Пищеварительные ферменты

Строительный материал для мышц и энергию, необходимую для жизнедеятельности, организм получает исключительно из пищи[31]. Получение энергии из пищи — вершина эволюционного механизма потребления энергии. В процессе переваривания пища превращается в составные элементы, которые могут быть использованы организмом, по вашему усмотрению.

При высоких физических нагрузках потребность в пищевых веществах может быть настолько велика, что даже здоровый желудочно-кишечный тракт не способен будет обеспечить организм достаточным количеством пластического и энергетического материала. В связи с этим, возникает противоречие между потребностью организма в пищевых веществах и способностью желудочно- кишечного тракта эту потребность удовлетворить. Попробуем рассмотреть способы решения этой проблемы.

Для того чтобы понять, каким образом лучше всего повысить переваривающую способность желудочно-кишечного тракта, необходимо сделать краткий экскурс в физиологию. В химических преобразованиях пищи самую важную роль играет секреция пищеварительных желез. Она строго координирована. Пища, передвигаясь по желудочно-кишечному тракту, подвергается поочередному воздействию различных пищеварительных желез. Понятие "пищеварение" неразрывно связано с понятием пищеварительных ферментов. Пищевар ительные ферменты — это узкоспециализированная часть ферментов, основная задача которых — расщепление сложных пищевых веществ в желудочно-кишечном тракте до более простых, которые уже непосредственно усваиваются организмом.

Рассмотрим основные компоненты пищи:

Углеводы

Простые углеводы сахара (глюкоза, фруктоза) переваривания не требуют. Они благополучно всасываются в ротовой полости, 12-тu перстной кишке и тонком кишечнике. Сложные углеводы — крахмал и гликоген требуют переваривания (расщепления) до простых сахаров. Частичное расщепление сложных углеводов начинается уже в ротовой полости, т. к. слюна содержит амилазу — фермент, расщепляющий углеводы. Амилаза слюны (α-амилаза), осуществляет лишь первые фазы распада крахмала или гликогена с образованием декстринов и мальтозы. В желудке действие слюнной α-амилазы прекращается из-за кислой реакции содержимого желудка (рН 1,5–2,5). Однако в более глубоких слоях пищевого комка, куда не сразу проникает желудочный сок, действие слюнной амилазы некоторое время продолжается и происходит расщепление полисахаридов с образованием декстринов и мальтозы. Когда пища попадает в 12-ти перстную кишку, там осуществляется самая важная фаза превращения крахмала (гликогена), рН возрастает до нейтральной среды и α-амилаза максимально активизируется. Крахмал и гликоген полностью распадаются до мальтозы. В кишечнике мальтоза очень быстро распадается на 2 молекулы глюкозы, которые быстро всасываются.

Дисахариды

Сахароза (простой сахар), попавшая в тонкий кишечник, под действием фермента сахарозы быстро превращается в глюкозу и фруктозу. Лактоза, молочный сахар, который содержится только в молоке, расщепляется, под действием фермента лактазы.

В конце концов, все углеводы пищи распадаются на составляющие их моносахариды (преимущественно глюкоза, фруктоза и галактоза), которые всасываются кишечной стенкой и затем попадают в кровь. Свыше 90 % всосавшихся моносахаридов (главным образом глюкозы) через капилляры кишечных ворсинок попадают в кровеносную систему и с током крови доставляются, прежде всего, в печень. В печени большая часть глюкозы превращается в гликоген, который откладывается в печеночных метках.

Итак, теперь мы с вами знаем, что основными ферментами, расщепляющими углеводы, являются амилаза, сахароза и лактаза. Причем более 90 % удельного веса занимает амилаза, поскольку большая часть потребляемых нами углеводов являются сложными, то и амилаза соответственно — основной пищеварительный фермент, расщепляющий углеводы (сложные).

