Как переваривается вода в организме человека
Можно ли пить во время еды?
Можно ли пить во время еды? Считается, что еду запивать нельзя — вода разбавляет желудочные соки и мешает пищеварению. Так ли это?
Как происходит пищеварение?
Чтобы понять, может ли вода мешать пищеварению, полезно узнать, как оно происходит.
Когда вы жуете еду, слюнные железы начинают активнее вырабатывают слюну. Она смягчает еду и готовит ее для плавного перемещения по пищеводу вниз, а так же содержит ферменты.
В желудке еда смешивается с желудочным соком. Он расщепляет ее и превращает в вязкую массу — химус.
Химус идет дальше в тонкий кишечник. Там он обрабатывается ферментами поджелудочной железы и желчью из печени. Они окончательно расщепляют пищу, подготавливая каждое питательное вещество для всасывания в кровоток.
Оставшееся идет в толстый кишечник. Там происходит финальная обработка еды и всасывание веществ. Здесь усваивается и вода.
Пищеварение заканчивается, когда его отходы покидают организм. Весь процесс может занять от 24 до 72 часов, в зависимости от еды (1).
Мешает ли вода пищеварению?
Вернемся к идее, что вода разбавляет желудочный сок и пищеварительные ферменты, нарушая пищеварение. Это не так.
Пищеварительная система способна подогнать количество пищеварительных соков под количество поступающей воды, чтобы еда всегда была кашицей нужной консистенции. Желудок выделяет соки в процессе пищеварения и подстраивается под каждый отдельный прием пищи (2).
Жидкости проходят через пищеварительную систему быстрее, чем твердые вещества, и они никак не влияют на скорость их переваривания. Вода покидает желудок быстрее (3).
Вода помогает измельчить большие куски пищи и смягчить пищевой комок, который движется по пищеводу. Она также помогает двигаться пищи по жкт плавно.
Кроме того, желудок и сам секретирует воду, наряду с желудочным соком и ферментами в процессе пищеварения.
Еще вода увеличивает объем еды, помогает регулировать аппетит, предотвращает переедание, что может быть полезно худеющим. Но нужно быть осторожнее с калорийными напиткам — соками, морсами, газировками.
Кому нельзя запивать еду?
Единственное ограничение — для тех, кто страдает от гастроэзофагеальной рефлюксной болезни — изжоги. При этом заболевании часть содержимого желудка вместе с соком, содержащим соляную кислоту, возвращается обратно в пищевод.
Жидкость увеличивает объем еды в желудке, это может увеличить давление в нем и привести к кислотному рефлюксу (4). Если вы страдаете от изжоги, ограничивайте потребление жидкости с пищей.
Во всех остальных случаях запивать еду в разумных количествах можно.
Как переваривается вода в организме человека
Общее количество воды в организме человека варьирует от 55% до 65% в зависимости от веса и состава тела. В жировой ткани воды очень мало, так что процентное содержание воды в организме больше у худых людей.
Большая часть воды в организме содержится во внутриклеточной жидкости (около 70%), интерстициальной жидкости (например, в составе лимфы; около 20%), и в плазме крови (около 7%). Интерстициальную жидкость и плазму вместе называют внеклеточной жидкостью. Оставшиеся 3% воды в организме находятся в просвете кишечника, спинномозговой жидкости и других отделах организма.
Тело само контролирует количество воды во всем организме, главным образом, путем контроля концентрации ионов во внутриклеточной и внеклеточной жидкостях. Объем воды внутри клеток зависит прежде всего от концентрации в клетках калия и фосфора. Объем внеклеточной воды зависит в первую очередь от концентрации внеклеточного натрия и хлора.
