Многокамерный желудок у зебры
Какая пища здоровее: мясо, или овощи? К кому мы ближе по пищеварению: коровам, кроликам, слонам, тараканам, тиграм или другим животным?
Усвоение человеком белка из растительных продуктов и грибов
Существует множество мнений по поводу усвоения белка из растительных продуктов и грибов. Среди вегетарианцев распространено мнение, что в растительной пище белка достаточно и он очень хорошо усваивается. Мясоеды же утверждают, что более полноценным и хорошо усваиваемым является белок из животных продуктов. Кто же из них прав? Попробуем разобраться.
Среди всех живых организмов (всех царств живой природы) выделяется надцарство живых организмов, у которых клетка имеет ядро — надцарство эукариот. Оно делится на три царства поменьше, имеющие существенные различия. Это царства растений, животных и грибов. Человек принадлежит к царству животных.
В чём же разница?
Обратите внимание на выделенную в таблице строчку. Именно в ней объяснение разницы между усвоением белка из растений, животных и грибов. Растения и грибы имеют твердую оболочку, которая в значительной мере снижает усвоение человеческим организмом белка из растений и грибов. Почему?
Дело в том, что в нашем организме (генетически) не вырабатывается фермент (целлюлоза), который расщепляет целлюлозу, или хитин. Так уж мы устроены! И никак нельзя заставить организм вырабатывать эти ферменты. А все белки растений и грибов прячутся именно внутри клетки, покрытой оболочкой из целлюлозы или хитина.
Если мы не можем разрушить эти оболочки в нашем пищеварительном тракте, то и достать белки из клетки не можем. Т.е. клетка растений и грибов – это этакая шкатулка, внутри которой спрятаны важнейшие для человечества ценности – белки. Они в основном транзитом проходят через наш пищеварительный тракт, так и не поступив к нам в пищу.
Жизнь без белка — это неполноценная жизнь!
Наверняка, многие подумают: «А как же коровы, лошади, слоны, кролики и другие травоядные животные? Ведь они едят только растительную пищу». Дело в том, что у большинства травоядных животных, как у человека, в пищеварительном тракте нет фермента, разрушающего целлюлозу. Однако пищеварительный тракт и процесс пищеварения у травоядных животных имеет существенные отличия от пищеварения человека.
Коровы (и другие животные с многокамерными желудками)
Коровы, как и человек, не способны собственными ферментами переварить целлюлозу. Вместо нее это делает микрофлора, живущая в ее пищеварительном тракте. У коровы очень большой желудок (до 300 литров), состоящий из нескольких отделов. Пережеванная коровой трава, обильно смоченная слюной, поступает в первый отдел желудка – рубец. Рубец — это бродильный чан, где интенсивно работают микроорганизмы. Всего лишь в одном грамме содержимого рубца насчитывается более 10 миллиардов организмов. И вот эти микроорганизмы как-раз и способны вырабатывать фермент, способный разрушать клеточную оболочку растений – целлюлозу, и получать спрятанные за этой оболочкой белки!
Углевод, расщепленный с помощью фермента, является источником энергии для миллиардов бактерий, населяющих рубец, которые в этой теплой каше размножаются с сумасшедшей скоростью. Кроме энергии из углеводов микроорганизмам для жизни и размножения необходимы белки. И они их получают из «заветной шкатулки» — растительной клетки.
В рубце коровы обитают не только микробы, но и многоклеточные простейшие типа инфузории, которые больше нигде в природе не встречаются (исключая пищеварительный тракт бегемотов и лошадей). Они тоже способны расщеплять целлюлозу и вносят свой вклад в общее дело обеспечения травоядных животных белком.
Собственно в рубце коровы под воздействием ферментов бактерий и простейших происходит процесс брожения и поэтому коровы выделяют много газов. Когда концентрация микроорганизмов достигает значительной величины, корова отсасывает всю жидкость с микроорганизмами в другой отдел многокамерного желудка — сычуг, а отжатая трава отрыгивается обратно в пищевод, откуда она снова попадает в рот, и корова начинает ее жевать как жвачку.
