1.1. Метаболизмът е основата на живота

Както споменахме по-горе, човешкият организъм, както и всяка жива система, е тясно свързан със заобикалящия го свят, разменя с него енергия и вещества, и от гледна точка на термодинамиката, представлява т. нар. отворена система. При сравнение на живата клетка с нежива система, първата разлика, която обикновено се набива на очи, е наличието на различни съставки в нея: електрически, осмотични, концентрационни, обусловени от небалансираното съдържание на различни вещества в клетките и междуклетъчната среда. Например, в клетката има повече калиеви йони, а извън нея – повече натриеви йони. Наличието на тези съставни елементи в живите системи определя принципната възможност за извършване на определена работа, източникът на която е енергията на химичните реакции, осъществяващи се в клетката. Нормалното функциониране на клетката и следователно на целия организъм се осъществява при поддържането на тези съставни елементи с помощта на непрекъснатото постъпване на нови вещества и енергия от заобикалящия ни свят. В противен случай те биха се изравнили. Неслучайно посочените съставки липсват в мъртвите клетки.

С други думи, нормалното условие за работата на клетките, тези тухли, които изграждат всеки жив организъм, е наличието на равновесие между потока от енергия и вещества, които постъпват в клетката и излизат от нея. Това означава, че човешкият организъм може да се представи като голяма пещ, в която се поддържат определени условия чрез непрекъснатото постъпване на гориво, от което се образуват веществата, необходими за неговия растеж и развитие вместо отработените вещества, изхвърляни заедно с ненужните продукти. Известно е, че всички вещества, необходими за нормалното функциониране на човешкия организъм (гориво), се доставят в белите дробове с кислорода и в стомашно-чревния тракт (СЧТ) с храната.

От тази гледна точка, изключително важно звено за взаимодействието на организма с околната среда е процесът на хранене, който обуславя постъпването на продуктите от растителен и животински произход, водата и минералните соли.

Тези продукти съдържат белтъчини, мазнини и въглехидрати, които се разграждат в организма и освобождават енергия, както и витамини, минерални вещества и вода, които сами по себе си не освобождават енергия, но са необходими за нормалното протичане на биохимичните процеси. Тук е много важно да се отбележи, че постъпващата в организма храна не се усвоява директно, а трябва да се разгради предварително до отделни компоненти, от които всеки жив организъм изгражда свои структури по собствен начин, като по този начин осигурява възстановяването на умиращите клетки, растежа на организма, синтезата на ензимите и т. н. По този начин, постъпването и преработването на храната от страна на организма се превръщат във важни фактори за поддържането на относителното постоянство на функциите и биохимичния състав на вътрешните органи и среди на организма, т. нар. хомеостаза.

Голямо значение за поддържането на постоянството на вътрешната среда на организма имат процесите на отделяне на продуктите на разпада, които непрекъснато постъпват в кръвта, лимфата и междутъканната течност. Тези продукти се разделят на газообразни, течни и твърди (разтворени във вода или претеглени във вид на много малки частици), като организмът постоянно се освобождава от тях.

По-голямата част от постъпилите в организма соли и водата не се подлагат на химически трансформации в организма и се отделят с урината и потта. Някои вещества постоянно се намират в кръвта в определени концентрации, като от организма се изхвърля само излишното им количество, а други се отделят почти напълно. 

С изпражненията се отстраняват не само непреработените хранителни остатъци, но и веществата, които се отделят в храносмилателния канал (екскрети). Образуващите се в процеса на синтезата и разпада отровни и токсични вещества се неутрализират от организма и се изхвърлят от него.

Всичко, казано дотук, позволява да се разбере мъдростта на природата, която не само е положила основите за съществуването на живите организми – метаболизма, но е осигурила и нормалното му функциониране. Стомашно-чревният тракт играе важна роля в този процес.

Работата е там, че отклонението от нормата на процесите на разграждане и усвояване на храната може да доведе до попадане в кръвта на вредни вещества, които по своята химична структура са доста близки до веществата, необходими на клетката за изграждане на белтъчините и сложните молекулни структури, осигуряващи нормалното функциониране на целия организъм. Природата обаче е разработила специална защита срещу това, защото всички организми притежават системи за регулиране, които активират процесите, предотвратяващи синтезата на „неправилните” молекули и структури на клетката, като по този начин обуславят самовъзстановяването и саморегулирането на всички процеси в организма. Оттук става ясно значението, което има за здравето на човека нормалното преработване и усвояване на храната и какво може да стане при нарушаването на тези процеси.