Белки

Белки пищи не усваиваются организмом, они не будут расщеплены в процессе переваривания пищи до стадии свободных аминокислот. Живой организм обладает способностью использовать вводимый с пищей белок только после его полного гидролиза в желудочно-кишечном тракте до аминокислот, из которых затем в клетках организма строятся свойственные для данного вида специфические белки.

Процесс переваривания белков и является многоступенчатым. Ферменты, расщепляющие белки называются "протеолитическими". Примерно 95–97 % белков пищи (те, что подверглись расщеплению) всасываются в кровь в виде свободных аминокислот.

Ферментный аппарат желудочно-кишечного тракта расщепляет пептидные связи белковых молекул поэтапно, строго избирательно. При отсоединении от белковой молекулы одной аминокислоты получается аминокислота и пептид. Затем от пептида отщепляется еще одна аминокислота, затем еще и еще. И так до тех пор, пока вся молекула не будет расщеплена до аминокислот.

Основной протеолитический фермент желудка — пепсин. Пепсин расщепляет крупные белковые молекулы до пептидов и аминокислот. Активен пепсин только в кислой среде, поэтому для его нормальной активности необходимо поддерживать определенный уровень кислотности желудочного сока. При некоторых заболеваниях желудка (гастрит и т. д.) кислотность желудочного сока значительно снижается, и активность пепсина сильно падает, и иногда до нуля. В желудочном соке содержится также трипсин. Это протеолитический фермент, который вызывает створаживание молока. Молоко в желудке человека должно сначала превращаться в кефир, а уж затем подвергаться дальнейшему усвоению. При отсутствии у взрослого человека слабого пищеварительного фермента ответственного именно за створаживание молока (считается, что он присутствует в желудочном соке только до 10–13- летнего возраста) молоко не будет створоженным, проникает в толстый кишечник и там подвергается процессам гниения (лактаальбумины) и брожения (галактоза). Утешением служит тот факт, что у 70 % взрослых людей функцию это фермента берет на себя трипсин. 30 % взрослых людей молоко все-таки не переносит. Оно вызывает у них вздутие кишечника (брожение галактозы) и послабление стула. Для таких людей предпочтительны кисломолочные продукты, в которых молоко находится уже в створоженном виде.

В 12-ти перстной кишке пептиды и белки подвергаются уже более сильной "агрессии" протеолитичекими ферментами. Источником этих ферментов служит внешнесекреторный аппарат поджелудочной железы. Итак, 12-ти перстная кишка содержит такие протеолитические ферменты, как трипсин, химотрипсин, коллагеназа, пептидаза, эластаза. А отличие от протеолиптических ферментов желудка, ферменты поджелудочной железы разрывают большую часть пептидных связей и превращают основную массу пептидов в аминокислоты.

В тонком кишечнике полностью завершается распад еще имеющихся пептидов до аминокислот. Происходит всасывание основного количества аминокислот путем пассивного транспорта. Всасывание путем пассивного транспорта означает, что чем больше аминокислот будет находиться в тонком кишечнике, тем больше их всосется в кровь.

Тонкий кишечник содержит большой набор различных пищеварительных ферментов, которые объединяются под общим названием пептидазы. Здесь завершается в основном пищеварение белков.

Следы пищеварительных процессов можно отыскать еще и в толстом кишечнике, где под влиянием микрофлоры происходит частичный распад трудноперевариваемых молекул. Однако этот механизм носит рудиментарный характер и серьезного значения в общем, процессе пищеварения не имеет.

Заканчивая рассказ о гидролизе белков, следует упомянуть, что все основные процессы пищеварения протекают на поверхности слизистой оболочки кишечника (пристеночное пищеварение по А.М.Уголеву)[32]. Углев, кстати говоря, был нашим, Тверским профессором, только вот погиб раньше времени в автомобильной катастрофе.