Далее пережеванная и обильно смоченная слюной пища, снова проглатывается. Но теперь, попав из пищевода в желобок, отделяющий сетку от рубца, она уже не проваливается в рубец. Пища в виде жидкой кашицы стекает по желобку, проходит через сетку (этот отдел желудка коровы назван так из-за характерного сетчатого строение его стенок) и попадает в книжку следующий отдел желудка – книжку.
Что же происходит с отсосанными микроорганизмами?
Травоядная корова убивает их кислотой, а далее происходят те же процессы, что и в желудке человека. Значительное количество животного белка микроорганизмов под действием соляной кислоты разрушаются на мелкие кирпичики – аминокислоты, из которых в дальнейшем будут построены уникальные белки различных органов коровы.
В итоге получается, что корова питается убитыми ей живыми существами: бактериями, инфузориями!
Значение микрофлоры для пищеварения невозможно переоценить! Она должна рассматриваться, как отдельный орган пищеварения. Без микрофлоры пищеварение и жизнь животных, подобных корове, невозможно! Представьте корову без микрофлоры, т.е. без белка! Ведь белок является главным строительным материалом для тканей тела.
А теперь представьте без микрофлоры других крупных животных с многокамерным желудком. Т.е. животных, которые не едят мяса, и у которых генетически не вырабатывается фермент, расщепляющий целлюлозу. Это такие крупные животные как олени, лоси, зубры, буйволы, бизоны, яки, бегемоты, овцы, козы, антилопы, жирафы, антилопы, верблюды и другие.
Весь белковый материал для тканей им поставляет микрофлора, питающаяся растительной пищей.
А как происходит пищеварение у травоядных животных с однокамерным желудком? К таким животным относятся не менее крупные животные: слоны, лошади, ослы, зебры, слоны, носороги и др.
Эти животные также не имеют ферментов, способных расщеплять целлюлозу.
Но в отличие от животных с многокамерным желудком у них расщепление целлюлозы происходит не в рубце, а в слепой кишке. Переваривание клетчатки обеспечивается интенсивно развитой слепой кишкой, которая вдвое больше желудка. По характеру процессов слепая кишка может быть уподоблена рубцу с той разницей, что интенсивность процессов брожения происходят за счет выделения кишечной слизи. Частично процессы брожения протекают в толстой (ободочной) кишке. Пища задерживается в слепой кишке лошади до 72 ч, причем переваривается около 40-50% всей съеденной целлюлозы.
Сходные явления длительного задерживания пищевой массы в слепой кишке происходят и у некоторых видов грызунов, питающихся зелеными частями растений (полевок, песчанок).
Кролики
У кроликов образовался другой, очень странный, но эффективный способ переваривания целлюлозы. Этот способ почти настолько же эффективен, как и система пищеварения у жвачных животных, хотя пищеварительная система кролика не предусматривает срыгивание и повторное переваривание.
Кролики справляются с этим очень неэстетическим способом — поедая свои фекалии. Таким образом, пища повторно проходит через пищеварительный тракт. Вообще у кроликов выделяется два вида кала — круглые твердые катышки и мягкий кал. Причем поедают они мягкий (ночной) кал. Этот кал трудно увидеть в клетках кроликов, так как они его поедают прямо из ануса. Для этой цели кролики расставляют передние ноги, выгибаются и мордочкой между задними ногами достигают ануса. Это необходимо для бактериального метаболизма, т.к. именно за счет размножения бактерий в кишечники кролик получает белок.
Кролики не могут оставаться здоровыми, если препятствовать поеданию ими своих фекалий (или убивать бактерии с помощью некоторых антибиотиков). В этом случае кролики теряют возможность переваривать большое количество целлюлозы и получать белки из растительной пищи и источник энергии.
К животным, поедающим свои собственные экскременты, относятся и другие грызуны: морские свинки, шиншиллы, зайцы. Их пищеварительный тракт часто не в состоянии с первого раза эффективно переварить растительную пищу при первом прохождении. Многие питательные вещества становятся доступными после длительной обработки микрофлорой кишечника.