Вода всасывается в верхней части тонкой кишки и через лимфу и кровь попадает в различные ткани организма. Выводится вода через почки, пот, выдыхаемый воздух, кал. В обычных условиях водный баланс поддерживается на постоянном уровне. Потери воды в норме равняются ее потреблению и эндогенному образованию и составляют порядка 2–4 л в стутки. Потребление воды регулируется главным образом чувством «жажда», а выделение контролируется антидиуретическим гормоном и почками. При попадании в организм чрезмерного количества воды почки выводят ее излишки. С другой стороны, если потребление жидкости низкое, почки выделяют более концентрированную мочу, чтобы уменьшить потери вода организмом. Следует помнить, что увеличенное потребление жидкости может помочь предотвратить или уменьшить частоту образования камней в почкахи мочевом пузыре.
При голодании или диетах с ограниченным содержанием углеводов происходит потеря воды организмом из-за снижения количества накопленного гликогена в тканях.
Вода жизненно важна для организма как универсальный растворитель и смазывающее вещество, она обеспечивает транспортирование питательных веществ и продуктов метаболизма. Она также играет роль в регулировании температуры тела.
Снижение количества воды в организме может быть вызвано либо недостаточным потреблением, либо чрезмерным выделением (например, повышенным потоотделением, обширными ожогами, рвотой или диареей). В последнем случаевозможна потеря электролитов вместе с водой.
Общие осмотические свойства плазмы, интерстициальной жидкости и внутриклеточной жидкости одинаковы и объясняются, главным образом, наличием в них неорганических ионов, а также глюкозы, мочевины и белков. Нарушения объема внеклеточной жидкости обычно вызваны изменением количества в ней натрия. Уменьшение объема может быть вызвано невосстановленными потерями, такими как продолжительное потоотделение, рвота, диарея или ожоги. Избыток объема жидкости возможен при почечной или сердечной недостаточности, при которых нарушается выведение натрия и воды.
Ранние признаки недостатка воды включают в себя головную боль, усталость, потерю аппетита, покраснение кожи, головокружение, сухость во рту, сухость глаз, ощущение жжения в желудке.
Множество факторов определяют потребности в воде при обычных обстоятельствах, к ним относятся температура окружающей среды, уровень физической активности, общее состояние здоровья, пол, возраст и другие.
В среднем потребление жидкости в день для взрослого человека составляет2–4% от массы тела, а для ребенка – 10-15 % от массы тела.
Водно-электролитный обмен в организме здорового человека: основные составляющие
Рассмотрение метаболических путей нормально функционирующего организма невозможно без описания обмена низкомолекулярных соединений — минеральных солей и воды. Как известно, вода у взрослого человека составляет 60% от массы тела, то есть 40 — 45 литров. Биологическое значение воды, содержащейся в организме человека, трудно переоценить. Вода и растворенные в ней вещества создают внутреннюю среду организма. Вода обеспечивает транспорт веществ и тепловой энергии по организму. Значительная часть химических реакций организма протекает в водной фазе. Вода участвует в реакциях гидролиза, гидратации, дегидратации. Определяет пространственное строение и свойства гидрофобных и гидрофильных молекул. Поскольку вода является средой, в которой осуществляются процессы обмена веществ в клетках, органах и тканях, непрерывное поступление воды в организм является одним из основных условий поддержания его жизнедеятельности. Основная масса (около 71 %) всей воды в организме входит в состав протоплазмы клеток, составляя так называемую внутриклеточную воду. Внеклеточная вода входит в состав межклеточной, или интерстициалъной, жидкости (около 21%) и воды плазмы крови (около 8%). Содержание воды в организме варьирует в зависимости от органов и тканей. В головном мозге содержится 70-84% воды от всей массы органа, в почках – 82%, в сердце и легких – 79%, в мышцах – 76%, в коже – 72%, в печени – 70%, в костной ткани – 10%. Вода, которая поступает алиментарным путем называется экзогенной, а образовавшаяся в качестве продукта биохимических превращений – эндогенной. Кроме того, различают свободную воду, связанную воду и конституционную воду. Связанная вода удерживается коллоидными системами в виде так называемой воды набухания, Конституционная или внутримолекулярная вода входит в состав молекул белков, жиров и углеводов и освобождается при их окислении. Разные ткани характеризуются различным соотношением свободной, связанной и конституционной воды. Вся вода организма обновляется примерно через месяц, а внеклеточное водное пространство — за неделю.