Жиры (липиды)

Слюна не содержит ферментов, расщепляющих жиры. В полости рта жиры не подвергаются никаким изменениям. Желудок человека содержит некоторое количество липазы. Липаза — фермент, расщепляющий жиры. В желудке человека, однако, липаза малоактивна из-за очень кислой желудочной среды. Только у грудных детей липаза расщепляет жиры грудного молока. Расщепление жиров у взрослого человека происходит в основном в верхних отделах тонкого кишечника. Липаза не может воздействовать на жиры если они не эмульгированы. Эмульгирование жиров происходит в 12-ти перстной кишке, сразу же, как только туда попадает содержимое желудка. Основное эмульгирующее действие на жиры оказывают соли желчных кислот, которые попадают в 12-ти перстную кишку из желчного пузыря. Желчные же кислоты синтезируются в печени из холестерина. Желчные кислоты не только эмульгируют жиры, но и активизируют липазу 12-ти перстной кишки и кишечника[33]. Эта липаза вырабатывается в основном внешнесекреторным аппаратом поджелудочной железы. Причем поджелудочная железа вырабатывает несколько видов липаз, которые расщепляют нейтральный жир на глицерин и свободные жирные кислоты.

Частично жиры в виде тонкой эмульсии могут всасываться в тонком кишечнике в неизменном виде, однако основная часть жира всасывается лишь после того, как липаза поджелудочной железы расщепит его на жирные кислоты и глицерин. Жирные кислоты с короткой цепью всасываются легко. Жирные же кислоты с длинной цепью всасываются плохо. Для всасывания им приходится соединиться с желчными кислотами, фосфолипидами и холестерином, образуя так называемые мицеллы — жировые шарики.

При необходимости ассимилировать большие, чем обычно, количества пищи и ликвидировать противоречие между потребностью организма в пищевых вещевых и способностью желудочно- кишечного тракта обеспечить эту потребность, чаще всего используют ведение извне фармакологических препаратов, содержащих пищеварительные ферменты. Таких препаратов в настоящее время продается достаточно много. Рассмотрим основные из них.

Панкреатин является одним из самых сильных препаратов, содержащих пищеварительные ферменты. Выпускается в таблетках по 0,25 г в специальных оболочках, растворимых в кишечнике.

1 таблетка содержит: 1) Протеазу — 12.500 ЕД; 2)Амилазу — 12.500 ЕД; 3) Липазу — 100 ЕД.

Как видим, панкреатин содержит полный набор ферментов, расщепляющих белки, углеводы и жиры. Особенно много панкреатин содержит протеаз — намного больше, чем другие препараты подобного рода. Панкреатин, таким образом, может стать незаменимым препаратом при необходимости употреблять большие количества белковой пищи. Принимают его чаще всего перед едой от 3 до 8 ч. в сутки (ориентировочно)[34]

Прием панкреатина помогает существенно увеличить объем усваиваемой пищи, которая снабжает мышцы строительным и энергическим материалом.

Фестал, подобно панкреатину, является также чрезвычайно эффективным набором пищеварительных ферментов. При этом он имеет свои особенности.

Выпускается фестал в драже, причем в драже содержит: 1) Протеазы 300 ЕД; 2) Амилазы 4.500 ЕД; 3) Липазы 6.000 ЕД; 4) Компонентов желчи 0,025 г; 5) Хемицеллюлазы — 0,050 г.

По сравнению с панкреатином фестал содержит в несколько раз меньше протеаз и амилазы, но зато в несколько раз больше липазы. Большое количество липазы в сочетании с компонентами желчи, эмульгирующими жиры, делает фестал препаратом, прием которого целесообразен при потреблении большого количества жирной пищи. Фестал содержит также гемицеллюлазу — фермент, расщепляющий в толстом кишечнике целлюлозу[35], что значительно уменьшает процессы брожения в толстом кишечнике.

Принимают фестал сразу после еды по 3–9 драже в сутки.

