Во время еды мы пережевываем пищу и таким образом делим ее на гораздо меньшие по размеру кусочки. В результате общая площадь ее поверхности становится больше. Затем пища вступает в контакт с первыми пищеварительными ферментами, содержащимися в слюне. Это особенно касается крахмала, который начинает расщепляться на сахар (глюкозу, которая впоследствии всасывается из кишечника и превращается в сахар в кровотоке). Алкоголь начинает поступать в кровь уже во рту, но около 20 % – в желудке, а остальное количество – в тонкой кишке. Белок сначала должен пройти обработку в желудке, прежде чем подвергнуться дальнейшему воздействию пищеварительных ферментов из поджелудочной железы и попасть в организм из тонкой кишки, в то время как жиры сначала должны смешаться с желчью и пищеварительными ферментами, и только потом они могут всасываться из тонкой кишки.

После пережевывания пища держит свой путь по пищеводу к желудку. У этой части маршрута есть несколько важных особенностей. Пища перемалывается и становится жидкой кашицей, смешивается со слизью и желудочным соком. Его желудок вырабатывает много, поскольку он, будучи соляной кислотой, обеспечивает уничтожение большинства (но не всех) микробов, содержащихся в пище. Некоторое относительно небольшое количество микробов на самом деле любит кислую среду желудка и прекрасно себя там чувствует. Например, это относится к бактериям вида Helicobacter pylori (также известным как бактерии язвы желудка), которые обнаруживаются более чем у половины взрослого населения и являются наиважнейшей причиной возникновения язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, а также значимой сопутствующей причиной развития рака желудка. Кроме того, желудочный сок участвует в первой стадии переваривания белков – их гидролизе и денатурации. Желудок вырабатывает ряд важных гормонов, таких как гастрин, и вещество (внутренний фактор), которое необходимо для получения витамина В12 из потребляемой нами пищи.

Когда заканчивается обработка еды в желудке, она направляется в тонкую кишку. Первый отдел называется двенадцатиперстной кишкой, и именно здесь происходит самая важная часть пищеварительного процесса. Еда (белки, жиры, углеводы, спирт) смешивается с пищеварительными ферментами, которые вырабатываются и выводятся из поджелудочной железы, и желчью (которая хранится в желчном пузыре) из печени. Таким образом пища химически расщепляется и перерабатывается, что, в свою очередь, делает возможным всасывание питательных веществ в оставшейся части тонкой кишки, и они могут поступить в наш организм через кровоток и лимфатическую систему.

Наша тонкая кишка (благодаря своим ворсинкам и микроворсинкам) имеет огромную поверхность, размер которой равен теннисному корту. Это необходимо для максимального контакта с пищей и возможности усвоить как можно больше питательных веществ (разумеется, предполагается, что пища была в достаточной степени расщеплена до того, как достигла тонкой кишки). Кроме того, тонкая кишка – орган, который имеет самую большую поверхность контакта с внешним миром, намного больше, чем кожа и легкие вместе взятые. Из-за того что с пищей могут поступать вредные вещества, а также по причине огромной поверхности тонкой кишки около 80 % нашей иммунной системы расположено как раз в области тонкой и толстой кишок.

Поэтому задача нашего иммунитета – посылать сигналы в кишечник, чтобы прощупать, кто там прячется: друзья или враги. Иммунная защита человеческого организма состоит из двух главных частей: врожденной иммунной системы и приобретенного иммунитета. Врожденную иммунную систему можно сравнить с первой линией обороны, это наша пехота. Каждый раз, когда встречается новая угроза, будь то микробы, пищевые белки, раковые клетки и т. д., она сможет атаковать, чтобы убить или разрушить то, что воспринимается как потенциально вредное. Чтобы избежать траты огромного количества сил в следующий раз, когда возникает такая же угроза, врожденный иммунитет дает приобретенному (который развивается с рождения на протяжении всей жизни) инструкции по созданию химического оружия – антител. В будущем эти антитела будут готовы уничтожать. Такой же принцип у вакцин. С прививкой человек получает безвредное небольшое количество бактерий или вирусов целиком или частично, но этого количества достаточно, чтобы врожденный иммунитет среагировал на опасность и передал сообщение приобретенной иммунной защите о необходимости выработки антител, при этом сам вакцинируемый не заболевает. В следующий раз, когда мы контактируем с тем же микробом, иммунитет атакует его этими антителами.

То, что наш иммунитет справляется с этим заданием так замечательно и с такими редкими промахами, совершенно невероятно, если подумать о том, насколько сложным является это задание на протяжении всей жизни. Ведь мы контактируем с различными веществами, вдыхая их с воздухом, принимая с пищей, через нашу кожу. Порой врожденный иммунитет не справляется с задачей убить врагов, и мы заболеваем. Иногда приобретенная иммунная защита не может выработать достаточное количество антител, если атака слишком сильна. Бывает и так, что иммунная система ошибается и атакует безвредные вещества, как в случае с аллергией, или наши собственные клетки, как в случае с аутоиммунными заболеваниями.

Но каким образом иммунитет может принимать то, что дружественно, и что-то иное, что враждебно? Процесс обучения этому искусству длится на протяжении всей жизни, он начинается сразу после рождения, и микрофлора кишечника играет здесь очень большую роль, выступая в качестве школы для иммунной системы. Совсем скоро вы узнаете об этом больше.

Если вы ежедневно едите несколько раз, то питаетесь как большинство людей. Наверняка вы так же редко, как и они, задумываетесь об огромном количестве задач, которые должна выполнить пищеварительная система, чтобы расщепить, усвоить и использовать питательные вещества. Для координации пищеварительного процесса людей и животных необходимы надежные и сложные системы управления, что как раз и обеспечивается нервной и эндокринной системами. Гормональный контроль пищеварительных функций обеспечивается так называемой кишечной гормональной системой.

Классические гормоны желудочно-кишечного тракта (гастроинтестинальные гормоны, или гормоны ЖКТ) секретируются клетками желудка и тонкой кишки. Гормоны ЖКТ выделяются в кровоток и циркулируют по всему организму, воздействуя на функции других частей пищеварительного тракта, печени, поджелудочной железы, мозга и ряда иных органов.

Есть множество сигнальных веществ, которые влияют на нашу пищеварительную функцию. Довольно интересно, что ряд классических гормонов ЖКТ вырабатывается в том числе и в мозге, они называются «вазоинтестинальные полипептиды» либо «вазоактивные интестинальные пептиды». Больше об этом – в главе 10.