Водный баланс организма складывается из отребления и выделения воды. С пищей человек получает в сутки около 1100 мл воды, в виде напитков и чистой воды — около 1200 мл. Около 300 мл воды образуется в процессе метаболизма при окислении белков, углеводов и жиров. При испарении с поверхности кожи и альвеол легких в сутки выделяется около 900 мл воды. 1500 мл воды необходимо для растворения экскретируемых почкой осмотически активных веществ при максимальной осмолярности мочи. Секреция воды в пищеварительную трубку составляет 8200 мл, реабсорбция — 8100 мл. 100 мл воды выводится с фекалиями. Простые подсчеты показывают. что средняя суточная потребность человека в воде составляет около 2500 мл.
Водный баланс организма человека.
Средние величины параметров водного баланса организма человека (мл/сут)
Потребление и образование воды
Питье и жидкая пища
Эндогенная «вода окисления»
С выдыхаемым воздухом
Внутренний цикл жидкостей желудочно-кишечного тракта (мл/сут)
Итого 8200 — 8100 = вода в кале 100 мл
Очевидно, что обмен воды неразрывно связан в организме с обменом электролитов. Системы регуляции водно-солевого обмена обеспечивают поддержание общей концентрации ионов натрия, калия, кальция, магния, хлора в плазме крови, во внутриклеточной и внеклеточной жидкости на одном и том же уровне. В плазме крови человека концентрация ионов поддерживается с высокой степенью постоянства и составляет (в ммоль/л): натрия — 130—156, калия — 3, 4—5, 3, кальция — 2, 3—2, 75 (в т. ч. ионизированного, не связанного с белками — 1, 13), магния — 0, 7—1, 2, хлора — 97—108, бикарбонатного иона — 27, сульфатного иона — 1, 0, неорганического фосфата — 1—2. По сравнению с плазмой крови и межклеточной жидкостью клетки отличаются более высоким содержанием ионов калия, магния, фосфатов и низкой концентрацией ионов натрия, кальция, хлора и ионов бикарбоната. Различия в солевом составе плазмы крови и тканевой жидкости обусловлены низкой проницаемостью капиллярной стенки для белков. Точная регуляция водно-солевого обмена у здорового человека позволяет поддерживать не только постоянный состав, но и постоянный объем жидкостей тела, сохраняя практически одну и ту же концентрацию осмотически активных веществ и кислотно-щелочное равновесие.
Минеральные вещества поступают в организм в свободном или связанном виде. Ионы всасываются уже в желудке, основная часть минеральных веществ – в кишечнике путем активного транспорта при участии белков–переносчиков. Из желудочно-кишечного тракта минеральные вещества поступают в кровь и лимфу, где связываются со специфическими транспортными белками. Выделяются минеральные вещества главным образом в виде солей и ионов. С мочой выделяются натрий, калий, кальций, магний, хлор, кобальт, йод, бром, фтор. С калом выделяются железо, кальций, медь, цинк, марганец, молибден, и тяжелые металлы.
Наиболее важное значение в водно-электролитном гомеостазе имеют ионы натрия, калия, кальция, хлора. Натрий (Na+) является основным катионом внеклеточных жидкостей. Его содержание во внеклеточной среде в 6—12 раз превышает содержание в клетках. Натрий в количестве 3—6 г в сутки поступает в организм в виде NaCl и всасывается преимущественно в тонком отделе кишечника. Натрий участвует в поддержании равновесия кислотно-основного состояния, осмотического давления внеклеточных и внутриклеточных жидкостей, принимает участие в формировании потенциала действия, оказывает влияние на деятельность практически всех систем организма. Баланс натрия в организме в основном поддерживается деятельностью почек.
