toegepaste aspecten van de voedingswetenschap in feite irrationeel verdeelde delen zijn van één gemeenschappelijk probleem: het probleem van voedselassimilatie door organismen op verschillende niveaus van de evolutionaire ladder. Dit probleem moet worden beschouwd vanuit een aantal uniforme standpunten, gebaseerd op visies die uitgebreider en diepgaander zijn dan voorheen.

De theorie van adequate voeding is dus, om het zo maar te zeggen, een theorie van evenwichtige voeding die "biologische vleugels" heeft gekregen. Dit betekent dat de theorie van adequate voeding niet alleen toepasbaar is op mensen of op één specifieke diergroep, maar ook op de meest uiteenlopende diersoorten en bovendien op alle groepen organismen.

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