Тараканы
Давно известно, что тараканы могут месяцами, а то и всю жизнь питаться бумагой, тряпьем, ватой, картоном, оставаясь при этом абсолютно здоровыми и продолжая регулярно размножаться. Что это за удивительная способность? И какие питательные вещества могут быть в бумаге?
Разгадка секрета все та же. В кишечнике тараканов обитает масса помощников — симбионтов, облегчающих суровую жизнь своих хозяев. Это всевозможные микробы и простейшие. Бактериями, кроме того, буквально забита часть клеток так называемого жирового тела, активно участвующих в обмене веществ. А у самок они концентрируются также в яичнике, где незадолго до откладки кокона ими заражаются яйца. Молодые личинки, едва появившиеся на свет, уже заражены бактериями в полном ассортименте.
Термиты
Еще интереснее симбиоз у близких родственников тараканов – термитов. Термиты способны питаться древесиной благодаря помощи жгутиконосцев. Впервые об этом поведал миру в начале 30-х годов ХХ века американский протозоолог Лемюэль Кливленд. Его открытие было подлинной научной сенсацией, которая неожиданно привлекла к миру шестиногих внимание многих исследователей с совершенно новой стороны. Теперь стало легче подбирать ключи к тайнам однообразного «меню» других насекомых, потому что руководящая идея уже была найдена и торжествовала: надо искать симбионтов!
Термиты «отвели» для своих постояльцев заднюю кишку. Она у них сильно расширена и буквально набита жгутиконосцами, бактериями и спирохетами. Большинство видов этих жгутиконосцев нигде, кроме как у термитов (и еще одного вида тараканов), до сих пор не обнаружено.
Кливленд убивал жгутиконосцев, помещая термитов на несколько часов в камеру с повышенным давлением и достаточным количеством кислорода, что не причиняло насекомым непосредственного вреда, но губительно воздействовало на жгутиконосцев. Таких термитов он продолжал кормить обычной пищей – древесными опилками и фильтровальной бумагой, соблюдая и прочие необходимые условия. Через две-три недели все подопытные термиты, лишенные жгутиконосцев, погибли. Смерть удавалось предотвратить, если в садок к неполноценным насекомым подсаживали несколько нормальных, у которых те слизывали капельки выделений из задней кишки.
Все эти процессы делают животных зависимыми от бактерий (или простейших животных) для того, чтобы разложить пищу для переваривания.
Так что же люди?
Люди, не обладающие многокамерными желудками, или длительной задержкой пищевой массы в специальных отделах кишечник, не поедающие свои фекалии, к тому же часто находящиеся в состоянии дисбактериоза (сниженное количество полезных бактерий симбионтов в кишечнике) — как они могут расщеплять целлюлозу и получать белок из клеток любых растений? Полезные микроорганизмы, обитающие в кишечнике человека, способны расщеплять лишь незначительное количество целлюлозы. Чаще всего, именно столько, сколько необходимо для обеспечения пищей хотя бы самих себя. Для обеспечения белком человека количество микроорганизмов должно быть значительно больше и размножаться они должны более интенсивно.
Т.е. целлюлоза растений и содержащиеся внутри клетки белки не является пищей для человека. Она является пищей для «братьев наших меньших» — микроорганизмов, обитающих в нашем кишечнике. И этой пищей мы обязаны их обеспечивать! Т.е нерастворимая клетчатка в виде целлюлозы – это пища для микробактерий.
Белки из съедобных грибов
К сожалению, съедобные грибы также не могут обеспечить человека необходимым количеством белка. Они, как и растения, имеют твердую дополнительную оболочку, но не из целлюлозы, а из хитина. Чтобы понять, что такое хитин, вспомните панцири краба или рака (они содержат большое количество хитина в своем составе).
Пищеварительный тракт человека не вырабатывает ферменты, расщепляющие хитин. Животные, питающиеся грибами (улитки, слизни, личинки грибного комара) могут переваривать хитин и усваивать грибные клетки полностью.