Калий (К+) является основным катионом внутриклеточной жидкости. В клетках содержится 98% калия. Суточная потребность человека в калии составляет 2—3 г. Основным источником калия в пище являются продукты растительного происхождения. Особое значение калий имеет благодаря своей потенциалобразующей роли как на уровне поддержания мембранного потенциала, так и в генерации потенциала действия. Мембранный потенциал покоя, т. е. разность потенциалов между клеточным содержимым и внеклеточной средой, сознается благодаря способности клетки активно с затратой энергии поглощать ионы К+ из внешней среды в обмен на ионы Na+ (так называемый К+, Na+-насос) и вследствие более высокой проницаемости клеточной мембраны для ионов К+ чем для ионов Na+. Из-за высокой проницаемости неточной мембраны для ионов К+ дает небольшие сдвиги в содержании калия в клетках (в норме это величина постоянная) и плазму крови ведут к изменению величины мембранного потенциала и возбудимости нервной и мышечной ткани. Калий принимает также участие в регуляции кислотно-основного состояния на конкурентных взаимодействиях между ионами К+ и Na+, а также К+ и Н+ и является фактором поддержания осмотического давления в клетках. Регуляция его выведения осуществляется преимущественно почками.
Кальций (Са2+) обладает высокой биологической активностью. Он является основным структурным компонентом костей скелета, где содержится около 99% всего Са2+. В сутки взрослый человек должен получать с пищей 800—1000 мг кальция. Всасывается кальций преимущественно в двенадцатиперстной кишке в виде одноосновных солей фосфорной кислоты. Примерно 3/4 кальция выводится пищеварительным трактом, куда эндогенный кальций поступает с секретами пищеварительных желез, остальная часть выводится почками. Кальций принимает участие в генерации потенциала действия, в инициации мышечного сокращения, является необходимым компонентом свертывающей системы крови, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга и обладает симпатикотропным действием.
Магний (Mg2+) по содержанию в организме занимает четвертое место среди катионов организма и второе место среди внутриклеточных катионов. Количество общего магния, содержащегося в организме взрослого, составляет 20–28 г. Около 1 % магния находится во внеклеточной жидкости, приблизительно 60 % — в костях, 20% — в мышцах. Остальные 20% приходятся на другие ткани организма, причем большая часть сосредоточена в клетках печени. В плазме крови концентрация магния составляет 0, 75–1, 25 ммоль/л. Из этого количества 55–60 % магния плазмы ионизировано, 15 % связано с органическими и неорганическими кислотами. Биологически активным является только ионизированный магний, концентрация которого в плазме составляет 0, 45–0, 75 ммоль/л. Магний выполняет следующие физиологические функции: входит в состав костей, является антагонистом кальция, влияет на проницаемость биологических мембран, активирует фибринолиз, участвует в функционировании многих ферментов, связанных с обменом АТФ, в качестве кофактора.
Содержание хлора (Cl—) в организме составляет около 100 г. В плазме (сыворотке) крови его концентрация достигает 97–108 ммоль/л. Его физиологическая функция связана с участием в формировании трансмембранного потенциала. Являясь основным анионом внеклеточной жидкости, ион хлора активно участвует в обеспечение электронейтральности. Благодаря наличию в мембранах клеток и митохондрий специальных хлорных каналов, хлорид ионы регулируют объем жидкости, трансэпителиальный транспорт ионов, что создает и стабилизирует мембранный потенциал Механизмы регуляции хлора связаны с процессами, стабилизирующими содержание натрия. В связи с тем, что хлорид-ионы способны проникать через мембрану клеток, они вместе с ионами натрия и калия поддерживают осмотическое давление и регулируют водно-солевой обмен. Хлор является составной частью соляной кислоты желудочного сока, денатурирующей белки и активирующей пепсиноген. создают благоприятную среду в желудке для действия протеолитических ферментов желудочного сока. Кроме того, ионы хлора участвуют в создании и поддержании рН в клетках и биологических жидкостях организма.