В това се състои още една велика мъдрост на природата – координацията на биологичните реакции в организма при промяна на факторите на външната и вътрешната среда, т.е. запазването на независимостта му в определени граници.

Известно е, че нисшите организми могат да съществуват и развиват в много широк диапазон на външните температури, налягане и състав на околната среда. В хода на еволюцията обаче клетките на организма са ставали все по-взискателни към условията на съществуване и координация на физическите и химичните процеси, които са започнали да се нарушават дори при незначителни промени в алкално-киселинния баланс, солния състав и температурата на средата.

Клетките на висшите организми, включително и на човека, са по-малко устойчиви към промените в средата, в сравнение с клетките на нисшите организми. Въпреки това обаче, самите висши организми са по-устойчиви, тъй като при тях, заедно с увеличаването на броя на елементите, които изграждат организма, са се усъвършенствали механизмите за саморегулиране.

По този начин при нисшите животни при доста значителни промени в температурния диапазон, се променя интензивността на обмяната и на всички нива се създава стационарно състояние. Висшите животни съществуват комфортно само в много тесен диапазон на вътрешните температури, макар че в същото време външните температури могат да се променят в много широки граници, без да се нарушава нормалното функциониране на организма, като това става с помощта на по-съвършена система за регулиране, осигуряваща постоянна вътрешна температура.

В същото време, както за отделните клетки, така и за целия организъм има горни и долни граници, извън които системите за саморегулиране вече не могат да се справят с натиска на външните и вътрешните увреждащи фактори. Така например, при постоянно попадане на голямо количество токсични вещества (отрови) в кръвта и следователно в клетките, системите за саморегулиране вече са безсилни. Точно това се получава при нарушаване на нормалния процес на храносмилане и може да се изразява в появата на симптоми, които на пръв поглед не са свързани със състоянието на стомашно-чревния тракт.

По този начин може да се разбере не само ролята, която изпълнява необходимостта от поддържане на правилен, заложен от природата метаболизъм, но и разкриването на истинската причина за нарушаването му, както и до какво може да доведе опитът за подмяна на причината със следствието при лечението на съответното заболяване.

Както се вижда от изложеното по-горе, когато е създавала живите организми, природата е предвидила всичко – всеки вид е заел мястото си, подготвената за него екологична ниша, и той трябва да живее според определените от природата закони и в единство с нея. Растението например, короната, листата и плодовете му са получавали основните хранителни вещества от почвата, подготвена от много поколения микроорганизми, с помощта на развита система от корени. Освен това, висшите растения вече не са могли да съществуват и да се развиват нормално в почва, в която липсват микроорганизми, а и те, от своя страна, вече не са могли да живеят без растенията, загиналите части на които са използвали за храна. Това съжителство е станало неразривно.

В животинския свят храносмилателният тракт играе ролята на „корените”, вратата, през която минава непрекъснатата обмяна на веществата в организма със заобикалящата го природа. А храната играе ролята на почва, която осигурява на организма строителен материал за клетките и поддържа метаболизма на необходимото ниво. При това във вътрешната среда на организма на животното се допускат само определени вещества, които са му необходими, а ненужните се изхвърлят навън, както при системата от корени на растенията. При всички видове животни в процеса на еволюцията се е формирал свой собствен хранителен режим и, както ще видим по-долу, тесни симбиотични отношения с микроорганизмите. Например, болестотворните микроби, които се намират в храносмилателния канал, при проникване в кръвта и лимфата се задържат и обезвреждат не само в лимфните възли, разположени в целия храносмилателен канал и особено многобройни в устната кухина и червата, но и с помощта на намиращата се в него полезна микрофлора, която, от своя страна, получава в организма на животното и човека не само храна, но и благоприятни условия за размножаване.

Както най-дребните едноклетъчни организми – бактериите – подготвят почвата за висшите растения, така и полезната микрофлора на храносмилателния канал на животните взема активно участие в процеса на разграждане на храната и усвояването ù в организма. Какво представлява тази своеобразна „система от корени” при човека? По какъв начин се преработва храната и каква е ролята на най-дребните организми, които населяват храносмилателния тракт?