Пищеварительные ферменты

Строительный материал для мышц и энергию, необходимую для жизнедеятельности, организм получает исключительно из пищи. 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. Пищеварительные 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:

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.

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 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). Углев, кстати говоря, был нашим, Тверским профессором, только вот погиб раньше времени в автомобильной катастрофе.

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. 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)

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, 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 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. 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.