Sistem pertahanan saluran pencernaan

Teori nutrisi yang memadai sangat mementingkan sistem pertahanan tubuh terhadap penetrasi berbagai zat berbahaya ke lingkungan internalnya. Masuknya nutrisi ke dalam saluran pencernaan harus dianggap tidak hanya sebagai cara untuk mengisi kembali energi dan bahan plastik, tetapi juga sebagai agresi alergi dan toksik. Memang, nutrisi dikaitkan dengan bahaya penetrasi berbagai antigen dan zat beracun ke dalam lingkungan internal tubuh. Hanya berkat sistem pertahanan yang kompleks, aspek negatif nutrisi dapat dinetralkan secara efektif.

Pertama-tama, perlu diperhatikan sistemnya, yang masih disebut mekanis atau pasif. Ini menyiratkan permeabilitas terbatas selaput lendir saluran pencernaan untuk molekul yang larut dalam air dengan berat molekul yang relatif kecil (kurang dari 300-500) dan impermeabilitas untuk polimer, yang meliputi protein, mukopolisakarida, dan zat lain dengan sifat antigenik. Namun, untuk sel-sel alat pencernaan selama periode perkembangan pascanatal, endositosis merupakan karakteristik, yang memfasilitasi masuknya makromolekul dan antigen asing ke dalam lingkungan internal tubuh. Ada bukti bahwa sel-sel saluran pencernaan organisme dewasa juga mampu menyerap molekul besar, termasuk yang tidak tercerna. Proses semacam itu disebut oleh Tn. Volkheimer sebagai persorpsi. Selain itu, ketika makanan melewati saluran pencernaan, sejumlah besar asam lemak volatil terbentuk, beberapa di antaranya menyebabkan efek toksik ketika diserap, sementara yang lain menyebabkan efek iritasi lokal. Sedangkan untuk xenobiotik, pembentukan dan penyerapannya di saluran pencernaan bervariasi tergantung pada komposisi sifat dan kontaminasi makanan.

Ada beberapa mekanisme lain yang mencegah masuknya zat-zat toksik dan antigen dari lingkungan enteral ke lingkungan internal, dua di antaranya bersifat transformasional. Salah satu mekanisme ini terkait dengan glikokaliks, yang kedap terhadap banyak molekul besar. Pengecualiannya adalah molekul yang dihidrolisis oleh enzim (amilase pankreas, lipase, protease) yang diserap dalam struktur glikokaliks. Dalam hal ini, kontak molekul yang tidak terbelah yang menyebabkan reaksi alergi dan toksik dengan membran sel menjadi sulit, dan molekul yang dihidrolisis kehilangan sifat antigenik dan toksiknya.

Mekanisme transformasi lainnya ditentukan oleh sistem enzim yang terlokalisasi pada membran apikal sel usus dan melakukan pemecahan oligomer menjadi monomer yang mampu diserap. Dengan demikian, sistem enzim dari glikokaliks dan membran lipoprotein berfungsi sebagai penghalang yang mencegah masuknya dan kontak molekul besar dengan membran sel usus. Peptidase intraseluler, yang telah kami anggap sebagai penghalang tambahan dan sebagai mekanisme perlindungan dari senyawa yang aktif secara fisiologis, dapat memainkan peran penting.

Untuk memahami mekanisme perlindungan, penting untuk dicatat bahwa selaput lendir usus halus manusia mengandung lebih dari 400.000 sel plasma per 1 mm. Selain itu, sekitar 1 juta limfosit per 1 cm2 selaput lendir usus telah diidentifikasi ^. Biasanya, jejunum mengandung 6 hingga 40 limfosit per 100 sel epitel. Ini berarti bahwa di usus halus, selain lapisan epitel yang memisahkan lingkungan enteral dan internal tubuh, ada juga lapisan leukosit yang kuat.

Sistem imun usus merupakan bagian dari sistem imun tubuh dan terdiri dari beberapa kompartemen yang berbeda. Limfosit dalam kompartemen ini memiliki banyak kesamaan dengan limfosit yang bukan berasal dari usus, tetapi juga memiliki ciri-ciri yang unik. Pada saat yang sama, populasi limfosit yang berbeda dalam usus halus berinteraksi melalui migrasi limfosit dari satu kompartemen ke kompartemen lainnya.

Jaringan limfatik usus halus membentuk sekitar 25% dari seluruh mukosa usus. Jaringan ini terwakili dalam bentuk kelompok-kelompok di bercak Peyer dan di lamina propria (kelenjar getah bening individual), serta populasi limfosit yang tersebar yang terlokalisasi di epitel dan di lamina propria. Selaput lendir usus halus mengandung makrofag, limfosit T, B, dan M, limfosit intraepitel, sel target, dll.

