Глава 5

Биохимические основы питания

Кислотно-щелочной баланс – стремление к гармонии

Итак, ознакомившись со строением и процессами переработки пищи в ЖКТ, одном из главных участников обмена веществ, необходимо отметить, что последний представляет собой не обособленную систему, а и осуществляет взаимодействие различных органов нашего организма с другими системами, например иммунной, гормональной и нервной. Их согласованная работа определяет наше самочувствие и является ответственной за развитие аллергий или нетолерантности организма к определенным веществам, а возникшее недавно новое направление физиологии, которое исследует, в каком количестве и составе должны поступать продукты питания в человеческий организм, называется физиологией питания. Существует бесчисленное множество научных рекомендаций о питании, каждая из которых полностью уверена в своей правоте.

Поскольку человек живет тем, что он ест и переваривает, а его системы органов оптимально функционируют только тогда, когда поступающее питание содержит нужные компоненты, требуемые для обмена веществ (например, витамины, минеральные вещества, достаточное количество белков, углеводов, здоровые жиры), то ясно, что без них страдает обмен веществ и нормальное функционирование органов. Всем также известно, что потребности каждого человека различаются в зависимости от возраста, образа жизни и общего состояния здоровья.

В последние годы все чаще выясняется, что так называемое полноценное питание является наиболее оптимальным для нашего здоровья.

Под полноценным подразумевается питание, произведенное из основных продуктов, содержащих по возможности большее количество полезных веществ. Такое питание может быть и вегетарианским – важно не перекладывать процесс его приготовления на пищевую индустрию. И особенно ценными являются продукты из экологического сельского хозяйства и животноводства.

Для эффективности работы обмена веществ, а значит, и для нашего здоровья важно, чтобы энзимы, образующиеся в процессе обмена, действовали в определенной среде, которая должна иметь нейтральный кислотно-щелочной характер (обозначается pH (от лат. – pondus Hydrogenii). При дисбалансе в организме – чаще всего это повышенная кислотность (ацидоз) – общий обмен веществ нарушается. Таким образом, здоровый кислотно-щелочной баланс является необходимым условием для нормального функционирования обмена веществ, и мы попытаемся объяснить возникновение этого баланса в простой форме. Нарушения кислотно-щелочного баланса могут стать основной причиной непереносимости продуктов питания.

Всем нам знакомы гармоничные, уравновешенные люди, излучающие благотворное спокойствие. Но есть и такие, чрезмерно радостное настроение которых внезапно сменяется необъяснимой тоской и печалью. Их неудержимая энергия чередуется с периодами мучительных депрессий. Так наш организм стремится уравновесить одно экстремальное состояние его противоположностью.

Китайская медицина базируется на стремлении к равновесию. Здоровье определяется как гармоничное взаимодействие двух противоположных энергий инь и ян.

В медицине существует понятие «гомеостаз» (от греч. homois – подобный, одинаковый и stasis – неподвижный, постоянный) – свойство биологических систем сохранять относительную устойчивость своих параметров и функций с помощью систем регулирования, которые управляются из центра гипоталамусом – отделом промежуточного мозга, которому принадлежит ведущая роль в регулировании многих функций организма: оптимального уровня обмена веществ и энергии, терморегуляции, регулирования деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной, пищеварительной и выделительной систем. Гипоталамус также управляет высвобождением гормонов, которые обладают либо возбуждающим, либо тормозящим действием на реализацию различных функций.

На подобном принципе функционирует и вегетативная нервная система, включающая в себя симпатическую и парасимпатическую системы. Возбуждение симпатической системы способствует интенсивной деятельности организма. Раздражение парасимпатической системы, наоборот, способствует восстановлению затраченных ресурсов. Являясь функциональными антагонистами, обе эти системы оказывают на многие органы противоположное влияние.