Получить достаточное количество белка человек может только при употреблении организмов, которые не имеют твердой дополнительной оболочки поверх мембраны, т.е. только из продуктов животного происхождения!
Таким образом, у человека нет «ключа» к несметным запасам белка в клетках растений и грибов. Мы не улитки или слизни! И микроорганизмы, обитающие в нашем кишечнике, слабо нам в этом помогают. Мы не коровы, лошади, кролики или термиты!
Мы – люди. И наш предок пока не найден.
Человек, который сумел бы найти или получить фермент, который люди могли бы употреблять в пищу вместе с целлюлозой (или хитином), и который был бы способен расщеплять целлюлозу или хитин на молекулы глюкозы, совершил бы самую великую революцию в питании Homo sapiens!
И, наверняка, получил бы Нобелевскую премию и благодарность от всех жителей планеты Земля. Проблема обеспечения человека пищей была бы решена. Религиозные, этические и другие проблемы, связанные с убийством животных, ушли бы в прошлое.
Но пока, к сожалению, такая премия никому не вручена…
Источник
Статья на сайте
Источник
Желудок — мешкообразное расширение пищеварительной трубки, в которое с одной стороны входит пищевод, а с другой — начинается кишечник. Он служит вместилищем для более или менее продолжительного хранения пищевых масс и частичной их химической обработки.
Расширение пищеварительной трубки может быть в виде одной камеры или ряда лежащих камер. Соответственно с этим различают желудки однокамерные (собаки, лошади, свиньи) и многокамерные (жвачные животные).
Различают также желудки железистые, или кишечного типа, и смешанного, или пищеводно-кишечного типа. В железистых желудках слизистая оболочка покрыта однослойным призматическим эпителием и содержит множество желез, открывающихся в полость желудка. Железистые желудки у собак, кошек. В желудках пищеводно-кишечного типа часть слизистой оболочки покрыта плоским многослойным эпителием, а часть — однослойным призматическим. Желудки пищеводно-кишечного типа присущи жвачным (крупный рогатый скот, овцы, козы), свиньям, лошадям, северным оленям, верблюдам.
Однокамерные желудки
Однокамерный желудок представляет собой изогнутый мешок. В нем выделяют: вход (кардиа) — место впадения пищевода и выход в двенадцатиперстную кишку — привратник, или пилорус. Средняя часть, лежащая между входом и выходом, называется дном, или фундусом. Кроме того, различают большую (выпуклую) и малую (вогнутую) кривизну, переднюю (печеночно-диафрагматическую) и заднюю (кишечную, висцеральную) поверхности.
Стенка желудка состоит из трех оболочек:
1) наружной — серозной,
2) средней — мышечной и
3) внутренней —слизистой.
В слизистой оболочке желудка кишечного типа заложены железы трех типов: 1) кардиальные, 2) фундальные и 3) пилорические.
Мышечная оболочка образована гладкими мышечными волокнами, образующими продольный, кольцевой и косой слои. Наружный, продольный, слой мышечной оболочки располагается в основном по кривизнам; слой круговых волокон находится главным образом в правой половине желудка и образует пилорический сфинктер; косой слой характерен для левой части желудка, состоит из наружного и внутреннего слоев и формирует кардиальный сфинктер.
Серозная оболочка представлена висцеральным листком брюшины.
Желудок свиньи — однокамерный, пищеводно-кишечного типа, в левой дорсальной части имеет конической формы слепое выпячивание — дивертикул желудка, направленный, верхушкой каудально. Малая кривизна выпуклая.
В кардиальной зоне небольшая часть слизистой оболочки покрыта плоским многослойным эпителием, в остальной части — призматическим эпителием и содержит железы всех трех типов. Круговой слой мышечной оболочки пилоруса образует своеобразный сфинктер, который состоит из поперечного валика со стороны большой кривизны и пуговкообразного выступа со стороны малой кривизны. Желудок лежит в левом и правом подреберье и в области мечевидного хряща.