Mekanisme imun dapat bekerja di rongga usus halus, di permukaannya, dan di lamina propria. Pada saat yang sama, limfosit usus dapat menyebar ke jaringan dan organ lain, termasuk kelenjar susu, organ genital wanita, jaringan limfatik bronkial, dan berpartisipasi dalam imunitasnya. Kerusakan pada mekanisme yang mengendalikan imunitas tubuh dan sensitivitas imun usus halus terhadap antigen dapat menjadi penting dalam patogenesis gangguan imunitas usus lokal dan dalam perkembangan reaksi alergi.

Mekanisme pertahanan imun dan non-imun pada usus halus melindunginya dari antigen asing.

Meskipun selaput lendir saluran pencernaan berpotensi berfungsi sebagai area tempat antigen dan zat beracun dapat menembus ke dalam lingkungan internal tubuh, terdapat pula sistem pertahanan ganda yang efektif yang mencakup faktor pertahanan mekanis (pasif) dan aktif. Dalam hal ini, sistem yang menghasilkan antibodi dan sistem imunitas seluler berinteraksi di dalam usus. Perlu ditambahkan bahwa fungsi perlindungan penghalang hati, yang melaksanakan penyerapan zat beracun dengan bantuan sel Kupffer, dilengkapi oleh sistem reaksi antitoksik di epitel usus halus.

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

Kesimpulan

Penemuan hukum-hukum umum asimilasi zat-zat makanan, yang berlaku sama untuk organisme yang paling primitif dan paling maju, tak pelak lagi mengarah pada pembentukan teori baru yang beralasan secara evolusi, yang cocok untuk menafsirkan proses-proses asimilasi tidak hanya pada manusia, tetapi juga pada kelompok-kelompok organisme lainnya. Teori gizi yang memadai yang kami usulkan bukanlah modifikasi dari teori klasik, tetapi merupakan teori baru dengan aksioma yang berbeda. Pada saat yang sama, salah satu postulat utama teori klasik, yang menurutnya asupan dan pengeluaran zat-zat makanan dalam tubuh harus seimbang, diterima sepenuhnya oleh teori baru tersebut.

Menurut teori gizi seimbang, makanan, yang merupakan struktur kompleks dan terdiri dari nutrisi, zat pemberat dan, dalam beberapa kasus, produk beracun, mengalami pemrosesan mekanis, fisikokimia dan, khususnya, enzimatik. Akibatnya, komponen makanan yang berguna diekstraksi dan diubah menjadi senyawa yang tidak memiliki spesifisitas spesies, yang diserap di usus halus dan menyediakan kebutuhan energi dan plastik bagi tubuh. (Banyak ahli fisiologi dan biokimia membandingkan proses ini dengan ekstraksi komponen berharga dari bijih.) Dari zat pemberat, beberapa elemen cairan pencernaan, sel-sel yang terkelupas dari lapisan epitel saluran pencernaan, serta sejumlah produk limbah flora bakteri, sebagian memanfaatkan nutrisi dan pemberat, sekresi terbentuk yang dibuang keluar dari tubuh. Dari skema asimilasi makanan ini ikuti prinsip-prinsip penghitungan jumlah zat berguna yang masuk ke dalam tubuh dengan makanan, menilai manfaatnya, dll.

Menurut teori tersebut, nutrisi yang cukup, serta transisi dari keadaan lapar ke keadaan kenyang, ditentukan tidak hanya oleh nutrisi, tetapi juga oleh berbagai senyawa pengatur vital yang masuk ke lingkungan internal tubuh dari usus. Senyawa pengatur tersebut terutama mencakup hormon yang diproduksi oleh banyak sel endokrin di saluran pencernaan, yang jumlah dan keragamannya melebihi seluruh sistem endokrin tubuh. Senyawa pengatur juga mencakup faktor mirip hormon seperti turunan makanan yang terbentuk sebagai hasil kerja enzim dari alat pencernaan makroorganisme dan flora bakteri. Dalam beberapa kasus, tidak mungkin untuk menarik garis yang jelas antara zat pengatur dan zat beracun, salah satu contohnya adalah histamin.

Dari sudut pandang teori nutrisi klasik, mikroflora pada alat pencernaan organisme monogastrik, termasuk manusia (tetapi tidak pada ruminansia), bahkan bukan atribut yang netral, melainkan atribut yang berbahaya. Dari sudut pandang teori nutrisi yang memadai, flora bakteri pada saluran pencernaan tidak hanya pada ruminansia, tetapi juga, tampaknya, pada semua atau sebagian besar organisme multiseluler merupakan peserta yang diperlukan dalam asimilasi makanan. Sekarang telah ditetapkan bahwa selama aktivitas makan banyak organisme, tidak hanya ekstraksi beberapa bagian makanan yang berguna - nutrisi primer - terjadi dalam sistem pencernaan, tetapi juga transformasi berbagai komponen makanan di bawah pengaruh mikroflora, serta pengayaan dengan produk aktivitas vitalnya. Akibatnya, bagian nutrisi yang tidak digunakan diubah menjadi bagian aktif dari lingkungan enteral, yang memiliki sejumlah sifat penting.