Так, под влиянием импульсов, проходящих по симпатическим нервам, учащаются и усиливаются сокращения сердца, повышается артериальное давление, расщепляется гликоген в печени и мышцах, увеличивается содержание глюкозы в крови, повышается восприятие сигналов органами чувств, суживаются бронхи, тормозятся сокращения желудка и кишечника. Стимуляция парасимпатических путей вызывает противоположный эффект: уменьшение частоты и силы сердечных сокращений, усиление моторной и секреторной активности желудочно-кишечного тракта и так далее.

Кислотно-щелочная среда нашего тела – это не что иное, как равновесное состояние нашего организма, стремящегося во что бы то ни стало его сохранить. Наш организм имеет много возможностей, которые регулируют подобные природные колебания.

Упрощенно можно представить себе кислоты как химические соединения, содержащие водород (Н) с кислой реакцией, то есть способные отдавать протоны (ионы водорода), а щелочи – химические соединения с щелочной реакцией и содержащие гидроксильные группы (ОН-группы), образованные соединением атомов кислорода и водорода, способные присоединять протоны.

В химии различаются органические и неорганические кислоты и щелочи. Содержащиеся в организме и в пище щелочи и кислоты – это в первую очередь минеральные вещества (неорганические кислоты и щелочи).

Таблица 3

Кислоты и щелочи, содержащиеся в организме

При соединении кислот и щелочей образуются нейтральные соли. Это означает, что кислота нейтрализуется, становится безвредной для организма и легко выводится из него. Чистая вода (Н₂О) содержит элементы кислоты и щелочи. Кислотные элементы представлены ионами Н+, щелочные элементы ионами – ОН.

Н + ОН = Н₂О = рН 7,0

При рН равном 7 принято считать воду нейтральной.

Для отображения степени кислотности жидкости существует шкала от 0 до 14.

Оптимальное биологическое равновесие крови и большинства жидкостей тканей лежит в районе рН 7,4. То есть кровь имеет легкую щелочную реакцию и колеблется в рамках между 7,36 и 7,42. Средний показатель – 7,39. Таким образом, плазма крови содержит примерно равное количество катионов и анионов. Если бы реакция крови упала до цифры 6,95, остановилось бы сердце, и наступила бы смерть. При повышении показателя до цифры 7,7 появляются судороги, перевозбуждение, и такое состояние также может завершиться летальным исходом. Разумеется, организм стремится к постоянству гомеостаза – своей внутренней среды и прежде всего состава крови. Для этого последняя обладает целым рядом буферных систем, способствующих восстановлению кислотно-щелочного равновесия, нарушенного приемом разнообразной пищи.

Самой быстрой буферной системой являются легкие, которые в процессе дыхания выводят из организма так называемые летучие кислоты, образующиеся при переваривании прежде всего растительной пищи. Нелетучие (связанные) кислоты, образующиеся после переработки организмом животных белков, выводятся через почки. Таким образом, показатели рН крови колеблются в зависимости от принимаемой пищи и сразу автономно регулируются до нормы. При этом общий рН баланс организма зависит от показателей рН не крови, а тканей (мезенхима).

В отличие от рН крови, строительные элементы тканей, в особенности мезенхима (малодифференцированные клетки соединительной ткани), подвержены значительным колебаниям. Мезенхима окружает все наши клетки и органы, представляя собой ткань, основой которой являются клеточная жидкость, коллагеновые и эластичные волокна, а также соединительные ткани клеток. Все это пронизано сосудами крови (артериями, венами, капиллярами) и волокнами вегетативной нервной системы.

Соединительная ткань служит своего рода коммуникационной системой между органами и снабжающими их кровеносными сосудами, все это подвержено системе саморегулирования на протяжении всего времени суток. В этой связи интересно кратко проследить динамику данного процесса.

В течение дня пища обеспечивает наш организм через циркулирующую кровь аминокислотами, глюкозой, органическими кислотами, витаминами и минералами, а через лимфу – жирами. Печень принимает, сортирует, обезвреживает, накапливает питательные вещества и распределяет их с кровотоком между отдельными клетками.

В результате сложных обменных процессов в клетках образуются различные виды энергии: например, тепловая энергия, силовая энергия мышц, химическая энергия. Кроме того, происходит постоянный процесс отмирания старых и образования новых клеток. В ходе этих разнообразных обменных фаз образуются многочисленные кислоты. Те кислоты, которые организм не использует для метаболизма, удаляются.

Летучие кислоты в виде углекислого газа СО₂ быстро выводятся из организма через легкие. Этот способ выделения может приспосабливаться к потребностям организма посредством регулирования частоты и глубины дыхания. Нелетучие, или связанные, кислоты, как результат переработки белков, выводятся почками с мочой. В отличие от летучих, удаление нелетучих кислот – процесс более длительный и менее регулируемый, так как он ограничен эффективностью функции почек.

«Лишние» кислоты большей частью откладываются в мезенхиме для поддержания постоянного уровня рН крови. Эти кислоты связываются с коллагеновыми волокнами. В течение дня возникает усиленная тенденция к ацидозу – закислению ткани, в результате чего постепенно изменяется коллоидальная структура мезенхимы.

Ночью, когда поступление пищи в организм обычно прекращается, организм переключает свою деятельность на выведение балластных веществ, восстановительные и очистительные работы. Под действием энзима гиалуронидазы задержанные в мезенхиме кислоты высвобождаются и поступают в систему кровообращения, где они нейтрализуются под действием щелочных резервов и выводятся через почки с мочой. В ходе этого процесса мезенхима постепенно ощелачивается, а ее коллоидная желеобразная структура снова становится более жидкой.

Если в течение ночи организму не удается высвободить осевшие в мезенхиме кислоты и вывести их из организма, то они постепенно накапливаются, соединительные ткани затвердевают, становясь «непроницаемыми». В результате они могут аккумулироваться, например, в суставах в виде кристаллов мочевой кислоты, вызывая подагру.

Внутренняя среда каждой клетки организма обычно также имеет щелочную реакцию. Если омывающая их кровь станет чуть более кислой, клетки начинают «жертвовать» своими собственными минеральными запасами, что приводит к переокислению внутренней среды самой клетки, ее истощению и отмиранию.

Так со временем начинают страдать все органы. Весьма вероятно, что именно этот процесс лежит в основе любых нарушений функции органов. Жителей высокоцивилизованных стран, страдающих ацидозом – болезнью, причиной которой является переокисление организма, – становится все больше. Основная причина смещения кислотно-щелочного равновесия – это питание.

Мясо, сладости, пастеризованные молочные продукты, мучные изделия, консерванты, пищевые добавки, алкогольные напитки, кофе, чай, шоколад и табак – все это в сочетании с нездоровым образом жизни способствует переокислению организма.

В процессе усвоения пищи наш организм расщепляет ее с помощью пищеварительных энзимов до необходимых ему химических субстанций: белки до аминокислот, углеводы до сахара, жиры до жирных кислот и глицерина. Эти процессы расщепления и последующие процессы синтеза, протекающие в печени, а затем и во всех клетках организма, превращающие основные молекулы в энергию и клеточную ткань, являются химическими цепными реакциями. Во всех стадиях этих реакций принимают участие различные энзимы. Для выполнения своих функций им требуются так называемые коэнзимы, которыми служат витамины и минеральные вещества.

Каждая стадия данных реакций зависит от успешного протекания предыдущей стадии. Недостаток какого-либо витамина или минерала может затормозить, а то и заблокировать всю цепочку. Промежуточные субстанции, образующиеся в результате этих реакций, – это в основном кислоты, которые остаются в таком состоянии до тех пор, пока в организме не будет восполнен недостаток нужного витамина или минерала.

Если, например, при метаболизме углеводов недостает необходимых энзимов или витаминов – прежде всего витамина В₁, – виноградный сахар не будет метаболизирован через угольную кислоту в углекислый газ и воду. Процесс задержится на образовании промежуточных веществ: лимонной, пировиноградной, янтарной, фумаровой, щавелевой и молочной кислот, – и они так и останутся в организме в виде кислот. Закисление организма – результат неполных химических преобразований, причиной которых является недостаток витаминов или микроэлементов.