Панзинорм-форте комплексный ферментный препарат, содержащий экстракт слизистой оболочки желудка крупного рогатого скота, экстракт желчи, панкреатин, аминокислоты. Выпускается в виде двухслойных таблеток (драже). Наружный слой, растворяющийся в желудке, содержит экстракт слизистой оболочки желудка, аминокислоты. Кислотоустойчивое ядро, рассасывающееся в кишечнике, состоит из панкреатина и экстракта желчи.

В 1 таблетке панзинорма-форте содержится: 1) Трипсина 450 ЕД; 2) Химотринсина 1500 ЕД; 3) Амилазы 7500 ЕД.

Как видим, панзинорм-форте содержит большое количество амилазы и его целесообразно применять при приеме пищи, содержащей большие количества углеводов.

Принимают панзинорм-форте во время еды по 1–6 драже в сутки.

Дигестал по своему составу похож на фестал.

Содержит: 1) 200 мг панкреатина; 2) 25 мг экстракта желчи крупного рогатого скота; 3) 50 мг гемицеллюлазы.

Подобно фесталу, дигестал уменьшает бродильные процессы в толстом кишечнике.

Принимают дигестал от 3 до 6 драже в день после еды.

Мезим-форте выпускается в виде драже.

Каждое драже содержит: 1) 140 мг панкреатина; 2) 4200ЕД амилазы; 3) 3500 ЕД липазы; 4) 250 ЕД протеазы.

Принимают препарат по 3 драже в день после приема пищи.

Энзистал выпускается в виде драже, которое содержит: 1) Панкреатина 195 мг; 2)Гемицеллюлазы 50 мг; 3) Экстракта желчи 25 мг.

Принимают энзистал от 3 до 6 т. в день во время или после еды.

Абомин препарат из слизистой оболочки желудка телят и ягнят молочного возраста. Содержит сумму протеолитических ферментов. Выпускается в таблетках.

Каждая таблетка содержит 50.000 ЕД протеолитических ферментов.

Принимают абомин по 1 т. 3 раза в день.

Панкурмен драже, содержащее панкреатин с активностью в каждом драже: 1) Протеазы 63 ЕД; 2) Амилазы 1050 ЕД; 3) Липазы 875 ЕД.

Содержит также экстракт куркумы 8,5 мг.

Принимают по 1–6 драже в день до еды.

Папайя. Комплексный препарат, содержащий: 1) Папаин; 2) Протеазу; 3) Амилазу.

Принимают по 1–6 т. в день после еды.

Ораза. Препарат, содержащий комплекс аминолитических и протеолитических ферментов, получаемых из культуры гриба Aspergillus oryzae. Выпускается в виде гранул.

Гранулы оразы содержат протеазу, мальтазу, амилазу, липазу. Эти ферменты способствуют перевариванию основных пищевых веществ.

Принимают препарат обычно по 1/2-1 чайной ложке гранул 3 раза в день во время или после еды.

Солизим. Ферментный липолитический препарат, получаемый из культуры penicillium solitum. Солизим расщепляет растительные и животные жиры. Его применение оправдано в тех случаях, когда в пищевом рационе высок удельный вес жиров.

Выпускается препарат в таблетках, растворимых в кишечнике, с содержанием липолитических ферментов в количестве 20000 ЛЕ (липолитических единиц) в одной таблетке.

Принимают препарат обычно до 6 таблеток в день после еды.

Сомилаза. Комбинированный ферментный препарат, содержащий солизим и α-амилазу.

Выпускается в виде таблеток, растворимых в кишечнике. Каждая таблетка содержит: 1) 20000 ЛЕ солизима; 2) 300 ЕД а-амилазы.

Используется препарат в основном при употреблении крахмалистой и жирной пищи.

Принимают его внутрь во время еды по 3–6 т. в день.

Нигедаза. Препарат, содержащий фермент липолитического действия, выделенный из семян чернушки дамасской. Гидролизует (расщепляет) как растительные, так и животные жиры. Выпускается в таблетках, растворимых в кишечнике, по 16.500 ЛЕ в каждой таблетке. Принимают нигедазу но 3–6 т. в день до еды.

