Храненето започва преди абсорбцията на хранителните вещества

Често си представяме храненето като подредена последователност: изяждаме храната, смиламе я, хранителните вещества се абсорбират и едва тогава организмът започва да реагира.

Но реакцията може да започне по-рано.

Видът и мирисът на храната, нейният вкус и особено присъствието ѝ в устата могат да променят случващото се в организма още преди абсорбираните хранителни вещества да предизвикат основния системен отговор след хранене.

Тези ранни реакции имат име: реакции на цефалната фаза.

Само че „ранна“ не означава автоматично „цефална“. Цефалната фаза се определя от това откъде тръгва сигналът — основно от областта на главата и устата — и как тази информация се предава по нервни пътища към храносмилателната система.

Устата вече е част от храносмилането

Най-лесният пример е нещо, което всички сме забелязвали: храната може да предизвика слюноотделяне още преди да сме я преглътнали.

Това вече е част от физиологичната реакция към храненето.

Слюнката овлажнява храната и помага за оформянето на хранителен болус, който може да бъде преглътнат. Тя позволява на съединенията в храната да достигнат до вкусовите рецептори, а слюнчената амилаза започва да разгражда нишестето. Слюнката също така защитава тъканите и зъбите в устната кухина.

Така, докато хапката достигне до стомаха, нейната обработка вече е започнала.

И реакцията невинаги спира дотам.

Какво се случва, ако опитаме храната, но не я преглътнем?

Изследователите са намерили находчив начин да проучат това.

Той се нарича модифицирано фиктивно хранене (modified sham feeding).

Участниците виждат, помирисват, опитват и дъвчат храната, но не я преглъщат.

Тъй като храната не попада в стомаха, изследователите могат да разгледат част от реакциите, предизвикани от сетивната стимулация и стимулацията в устата, отделно от реакциите, които по-късно възникват при наличието на храна в стомашно-чревния тракт.

Тези експерименти обикновено са малки и се провеждат при строго контролирани условия, но разкриват интересна част от физиологията.

При определени условия опитването и дъвченето на храна без преглъщане могат да променят стомашната активност, панкреатичната секреция и някои хормонални сигнали.

Нервната система изглежда има важна роля в тази комуникация. Парасимпатиковите пътища, в които участва блуждаещият нерв, или вагусът, свързват мозъка с няколко храносмилателни органа. В експерименти, при които част от тази сигнализация е била блокирана, някои от ранните храносмилателни реакции също са изчезнали.

Организмът обаче не включва едновременно всеки храносмилателен процес.

Различните реакции не протичат по един и същ начин.

В един експеримент с фиктивно хранене при хора например панкреатичният полипептид се повишава, докато при инсулина, глюкагона, GLP-1, GIP и грелина не е установена цефална реакция.

Тази избирателност е една от причините да бъде подвеждащо да говорим за „цефалната реакция“, сякаш става дума за едно общо и еднообразно събитие.

А след това идва инсулинът

Инсулиновият отговор на цефалната фаза, или CPIR, се обсъжда от десетилетия.

Идеята е ясна: може ли сетивният контакт с храната или присъствието ѝ в устата да предизвика малко и ранно отделяне на инсулин, преди да започне основният инсулинов отговор, породен от абсорбираните хранителни вещества и повишаването на кръвната глюкоза?

Данните при хора сочат, че това е възможно.

Но реакцията не се проявява надеждно.

Систематичен преглед и метаанализ от 2020 г. установяват общ ранен инсулинов отговор в наличните данни при хора. Друг систематичен преглед от същата година показва колко променлива може да бъде тази реакция.

Сред 119 експериментални условия повишаване на инсулина с поне 1 μIU/mL е наблюдавано при 41%.

Статистически значимо повишаване спрямо изходното ниво е установено само при 22%.

Сред условията, при които е отчетена реакция, медианното повишаване е 2,5 μIU/mL, или приблизително 30% над изходното ниво, а пикът настъпва средно около петата минута.

С други думи, CPIR изглежда е реално физиологично явление.

Просто не е универсално.

Защо резултатите са толкова непоследователни?

Част от отговора може да се крие в това към какъв стимул всъщност се очаква да реагира организмът.

