Кровь: река жизни. От древних легенд до научных открытий

Это пример многогранности проявления живой природы: объединенные одним способом строительные блоки могут служить пищей для растений и животных, а объединенные по-другому становятся надежной опорой для деревьев высотой несколько метров и крепкими конструкциями для наших домов.

Существует два вида сахаров, играющих важную роль в питании человека. Во-первых, это обычный столовый сахар — сахароза, выражаясь терминами профессиональных химиков. Как и мальтоза, сахароза состоит из двух шестиуглеродных молекул, которые отличаются одна от другой. Одна из них — глюкоза, а другая — фруктоза, еще один шестиуглеродный сахар, похожий на глюкозу, но с расположенными в ином порядке двумя атомами водорода. Свойства соединения зависят не только от вида атомов и их количества, но и от их точного расположения в молекуле. Нечто подобное наблюдается в нашей системе исчисления: сразу заметна разница между двумя числами — 120 и 210.

Сахароза, как и мальтоза, не усваивается в тонкой кишке, она также должна подвергнуться расщеплению. В пищеварительном соке существует фермент — сахараза, который расщепляет сахарозу на отдельные молекулы — легко усваиваемые глюкозу и фруктозу.

Иногда для выявления небольших изменений в расположении атомов не требуется сложный химический анализ. Даже незначительные изменения могут ярко проявляться. Например, фруктоза, хотя почти и не отличается от глюкозы, однако вдвое слаще ее. