Пищеварительные ферменты.
(Ю.Б.Буланов, Ю.Н.Привалова, М.А. Цыганова)
Строительный материал для мышц и энергию, необходимую для жизнедеятельности, организм получает исключительно из пищи. При переваривании пища расщепляется на составные элементы, усваиваемые организмом.
При высоких физических нагрузках потребность в пищевых веществах настолько велика, что даже здоровый желудочно-кишечный тракт не способен обеспечить организм достаточным количеством пластического и энергетического материала.
Попробуем рассмотреть способы решения этой проблемы.
Чтобы понять, каким образом лучше всего повысить переваривающую способность желудочно-кишечного тракта, необходимо сделать краткий экскурс в физиологию.
В химических преобразованиях пищи важную роль играет секреция пищеварительных желез. Она строго координирована. Пища, передвигаясь по желудочно-кишечному тракту, подвергается поочерёдному воздействию различных пищеварительных желез.
Понятие «пищеварение» неразрывно связано с понятием пищеварительных ферментов. Пищеварительные ферменты – это узкоспециализированная часть ферментов, основная задача которых расщепление сложных пищевых веществ в желудочно-кишечном тракте до более простых, а они уже непосредственно усваиваются организмом.
Рассмотрим как происходит усвоение разных компонентов в пище.
УГЛЕВОДЫ
Простые углеводы сахара (глюкоза, фруктоза) переваривания не требует. Они легко всасываются в ротовой полости, 12-перстной кишке и тонком кишечнике.
Сложные углеводы – крахмал и гликоген требуют переваривания (расщепления) до простых сахаров.
Частично процесс начинается уже во рту, т.к. слюна содержит амилазу – фермент, расщепляющий углеводы. Амилаза слюны L-амилаза, осуществляет лишь первые фазы распада крахмала или гликогена с образованием декстрина и мальтозы. В желудке действие слюнной L-амилазы прекращается из-за кислой реакции содержимого желудка (pH 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-перстную кишку, там осуществляется самая важная фаза превращения крахмала (гликогена), pH возрастает до нейтральной среды и L-амилаза максимально активизируется. Крахмал и гликоген полностью распадаются до мальтозы. В кишечнике мальтоза очень быстро распадается на две молекулы глюкозы, которые тут же всасываются.
Дисахариды. Сахароза (простой сахар) в тонком кишечнике под действием фермента сахарозы легко превращается в глюкозу и фруктозу.
Молочный сахар (лактоза) расщепляется только под действием специфического фермента лактазы.
Все углеводы, распадаясь на составляющие их моносахариды (преимущественно глюкоза, фруктоза и галактоза) всасываются кишечной стенкой и оказываются в крови. Свыше 90% моносахаридов (главным образом глюкозы) через капилляры кишечных ворсинок попадают в кровеносную систему и с её током доставляются в печень. Там большая часть глюкозы превращается в гликоген, который откладывается в печёночных клетках.
Итак, теперь мы знаем, что основными ферментами, расщепляющими углеводы, являются амилаза, сахароза и лактаза. Причём 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 усваиваются организмом только после их полного гидролиза в желудочно-кишечном тракте до свободных аминокислот. Ферменты их расщепляющие 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 ещё одна аминокислота, затем ещё и ещё. 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 определённый уровень кислотности желудочного сока. При некоторых заболеваниях желудка (гастрит и т.д) кислотность желудочного сока значительно снижается.
В желудочном соке содержится также ренин. Это протеолитический фермент, который вызывает створаживание молока. Молоко в желудке человека должно сначала превратиться в кефир, а уж затем подвергаться дальнейшему усвоению. При отсутствии ренина (считается, что он присутствует в желудочном соке только до 10-13 летнего возраста) молоко не створаживается, проникает в толстый кишечник и там подвергается разложению на лактальбумины и галактозу. У 70% взрослых функцию ренина берёт на себя пепсин, 30% - молоко всё-таки не переносит. Оно вызывает у них вздутие кишечника (брожение галактозы) и послабление стула.
В 12-перстной кишке пептиды и белки подвергаются уже более сильной «агрессии» протеолитическими ферментами. Их источником служит внешнесекреторный аппарат поджелудочной железы. Итак, 12-перстная кишка содержит такие протеолитические ферменты, как трипсин, химотрипсин, коллагеназа, пептидаза, эластаза. В отличие от протеолитических ферментов желудка, ферменты поджелудочной железы разрывают большую часть пептидных связей и превращают основную массу пептидов в аминокислоты.
В тонком кишечнике полностью завершается распад ещё имеющихся пептидов до аминокислот. Происходит всасывание основного количества аминокислот путём пассивного транспорта. Т.е., чем больше аминокислот будет находиться в тонком кишечнике, тем больше их всосётся в кровь.
Тонкий кишечник содержит большой набор различных пищеварительных ферментов, которые объединяются под общим названием пептидазы. Здесь в основном завершается процесс усвоения белков организмом.
Следы пищеварительных процессов можно отыскать ещё и в толстом кишечнике, где под влиянием микрофлоры происходит частичный распад трудноперевариваемых молекул. Однако этот механизм носит рудиментарный характер и серьёзного значения в общем процессе пищеварения не имеет.
ЖИРЫ (ЛИПИДЫ)
Слюна не содержит ферментов, расщепляющих жиры. В полости рта они не подвергаются никаким изменениям. В желудке человека содержится некоторое количество липазы – фермента, расщепляющего жиры. Но там липаза малоактивна из-за очень кислой среды. Только у грудных детей она расщепляет жиры молока.
У взрослых расщепление происходит в основном в верхних отделах тонкого кишечника. Липаза не может воздействовать на жиры, если они не эмульгированы. Процесс этот протекает в 12-перстной кишке, сразу же, как только туда попадает содержимое желудка. Основное эмульгирующее действие на жиры оказывают соли желчных кислот, поставляемых желчным пузырём, желчные же кислоты синтезируются в печени из холестерина. И не только эмульгируют жиры, но и активизируют липазу 12-перстной кишки и кишечника. Эта липаза вырабатывается в основном внешнесекреторным аппаратом поджелудочной железы. Причём она 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 их часть всасывается лишь после того, как липаза поджелудочной железы расщепит его на жирные кислоты и глицерин. Жирные кислоты с короткой цепью всасываются легко, с длинной цепью – довольно плохо. Для всасывания им приходится соединяться 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 и способностью желудочно-кишечного тракта обеспечить эту потребность, чаще всего используют ферментосодержащие препараты.
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:
протеазы – 12,500 ЕД
амилазы – 12,500 ЕД
липазы – 100ЕД.
Как видим, панкреатин содержит полный набор ферментов, расщепляющих белки, углеводы и жиры. Особенно много он содержит протеазы – намного больше чем другие препараты подобного рода. Панкреатин, таким образом, может стать незаменимым средством при необходимости употреблять больше количеств белковой пищи. Приём панкреатина помогает существенно увеличить объём усваиваемой пищи, которая снабжает мышцы строительным и энергетическим материалом.
Принимают его чаще всего перед едой от 3 до 8 т. в сутки (ориентировочно).
ФЕСТАЛ – подобно панкреатину, является также чрезвычайно эффективным набором пищеварительных ферментов. Выпускается в драже.
1 драже содержит:
протеазы – 300 ЕД
амилазы – 4,500 ЕД
липазы – 6,00ЕД
компонентов желчи – 0,025 г
гемицеллюлозы – 0,050 г.
По сравнению с панкреатином фестал содержит в несколько раз меньше протеазы и амилазы, но зато в несколько раз больше липазы. Большое количество липазы в сочетании с компонентами желчи, эмульгирующими жиры, делает фестал препаратом, приём которого целесообразен при потреблении большого количества жирной пищи. Фестал содержит также гемицеллюлозу – фермент, расщепляющий в толстом кишечнике целлюлозу, что значительно уменьшает брожение в толстом кишечнике. (В обычных условиях целлюлоза вообще не расщепляется).
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).
В 1 таблетке панзинорма-форте содержится:
трипсина – 450 ЕД
химотрипсина – 1500 ЕД
амилазы – 7500 ЕД.
Как видим, панзинорм-форте содержит большое количество амилазы и его целесообразно применять при приёме пищи, содержащей большое количество углеводов.
Принимают панзинорм-форте во время еды по 1-6 драже в сутки.
ДИГЕСТАЛ – по составу похож на фестал.
Содержит:
панкреатина – 200 мг
экстракт желчи крупного рогатого скота – 25 мг
гемицеллюлозу – 50 мг.
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 содержит:
панкреатина – 140 мг
амилазы – 4500 ЕД
липазы – 3500 ЕД
протеазы – 250 ЕД
Принимают препарат по 3 драже в день после приёма пищи.
ЭНЗИСТАЛ – выпускается в виде драже, которое содержит:
панкреатина – 195 мг
гемицеллюлазы – 50 мг
экстракт желчи – 25 мг
Принимают энзистал от 3 до 6 т. в день во время или после еды.
АБОМИН – препарат из слизистой облочки 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:
протеазы – 63 ЕД
амилазы – 1050 ЕД
липазы – 875 ЕД
Содержит также экстракт куркумы 8,5 мг.
Принимают по 1-6 драже в день до еды.
ПАПАЙЯ – комплексный препарат, содержащий:
Папаин
Протеазу
Амилазу
Принимают по 1-6 т. в день после еды.
ОРАЗА – препарат, содержащий комплекс аминолитических и протеолитических ферментов, получаемых из культуры гриба Аspergillus oryzae. Выпускается в виде гранул, содержащие:
Протеазу
Мальтазу
Амилазу
Липазу
Эти ферменты способствуют перевариванию основных пищевых веществ.
Принимают препарат обычно по ½-1 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 т. в день после еды.
СОМИЛАЗА – комбинированный ферментный препарат, содержащий солизим и L-амилазу.