Желудок лошади — однокамерный, пищеводно-кишечного типа. Представляет собой удлиненный, сравнительно небольшой изогнутый мешок, который влево от середины большой кривизны имеет хорошо заметную перетяжку, указывающую границу между железистой и безжелезистой частью. Со стороны слизистой оболочки безжелезистая часть белого цвета, железистая — розового.
Левый конец желудка образует округлый слепой мешок. В кардиальной части из внутреннего косого мышечного слоя формируется мощный петлеобразный кардиальный сфинктер (сжиматель). Этот мощный сфинктер, а также узкий, с толстыми мускульными стенками просвет пищевода образуют в совокупности крепкое замыкающее приспособление. Вследствие этого при переполнении желудка кормом или газами это приспособление как бы автоматически замыкает отверстие пищевода, поэтому освобождение желудка путем рвоты у лошади невозможно.
Желудок лошади располагается в левом подреберье, и только пилорическая часть его заходит в правое подреберье. Слепой мешок обращен к позвоночным концам левых ребер, а наиболее вентральная часть желудка лежит на половине высоты? брюшной полости, на дорсальном поперечном положении большой ободочной кишки.
Желудок собаки — однокамерный, кишечного (железистого) типа. Пилорический отдел сильно сужен и вытянут наподобие кишки. Желудок расположен в левом и правом подреберьях и в области мечевидного хряща.
Многокамерный желудок жвачных
Желудок жвачных (рис. 1) — пищеводно-кишечного типа. Состоит из четырех камер: рубца, сетки, книжки и сычуга. Первые три камеры представляют собой преджелудки, составляющие пище водный отдел желудка, последняя камера — собственно железистый желудок.
Рис. 1. Многокамерный желудок жвачных:
А — желудок коровы; Б — пищеводный желоб; В — листки книжки; Г — слизистая оболочка сычуга; 1 — слепые выступы (мешки) рубца и поперечные желоба; 2 — полумешки рубца и правый продольный желоб между ними; з — пищевод; 4 — сетка; о — книжка 6 — сычуг; 7 — начало двенадцатиперстной кишки; 8 — вход из пищевода, 9— пищеводный желоб; 10 — вход из сетки в книжку; 11 — листочки книжки; 12 — парусообразные складки книжки при входе в сычуг; 13 — спиральные складки в сычуге, 14 — преддверие рубца; 15 — гребни сетки; 16 — губы пищеводного желоба.
Причиной возникновения такого сложного желудка у жвачных является своеобразие способа их питания — грубым труднопереваримым растительным кормом с огромным количеством клетчатки, требующей тщательной обработки. Корм пережевывается жвачными дважды: первый раз наспех, при самом кормлении, второй раз более основательно, на отдыхе (жвачный период). Такой способ питания давал диким предкам наших жвачных определенные преимущества в борьбе за существование, так как помогал в относительно короткий срок захватить большое количество корма, определенное время сохранять его в преджелудках, а затем подвергнуть повторной основательной механической обработке уже в состоянии покоя, в безопасном от хищников месте.
Рубец — самая большая камера желудка жвачных. Он заполняет собой всю левую половину брюшной полости и частью переходит на правую половину. Рубец сплющен с боков; в нем различают левую, пристенную, поверхность и правую, висцеральную, к которой прилегают кишечник и другие органы; левый, дорсальный, и правый, вентральный, края; грудной конец и тазовый конец. Два продольных желоба, правый и левый, краниальный и каудальные рубцовые борозды делят рубец на верхний полумешок и нижний полумешок. Поперечные желоба на тазовом конце рубца отграничивают на каждом полумешке по слепому выступу. На грудном конце от верхнего полумешка отделяется верхний слепой выступ, называемый преддверием рубца. В преддверие открывается пищевод, продолжающийся в пищеводный желоб.
На внутренней поверхности рубца продольным и поперечным желобам соответствуют тяжи, образованные складками слизистой оболочки и утолщением мышечной оболочки.
Слизистая оболочка рубца выстлана многослойным плоским ороговевшим эпителием, не содержит желез и покрыта многочисленными сосочками (у крупного рогатого скота до 1 см длиной), создающими шероховатость, которая способствует перетиранию и передвижению пищевых масс. В области тяжей слизистая оболочка гладкая и более светлая.