Да видим снимка на храна не е физиологично равностойно на това да я помиришем. Мирисът не е същото като вкуса. А опитването на нещо не е равностойно на сдъвкването и преглъщането на цяло хранене.

Проучванията се различават и по това кога се вземат кръвни проби, как се определя CPIR и какви храни или течности се използват.

По-нови експерименти засилват доказателствата за значението на случващото се в устата.

В едно малко контролирано проучване при хора контактът на глюкоза и малтодекстрин с устната кухина предизвиква ранни инсулинови реакции. Когато изследователите повлияват съответния вкус или разграждането в устата, реакциите намаляват или изчезват.

Друг малък експеримент установява, че различните сладки стимули предизвикват реакции с различна големина и че между отделните хора има съществени различия.

Следователно CPIR може да възникне.

Но самото виждане на храна не означава, че панкреасът на всеки човек незабавно отделя инсулин. Реакцията зависи от стимула, експерименталните условия и самия човек.

Цефалната фаза не се определя по хронометър

Лесно е да си представим ясна граница:

първо цефалната фаза, след това храносмилането, после абсорбцията и накрая метаболизмът.

В действителност физиологията е по-сложна — и по-интересна.

Цефалните реакции се определят основно от това откъде произхождат сигналите и как се предават, а не от точен брой секунди преди или след преглъщането.

След като храната бъде преглътната, от стомаха и червата започва да постъпва нова информация. Стомахът се разтяга. Хранителните вещества взаимодействат с чревните механизми за разпознаване. Освобождават се стомашно-чревни хормони. Абсорбираните хранителни вещества започват да навлизат в кръвообращението.

През това време част от цефалната нервна сигнализация може все още да продължава.

Вместо отделни процеси, които се включват един след друг, храненето създава няколко слоя физиологична информация, които могат да се припокриват.

Защо организмът реагира предварително?

Сетивната информация дава на нервната система ранна индикация, че вероятно предстои прием на храна.

Физиолозите понякога описват това като антиципаторна, или изпреварваща (feedforward), регулация: организмът започва да реагира на информация за това, което вероятно предстои, преди да са се развили пълните вътрешни последици.

Това звучи полезно.

И точно тук една интересна част от физиологията лесно може да се превърне в здравно твърдение.

Щом организмът може да реагира предварително на храната, лесно е да допуснем, че по-силната антиципаторна реакция непременно трябва да подобрява храносмилането, регулирането на апетита или метаболитното здраве.

Данните при хора не са установили това.

Малки контролирани проучвания сочат, че сетивната стимулация в устата може да повлияе на ранната секреция на инсулин и регулирането на глюкозата при определени експериментални условия. Систематичните прегледи обаче не откриват последователни доказателства, че CPIR или свързани с него ендокринни реакции подобряват съществено насищането по време на хранене, регулирането на глюкозата или други свързани показатели.

Доказателствата са още по-ограничени по отношение на ситостта след хранене, последващия енергиен прием и дългосрочното метаболитно здраве.

Липсата на доказана полза не показва, че цефалните реакции нямат физиологична функция.

Означава, че все още нямаме достатъчно доказателства, за да ги превърнем в хранителни правила или обещания за по-добро метаболитно здраве.

Храненето започва с информация, а не само с хранителни вещества

Разбира се, има значение какво ядем.

Белтъчините, въглехидратите, мазнините, хранителните влакнини, витамините, минералите и енергията участват във физиологичната реакция към храненето.

Но храната първо достига до нас като нещо, което можем да видим, помиришем, вкусим и усетим в устата.

Преди да се разгърнат основните метаболитни последици от храненето, нервната система вече е получила информация за това, което предстои. Слюноотделянето може да се е увеличило. Някои храносмилателни процеси може вече да започват да се променят. При определени условия могат да се появят и ранни ендокринни реакции.

Доказателствата са по-силни за някои от тези реакции, отколкото за други, а физиологичното им значение все още се изследва.

Затова заглавието на тази статия умишлено е малко по-просто от самата физиология.

Няма един-единствен момент, в който храненето биологично „започва“.

Това, което доказателствата ни позволяват да кажем, е по-точно — и може би по-интересно:

организмът може да започне да реагира на информацията за храната, преди абсорбираните хранителни вещества да предизвикат основния системен отговор след хранене.