Bagi organisme kompleks, wajar jika dalam pengertian metabolik, organisme kompleks merupakan sistem supraorganisme tempat inang berinteraksi dengan mikroflora tertentu. Di bawah pengaruh mikroflora, nutrisi sekunder terbentuk, yang sangat penting, dan dalam banyak kasus diperlukan. Sumber nutrisi sekunder adalah zat makanan pemberat, yang berperan dalam pengaturan banyak fungsi lokal tubuh.

Asimilasi makanan, menurut teori nutrisi klasik, direduksi menjadi hidrolisis enzimatik dari struktur organik kompleksnya dan ekstraksi unsur-unsur sederhana - nutrisi yang tepat. Dari sini muncul sejumlah gagasan mendasar tentang kelayakan pengayaan makanan, yaitu tentang pemisahan komponen yang mengandung nutrisi dari pemberat, serta tentang penggunaan nutrisi siap pakai sebagai produk makanan - produk akhir pemecahan, yang cocok untuk diserap atau bahkan dimasukkan ke dalam darah, dll. Sebaliknya, menurut teori nutrisi yang memadai, tidak hanya pemecahan makanan yang terjadi, tetapi juga penyiapan nutrisi dan zat aktif fisiologis sebagai hasil dari aksi mikroflora saluran pencernaan, khususnya pada zat pemberat. Dengan cara ini, banyak vitamin, asam lemak volatil, dan asam amino esensial terbentuk, yang secara signifikan memengaruhi kebutuhan tubuh akan produk makanan yang berasal dari luar. Rasio antara nutrisi primer dan sekunder dapat sangat bervariasi tergantung pada spesies dan bahkan karakteristik individu mikroflora. Selain itu, bersama dengan nutrisi sekunder, zat beracun, khususnya amina beracun, terbentuk di bawah pengaruh flora bakteri. Aktivitas flora bakteri, yang merupakan komponen wajib organisme multiseluler, terkait erat dengan sejumlah karakteristik penting makroorganisme.

Seperti yang telah dicatat berkali-kali, pengembangan teori gizi yang memadai didasarkan pada pola-pola biologis dan evolusi umum, serta pada pencapaian sejumlah ilmu pengetahuan, khususnya biologi, kimia, fisika, dan kedokteran. Memang, bagi seorang ahli biologi, tidak hanya "rumus" yang sangat penting, tetapi juga teknologi dari setiap proses, karena evolusi bergerak ke arah mengoptimalkan teknologi proses biologis. Dalam sistem biologis, banyak hal bergantung pada teknologi proses, karena efisiensinya yang tinggi, dan terkadang kemungkinannya, dikaitkan dengan penerapan hubungan perantara tertentu. Efisiensi yang tidak memadai dari penerapannya atau interaksinya mengganggu fungsi sistem secara keseluruhan. Ide ini menjelaskan beberapa perbedaan mendasar antara teori gizi seimbang dan gizi yang memadai. Teori pertama pada dasarnya ditentukan oleh rumus gizi yang seimbang, yang kedua, selain rumus tersebut, juga memperhitungkan teknologi gizi, yaitu teknologi proses asimilasi makanan oleh berbagai kelompok organisme.

Akhirnya, teori nutrisi yang memadai merupakan salah satu elemen utama ilmu interdisipliner tropologi. Penyatuan banyak bagian ilmu biologi dan kedokteran yang menyangkut berbagai aspek asimilasi makanan oleh sistem biologis dengan kompleksitas yang bervariasi (dari sel dan organisme hingga ekosistem dan biosfer) menjadi satu ilmu diperlukan untuk memahami kesatuan fundamental alam. Hal ini juga penting untuk mengkarakterisasi proses interaksi dalam biosfer berdasarkan hubungan trofik, yaitu untuk mempertimbangkan biosfer sebagai trofosfer. Namun, pada tingkat yang tidak kurang, dan mungkin bahkan lebih besar, pembentukan tropologi, termasuk teori nutrisi yang memadai, sangat penting bagi berbagai ilmu kedokteran, karena trofisme jaringan dan gangguannya, berbagai masalah gastroenterologi, aspek teoritis dan terapan ilmu gizi sebenarnya merupakan bagian-bagian yang terbagi secara tidak rasional dari satu masalah umum - masalah asimilasi makanan oleh organisme pada berbagai tingkat tangga evolusi. Masalah ini harus dipertimbangkan dari beberapa posisi kesatuan berdasarkan pandangan yang lebih luas dan mendalam daripada sebelumnya.

Dengan demikian, teori gizi yang memadai dapat dikatakan sebagai teori gizi seimbang yang telah mengembangkan "sayap biologis". Ini berarti bahwa teori gizi yang memadai tidak hanya berlaku untuk manusia atau satu kelompok hewan tertentu, tetapi juga untuk spesies hewan yang paling beragam dan, terlebih lagi, untuk semua kelompok organisme.

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