☝Тот, кто питается неполноценно, отказываясь от цельнозерновых продуктов и овощей, не в состоянии удовлетворить потребность своего организма в необходимом количестве жизненно важных веществ.

В начале XXI века американскими учеными был разработан новый показатель, имеющий значение для нашего здоровья, – кислотная нагрузка пищи, net endogenous acid production (NEAP). Этот показатель складывается из соотношения в пище компонентов, образующих в ходе метаболизма либо кислоту, либо щелочь, и измеряется по принципу «кислота минус щелочь». С помощью компьютерного анализа определяется кислотная нагрузка основных пищевых продуктов.

Однако реакция различных людей на продукты питания во многом зависит от процесса метаболизма, который в свою очередь определяет эффективность кислотного метаболизма. Другими словами, один и тот же продукт оказывает различное воздействие на организм разных людей.

Все применяемые таблицы кислотно-щелочного равновесия продуктов, основанные на якобы новейших научных данных, рассчитаны на людей с совершенно здоровым обменом веществ. На практике же люди с нарушенным показателем кислотной нагрузки пищи (NEAP) реагируют на определенные продукты совершенно иначе, чем здоровые. Зачастую они интуитивно избегают кислотных продуктов.

«Кислотные» продукты совсем не обязательно кислые на вкус. Например, лимон, киви или сельдерей имеют ярко выраженную щелочную реакцию. А вот выпечка, молоко, кофе, мясо, рыба и сыр обладают явными кислотными характеристиками и закисляют организм.

Поэтому необходимо с каждым приемом пищи употреблять овощи. Тем самым образующиеся кислоты будут нейтрализованы щелочами овощей.

Кислотность желудка может быть нарушена не только основными продуктами питания, но и различными добавками, в частности вкусовыми. Например, существует интересная взаимосвязь, которая была открыта путем апробации одного медикамента, не допущенного к применению из-за большого количества побочных явлений. Активная субстанция этого медикамента блокирует нервы в том месте, где они связывают вещество под названием «глутамат», который многим известен как усилитель вкуса. Но глутамат также высвобождается нервами в самом организме. На нервных окончаниях языка глутамат усиливает вкусовые сигналы. Однако в желудке может произойти «недоразумение», так как наши нервы «не знают», собственный ли это глутамат или же он привнесен с пищей в качестве добавки, усиливающей вкус продукта. Тем самым увеличивается общая кислотность желудка.

Это может привести к возникновению кислой отрыжки, в борьбе с которой применяются нейтрализаторы кислоты, продающиеся в аптеках. Из домашних средств можно назвать, например, картофельный сок. Однако постоянная нейтрализация кислоты все же является неверным решением, поскольку соляная кислота уничтожает аллергены и болезнетворные бактерии из питания, а также помогает усвоению белка. Кроме того, некоторые нейтрализующие медикаменты содержат, помимо всего, алюминий – чужеродное вещество для нашего организма, подозреваемое в способствовании возникновения болезни Альцгеймера.

После месячного приема нейтрализующих медикаментов следует очень осторожно подойти к вопросу дальнейшего их применения, иначе желудок, которому все же необходима кислота, даст о себе знать, вырабатывая кислоту в аварийном режиме: во‑первых, чтобы противодействовать медикаменту, во‑вторых, с целью восстановления своей кислотности.

В большинстве случаев отрыжка и изжога – безопасные, но неприятные сигналы, сопутствующие процессу пищеварения.

Сегодня специалисты по питанию утверждают, что научились корректировать кислотно-щелочной баланс организма правильным питанием. Классическая медицина относится к таким утверждениям скептически. Тем не менее множество диетологов и терапевтов в западных странах практикуют лечение кислотно-щелочного баланса соответствующим питанием.