Мышечная оболочка состоит из продольного и поперечного слоев.
Сетка имеет вид почти округлого мешка. На внутренней поверхности ее развиты высокие гребни, которые, пересекаясь друг с другом, отграничивают клетки, похожие на ячеи пчелиных сот. В глубине этих клеток проходят меньшего размера клеточки из более низких гребней. В высоких и низких гребнях заложены мышечные волокна. Это свидетельствует о том, что гребни способны сокращаться. Слизистая оболочка сетки покрыта плоским многослойным ороговевшим эпителием и усеяна мелкими ороговевшими сосочками. Сетка соединяется с рубцом отверстием рубца и сетки, с книжкой — отверстием сетки и книжки.
По внутренней поверхности правой стенки преддверия рубца и сетки от пищеводного отверстия до отверстия сетки и книжки идет, перекручиваясь в виде спирали, пищеводный желоб. Он образован двумя валикообразными возвышениями слизистой оболочки, называемыми губами; между ними находится дно желоба. В основе губ заключены пучки продольных гладких мышечных волокон. Мускулатура дна пищеводного желоба состоит из внутреннего, поперечного, слоя гладких мышечных волокон и наружного, продольного, слоя, в котором есть и поперечнополосатые мышечные волокна. Во время приема жидкости губы пищеводного желоба смыкаются почти в трубку и жидкость из пищевода свободно попадает прямо в книжку, минуя рубец и сетку.
Сетка участвует при отрыгивании жвачки: с помощью ее ячеек формируется отрыгиваемый пищевой ком. Лежит она в области мечевидного хряща и в правом и левом подреберьях.
Книжка у крупного рогатого скота шарообразная, несколько сплюснутая с боков, у мелких жвачных — овальной формы. На ней различают правую и левую поверхности, большую и малую кривизны. Название свое книжка получила потому, что ее слизистая оболочка собрана в многочисленные складки, называемые листочками. По величине они бывают четырех видов: большие, средние, малые и самые малые (у коз нет). В листочках есть гладкие мышечные волокна, внедрившиеся из мышечного слоя книжки. Листочки покрыты ороговевшим с поверхности многослойным эпителием и густо усажены роговыми сосочками. На нижней стенке книжки, называемой мостом, или дном, книжки, листочков нет. Этот мост в виде желоба расположен между отверстиями из сетки в книжку и в сычуг. С боков он отграничен двумя валиковидными складками слизистой оболочки. Мышечный слой моста образует сфинктер.
По сторонам отверстия в сычуг возвышаются две парусообразные складки книжки, препятствующие возвращению содержимого сычуга в книжку. Листочки книжки расположены по отношению к мосту радиально. Между свободными краями листочков и желобом моста остается свободное пространство, ведущее из книжки в сычуг, — канал книжки.
Попавшая между листочками пищевая масса разминается и растирается, вместе с тем из нее отжимается жидкость.
Книжка лежит в правом подреберье, дорсально от сетки и сычуга, между рубцом и печенью.
Сычуг — настоящий железистый желудок, представляет собой удлиненный грушевидный мешок. Утолщенный, передний, его конец открывается в книжку; суженный, задний, конец переходит в двенадцатиперстную кишку. Дорсальная, малая, кривизна обращена к позвоночнику, вентральная, большая, к брюшной стенке.
Слизистая оболочка сычуга покрыта призматическим железистым эпителием и содержит кардиальные, фундальные и пилорические железы. Она образует 12—16 широких длинных постоянных, не расправляющихся спиральных складок.
Мышечная оболочка сычуга состоит из наружного — продольного и внутреннего — кольцевого слоев.
Сычуг лежит в правой половине области мечевидного хряща и в правом подреберье.
У крупного рогатого скота самый большой отдел желудка — рубец, за ним идет книжка, затем сычуг и на последнем месте сетка. У овец и коз на первом месте по величине стоит рубец, на втором — сычуг, на третьем — сетка и на четвертом — книжка.
Источник