Ранее, с целью улучшения пищеварения широко применялись такие препараты, как пепсин (основной протеолитический фермент) в порошках; таблетки ацидин-пепсина, создающие для пепсина в желудке кислую среду; сок желудочный натуральный из собак, содержащий все ферменты желудочного сока.

В настоящее время все эти лекарственные средства уступили место более современным и более эффективным лекарственным препаратам, уже перечисленным выше.

Поскольку в спортивной практике речь идет, как правило, о наращивании именно мышечной массы, необходимо обратить особое внимание на те ферментные препараты, которые содержат максимальное количество протеолитичеких ферментов, расщепляющих белки и пептиды до аминокислот.

На первый взгляд, может показаться, что чем больше в желудочно-кишечном тракте присутствует пищеварительных ферментов, тем лучше. Для усвоения пищи это действительно лучше, а вот для слизистых оболочек желудка и кишечника не совсем. Здесь дело обстоит несколько сложнее. Сила пищеварительных ферментов желудочно-кишечного тракта настолько велика (особенно протеолитических), что они запросто могут переварить собственную слизистую оболочку. Это один[36]из механизмов возникновения таких серьезных заболеваний, как язвенная болезнь (желудка, 12-ти перстной кишки, тонкого кишечника) и атрофический гастрит. Поэтому к применению препаратов, содержащих пищеварительные ферменты, следует относиться очень осторожно, не перебарщивая.

Природа, конечно же, предусмотрела механизм защиты слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, иначе она бы просто переварилась своими же собственными пищеварительными соками. Существуют в желудке особые обкладочные клетки, которые вырабатывают слизь для защиты нежной слизистой оболочки от переваривающих ферментов.

Некоторые витамины способны усиливать регенерацию обкладочных клеток, в результате чего устойчивость слизистой желудка к пищеварительным ферментам повышается. Такими свойствами обладает, например, витамин U, который называют еще противоязвенным витамином. Витамин U (метилметионил-сульфония хлорид) выпускается в таблетках по 50 мг. С лечебной и профилактической целью витамин U назначают но 150–300 мг в сутки независимо от приема пищи.

Еще лучшего результата удается достичь при совместном применении витамина U и пантотената кальция (витамина В₅). Принимаются оба этих витамина в равных количествах. Если, например, витамин U принимается в дозе 300 мг в сутки, то точно в такой же дозе (300 мг) принимается и витамин B₅. Выпускается витамин В₅ в таблетках по 100 мг.

Неплохим восстанавливающим действием на слизистую желудочно-кишечного тракта обладает витамин А, выпускается он в виде масляного раствора разной концентрации. Среднесуточные дозы витамина А составляют 100.000 ЕД. Принимают его натощак. Изредка встречаются такие побочные действия, как раздражительность и небольшая головная боль, которые быстро проходят после отмены препарата. В дальнейшем прием витамина А возобновляют, но уже в уменьшенных дозировках. Поскольку витамин А является жирорастворимым витамином, он способен накапливаться в организме, иногда незаметно. Первым признаком передозировки витамина А в таком случае служит шелушение кожи. При появлении такого шелушения прием витамина необходимо прекратить. Его запас в организме будет достаточен для того, чтобы снабжать организм еще в течение нескольких месяцев.

Способность защищать слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта обладают также различные препараты из корня солодки: флакарбин, ликвиритон, глицерам и т. д.

Глициуам. Монозамещенная аммониевая соль глицирризиновой кислоты, выделенной из корней солодки голой.

Выпускается в таблетках по 50 мг.

Принимают за 30 мин до еды по 2 т. 4 раза в день (400 мг/сут).

Ликвиритон. Содержит сумму флавоноидов из корней и корневищ солодки уральской или солодки голой.

Выпускается в таблетках по 100 мг.

Принимается внутрь по 0,5 г до еды до 800 мг в сутки.

