В прошлом параграфе мы выяснили, что углеводы - это цепочки из моносахаридов. Но организму от этой красоты мало толку: в кровь могут попасть только одиночные звенья. Все остальное должно быть разобрано. И здесь у углеводов принципиально иная задача, чем у жиров. Жиры не растворяются в воде, и организму приходится их эмульгировать, окружать мицеллами и упаковывать в хиломикроны. Углеводы растворяются прекрасно. Единственная проблема заключается в том, что крупные молекулы просто не пролезают через стенку кишечника. Так что вся история, как и у белков, про поэтапную разборку.
Остановка 1. Ротовая полость Переваривание углеводов стартует в момент пережевывания пищи. Да-да, уже во рту! Слюна содержит амилазу – фермент, который буквально разрезает полисахариды (крахмал и гликоген) на более короткие кусочки. Причем амилаза слюны настолько крутая, что, попадая вместе с пищевым комком в желудок, может продолжать работать еще некоторое время.
Остановка 2. ЖелудокИтак, пищевой комок в желудке. Его кислая среда рано или поздно инактивирует амилазу из слюны, а собственных ферментов для углеводов желудок не выделяет. Но это не значит, что здесь вообще ничего не происходит: кислота сама по себе немного гидролизует углеводы, а механическое перемешивание продолжает дробить пищевой комок.
Остановка 3. Тонкий кишечник Тонкий кишечник (двенадцатиперстная и тощая кишка) - это место, где завершается переваривание и происходит всасывание углеводов.
Как только наша еда попадает в двенадцатиперстную кишку, поджелудочная железа выделяет панкреатическую амилазу. Этот фермент работает в просвете, то есть буквально «в супе», которым заполнена кишка. Панкреатическая амилаза завершает расщепление полисахаридов на дисахариды и коротенькие олигосахариды.
А дальше в игру вступает пристеночное пищеварение. На поверхности клеток тонкого кишечника (энтероцитов) есть микроворсинки, которые образуют щеточную кайму - именно на ней и закреплены специфические ферменты. Они завершают гидролиз дисахаридов до моносахаридов:
- Мальтаза расщепляет мальтозу на две молекулы глюкозы.
- Сахараза расщепляет сахарозу (обычный столовый сахар) на глюкозу и фруктозу.
- Лактаза расщепляет лактозу (молочный сахар) на глюкозу и галактозу.
Остановка 4. Толстый кишечник Не весь крахмал доходит до глюкозы. Часть его - так называемый резистентный крахмал - проходит тонкий кишечник нетронутым. Плюс есть целлюлоза, гемицеллюлоза и другие волокна, для которых у человека ферментов просто нет. Все это добро добирается до толстого кишечника, где им занимаются бактерии.
Они ферментируют непереваренные углеводы, производя короткоцепочечные жирные кислоты, газы (водород, метан, углекислый газ) и немного энергии для самих бактерий. Именно поэтому бобовые и некоторые овощи могут вызывать вздутие, ведь бактерии активно работают, а газы - их побочный продукт. Это не ошибка природы, а важная часть системы: то, что не досталось нам, достается микробиоте, и она отвечает нам взаимностью.
Всасывание Моносахариды растворяются в воде прекрасно, поэтому никакой упаковки им не нужно. Но просто так через стенку кишки они не проходят: нужны специальные «двери» на поверхности энтероцитов.
Глюкоза и галактоза попадают внутрь клетки через SGLT1 — активный транспортер, который тащит их вместе с натрием, работая против градиента концентрации. Фруктоза пользуется другим путем - через GLUT5, работающий по облегченному механизму. А на другой стороне клетки стоит GLUT2, который выпускает моносахариды в кровь.
Дальше - воротная вена и печень, первый орган, который видит всосавшиеся сахара. Печень решает, что делать: запасать глюкозу в виде гликогена, отправлять ее дальше в кровь или перерабатывать. Именно от этой первой встречи во многом зависит, насколько резким будет подъем сахара в крови (тот самый, который мы обсуждали в параграфе про гликемический индекс). А дальше глюкоза разносится кровью по организму. Клеткам большинства тканей для входа нужен инсулин, а вот мозг, печень и эритроциты забирают глюкозу и без него.
Когда что-то пошло не такНехватка лактазыСамая частая проблема с углеводами. Если фермента лактазы не хватает, молочный сахар не расщепляется и достается бактериям толстого кишечника, вызывая вздутие, газы и послабление стула. Именно поэтому некоторым людям приходится ограничивать молоко, хотя кисломолочные продукты переносятся легче - в них лактозы меньше.
Нарушения всасывания моносахаридовРедкое, но возможное явление - когда транспортеры SGLT1 или GLUT5 работают недостаточно эффективно. В результате сахара не всасываются, а остаются в просвете кишки и притягивают воду, что приводит к диарее.
Быстрое прохождение пищиЕсли пища проходит по кишечнику слишком быстро, углеводы не успевают ни разобраться до моносахаридов, ни всосаться. Это может случиться при инфекциях, стрессовых состояниях или некоторых заболеваниях кишечника.
Недостаточность поджелудочной железыПри панкреатите или недостаточности поджелудочной железы выработка амилазы снижается, и крахмал переваривается неполноценно. Это может проявляться тем, что человек плохо переносит крахмалистую пищу.