Выпускается в виде таблеток, растворимых в кишечнике. Каждая таблетка содержит:
Солизима – 20000 ЛЕ
L-амилазы – 300 ЕД
Используется препарат в основном при употреблении крахмалистой и жирной пищи.
Принимают его внутрь во время еды по 3-6 т. в день.
НИГЕДАЗА – содержит фермент липолитического действия, выделенный из семян чернушки домасской. Гидролизует (расщепляет) как растительные, так и животные жиры. Выпускается в таблетках, растворимых в кишечнике по 16,500 ЛЕ в каждой таблетке.
Принимают нигедазу по 3-6 т. в день до еды.
Перечень ферментных препаратов, поступающих на фармацевтический рынок, постоянно расширяется.
На первый взгляд, может показаться, что чем больше в желудочно-кишечном тракте пищеварительных ферментов, тем лучше. Для усвоения пищи это действительно лучше, а вот для слизистых оболочек желудка и кишечника не совсем. Сила пищеварительных ферментов желудочно-кишечного тракта настолько велика (особенно протеолитических), что они легко могут переварить собственную слизистую оболочку. Это один из механизмов возникновения таких серьёзных заболеваний, как язвенная болезнь (желудка, 12-перстной кишки, тонкого кишечника) и атрофический гастрит. Поэтому к применению препаратов, содержащих пищеварительные ферменты, следует относиться очень осторожно.
Природа, конечно же, предусмотрела механизм защиты слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, иначе она бы просто переварилась своими же собственными пищеварительными соками. Существуют особые обкладочные клетки, которые вырабатывают смесь для защиты нежной слизистой от переваривающих ферментов.
Некоторые витамины усиливают регенерацию обкладочных клеток, и устойчивость слизистой желудка к пищеварительным ферментам повышается. Это, например, витамин U, который называю ещё противоязвенным витамином. Выпускается в таблетках по 50 мг. С лечебной и профилактической целью назначают по 150-300 мг в сутки независимо от приёма пищи.
Ещё лучшего результата удаётся достичь при совместном применении витамина U и пантотената кальция (витамина В5). Принимаются оба эти витамина в равных количествах. Если, например, витамин U принимается в дозе 300 мг в сутки, то точно в такой же дозе принимается и витамин В5. 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 приём 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 приём витамина необходимо прекратить. Его запас в организме будет достаточен, чтобы снабжать организм еще в течении нескольких месяцев.
Способностью защищать слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта обладают также препараты из корня солодки: флакарбин, ликвиритон.
ЛИКВИРИТОН – содержит сумму флавоноидов из корней солодки уральской и 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 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 своё 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, использование пищеварительных ферментов для увеличения количества ассимилированной пищи требует осторожности. В необходимых случаях пищеварительные ферменты нужно принимать вместе со средствами, способствующими регенерации слизистой желудочно-кишечного тракта. Особенно актуально это в тех случаях, когда имеются атрофические гастриты или язвенная болезнь с пониженной секрецией желудочно-кишечного сока, что говорит о частичной атрофии пищеварительных желез и слизистой оболочки.
Кроме того, существуют эффективные способы стимуляции своей собственной пищеварительной секреции. В первую очередь витаминными и растительными препаратами.
Из витаминов наибольшей способностью стимулировать пищеварительную секрецию обладает НИКОТИНОВАЯ КИСЛОТА. Никотиновая кислота и все её производные (никотинамид, ксантинола никотинат и др.) обладают самым разнообразным воздействием на человеческий организм. Не будем рассматривать их все, остановимся на сокогонном эффекте. Никотиновая кислота и её производные увеличивают содержание в ЦНС тормозного нейромедиатора с анаболическим типом действия – серотонина. Серотонин опосредованным путём резко увеличивает секрецию всех пищеварительных желез от желудка до кишечника со значительным увеличением содержания ферментов в пищеварительных соках. По этой причине никотиновую кислоту никогда не назначают при язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки, опасаясь самопереваривания слизистой и обострение заболевания.
Серотонин не только усиливает пищеварительную секрецию, но также активизирует перистальтические движения желудочно-кишечного тракта. Под действием никотиновой кислоты и её 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 приёма 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 свойства 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, содержит смесь полисахаридов. Оказывает противовоспалительное и спазмолитическое действие. Препарат противопоказан при гастритах, язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки с повышенной кислотностью. Данные о влиянии на секреторную функцию желудка разноречивы.
Выпускается плантаглюцид в гранулах.
Принимается внутрь 2-3 раза в день до еды, растворяя 0,5-1 чайную ложку гранул в ¼ стакана тёплой воды.
В спортивной практике дозы препаратов, содержащих пищеварительные ферменты, могут быть повышены в несколько раз против обычных. Это связано с необходимостью усваивать большее, по сравнению с обычными людьми, количество пищи.
Перечисленные в статье препараты разрешены к применению в лечебных целях. При использовании их в спортивной практике желательно предварительно проконсультироваться в лабораториях допинг-контроля.