Флакарбин. Содержит сумму флавоноидов из корней и корневищ солодки и рутин (витамин Р).

Выпускается в гранулах.

Принимается внутрь до еды по 10–15 г в сутки.

Препараты солодки обладают антикатаболическим действием по отношению к слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта и тем самым проявляют косвенное анаболическое действие.

Всем известный метилурацил (пиримидиновое основание) проявляет свое анаболическое действие в основном по отношению к слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта. Анаболическое действие метилурацила по отношению ко всему остальному организму проявляется уже опосредованно и вызвано улучшением пищеварительных процессов. Выпускается препарат в таблетках по 0,5 г. Принимают метилурацил по 1 г 3 раза в день натощак.

Как видим, вопрос применения пищеварительных ферментов с целью увеличения количества ассимилированной пищи не так уж прост, каким он может показаться на первый взгляд. В необходимых случаях пищеварительные ферменты необходимо принимать вместе со средствами, способствующими регенерации слизистой желудочно-кишечного тракта. Особенно необходимо это делать в тех случаях, когда имеют место атрофические гастриты или язвенная болезнь с пониженной секрецией желудочно-кишечного сока, что говорит о частичной атрофии пищеварительных желез и слизистой оболочки.

Говоря о пищеварительных ферментах, необходимо отметить что существуют эффективные способы стимуляции своей собственной пищеварительной секреции. В первую очередь витаминными и растительным препаратами.

Из витаминов наибольшей способностью стимулировать пищеварительную секрецию обладает никотиновая кислота. Никотиновая кислота и все ее производные (никотинамид, ксантинола никотинат и др.) обладают самым разнообразным воздействием на человеческий организм. Не будем подробно рассматривать их все. Одна из них заслуживает особого внимания в контексте нашей статьи — это сокогонное действие. Дело в том, что никотиновом кислота и иже с ней увеличивают содержание в ЦНС тормозного нейромедиатора с анаболическим типом действия — серотонина. Серотонин опосредованным путем резко увеличивает секрецию всех пищеварительных желез от желудка до кишечника со значительным увеличением содержания пищеварительных ферментов в пищеварительных соках. По этой причине никотиновую кислоту никогда не назначают при язвенной болезни желудка и 12-ти перстной кишки, опасаясь самопериваривания слизистой и обострения заболевания. Серотонин не только усиливает пищеварительную секрецию, но также активизирует перистальтические движения желудочно-кишечного тракта, За это его и назвали серотонином[37]. Под действием приема никотиновой кислоты и ее производных сразу повышается аппетит и наблюдается прибавка массы тела.

Выпускают никотиновую кислоту в таблетках по 50 мг. Суточные дозы могут широко варьировать: от 150 мг до 4 г в сутки. В начале приема препарата возникает сильная сосудорасширяющая реакция: кожа краснеет и покрывается волдырями. Через несколько дней организм адаптируется и сосудорасширяющая реакция исчезает. После этого дозу никотиновой кислоты можно повысить вновь до получения сосудорасширяющего эффекта и так до достижения максимальной дозы.

Сосудорасширяющего эффекта лишено производное никотиновой кислоты — никотинамид. Физиологическое действие его на систему пищеварения то же самое, что и никотиновой кислоты.

Хорошим сокогонным действием обладает плантаглюцид. Это суммарный препарат, получаемый из листьев подорожника большого и содержащий смесь полисахаридов. При приеме внутрь значительно стимулирует желудочную и кишечную секрецию и в то же время не противопоказан при язвенной болезни желудка и 12-ти перстной кишки. Оказывает противовоспалительное и спазмолетическое действие. Выпускается плантоглюцид в гранулах. Принимается внутрь в виде гранул по 1 г 3 р. в день за полчаса до еды.

Тема применения в спортивной медицине пищеварительных ферментов еще далеко не исчерпана, но мы надеемся, что нам удалось пробудить ваш интерес к этой крайне интересной теме.