Статья добавлена 31 мая 2016 г.
Как переваривается вода в организме человека
а) Всасывание в тонком кишечнике. Из тонкого кишечника ежедневно всасываются несколько сотен граммов углеводов, 100 г или более жира, 50-100 г аминокислот, 50-100 г ионов и 7-8 л воды. Всасывающая способность тонкого кишечника в норме гораздо больше, вплоть до нескольких килограммов в сутки: 500 г жира, 500-700 г белка и 20 л или более воды. Толстый кишечник может всасывать дополнительно воду и ионы, даже некоторое количество питательных веществ.
Функциональная организация ворсинок.
А. Продольный разрез.
Б. Поперечный разрез, показывающий основание мембраны под эпителиальными клетками и щеточную каемку в других окончаниях этих клеток
б) Всасывание воды. Изотоничное всасывание. Вода проходит через кишечную мембрану полностью посредством диффузии, которая подчиняется обычным законам осмоса. Следовательно, когда химус достаточно разбавлен, вода всасывается ворсинками слизистой кишечника в кровь практически исключительно осмосом.
И наоборот, вода может транспортироваться в обратном направлении из плазмы в химус. В особенности это происходит при попадании гипертонического раствора из желудка в двенадцатиперстную кишку. Чтобы сделать химус изотоничным плазме, необходимое количество воды с помощью осмоса в течение нескольких минут будет перемещено в просвет кишечника.
б) Всасывание ионов. Активный транспорт натрия. В состав кишечного секрета ежедневно выделяется 20-30 г натрия. Помимо этого ежедневно человек в среднем съедает 5-8 г натрия. Таким образом, чтобы предотвратить прямую потерю натрия с фекалиями, в сутки в кишечнике должно всасываться 25-35 г натрия, что равно приблизительно 1/7 всего натрия, находящегося в организме.
В ситуациях, когда значительное количество кишечного секрета выводится наружу, например при крайней степени диареи, запасы натрия в организме могут истощаться, достигая в течение нескольких часов смертельно опасного уровня. Обычно с фекалиями ежедневно теряется менее 0,5% кишечного натрия, т.к. он быстро всасывается слизистой кишечника. Натрий также играет важную роль во всасывании Сахаров и аминокислот, что мы увидим в дальнейших обсуждениях.
Основной механизм всасывания натрия из кишечника представлен на рисунке ниже.
Всасывание натрия эпителием кишечника. Особо выделено всасывание воды путем осмоса, т.е. вода «сопровождает» натрий через эпителиальную мембрану
Принципы этого механизма, в основном аналогичны всасыванию натрия из желчного пузыря и почечных канальцев.
Движущая сила для всасывания натрия обеспечивается активным выведением натрия с внутренней стороны эпителиальных клеток через базальную и боковые стенки этих клеток в межклеточное пространство. На рисунке это обозначено широкими красными стрелками. Этот активный транспорт подчиняется обычным законам активного транспорта: ему необходима энергия, и энергетические процессы катализируются в клеточной мембране аденозинтрифосфатаза-зависимыми ферментами. Часть натрия всасывается вместе с ионами хлора; к тому же отрицательно заряженные ионы хлора пассивно притягиваются положительно заряженными ионами натрия.
Активный транспорт натрия сквозь базолатеральную мембрану клеток снижает концентрацию натрия внутри клетки до низких значений (около 50 мэкв/л), что также показано на рисунке выше. Из-за того, что концентрация натрия в химусе в норме составляет около 142 мэкв/л (т.е. приблизительно равна содержанию в плазме), натрий движется внутрь по этому крутому электрохимическому градиенту из химуса через щеточную каемку в цитоплазму эпителиальных клеток, что обеспечивает основной транспорт ионов натрия эпителиальными клетками в межклеточное пространство.
в) Осмос воды. Следующий шаг в процессах транспорта — это осмос воды в межклеточное пространство. Он происходит потому, что создается высокий осмотический градиент из-за повышенной концентрации ионов в межклеточном пространстве. Большая часть осмоса осуществляется через плотные контакты апикальной каймы эпителиальных клеток, а также через сами клетки. Осмотическое движение воды создает поток жидкости через межклеточное пространство. В итоге вода оказывается в циркулирующей крови ворсинок.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Пить или не пить: как вода влияет на процессы пищеварения?
Запивать или не запивать еду – вопрос, волнующий многих приверженцев здорового образа жизни. Ответ на него есть.
Некоторые диетологи и адепты здорового образа жизни твердят, что запивать пищу ни в коем случае нельзя, ведь жидкость разбавляет желудочный сок, влияет на его кислотность и замедляет процесс переваривания. Другие же считают, что ничего плохого в этом нет. Вот что об этом говорят опытные диетологи и гастроэнтерологи.
Запивать ли еду?
Процесс пищеварения начинается не в желудке, а в голове: когда человек предвкушает вкусную трапезу, во рту образуется слюна. Пережевывая пищу, мы смешиваем ее со слюной, обогащенной ферментами, чтобы она уже размягченной попала в желудок. Далее к процессу подключается желудочный сок.
Желудку среднестатистического человека необходимо 3–4 часа, чтобы переварить сытный обед и превратить его в химус — жидкое вещество. Этот самый химус покидает желудок и отправляется в путешествие по кишечнику, где отдает организму полезные питательные вещества.
И если пища гостит в желудке несколько часов, то вода не задерживается надолго — 300 мл воды покинут желудок через 10 минут. Если вы запиваете еду водой, она быстро проходит через пищеварительную систему, дополнительно увлажняя сухую пищу.
Вода не влияет на кислотность
Попадая в желудок во время приема пищи, вода существенно не меняет кислотность желудочного сока. Да и действие пищеварительных ферментов она не угнетает, а наоборот, помогает им лучше справляться с поставленной задачей. Работа ферментов происходит в жидкой фазе, этот факт важен и для всасывания полезных веществ после переваривания в кровь.
Даже если вы принципиально ешьте всухомятку, организм сам будет выделять необходимое количество жидкости в желудок и кишечник. К слову, в желудке выделяется около 2 л жидкости в сутки!
Если желудок почувствует, что не справляется с процессом переваривания, он выработает новую порцию ферментов и повысит кислотность желудочного сока, если вода ненароком ее понизила. Кстати, вода попадает в желудок и вместе с пищей — взять хотя бы апельсин, который на 80 % состоит из воды.
Выводы
Если вы привыкли запивать еду, можете продолжать без угрызений совести. Вода, если пить ее правильно, не несет никакого вреда. Наоборот, жидкость помогает размягчить и лучше переварить сухую пищу, улучшить работу пищеварительных ферментов и усилить процессы всасывания полезных питательных веществ. Не стоит пить, пока не прожевал и не проглотил пищу, — она должна хорошенько пропитаться слюной.
Есть еще один плюс: когда человек пьет во время еды, он делает хоть незначительные, но паузы, а это замедляет ход трапезы. В итоге съедается меньше и о злополучном чувстве тяжести после переедания можно забыть.
К тому же, вся жидкость одинаково влияет на пищеварительные процессы, будь то чай, вода с лимоном или кофе. И хоть температура жидкости тоже не влияет на кислотность и скорость переваривания пищи, диетологи все же рекомендуют избегать слишком холодной и слишком горячей воды. Привычка пить воду со льдом может стать причиной не только процессов брожения и гниения в желудке, но и вызвать такие заболевания как колит, энтерит и дисбактериоз.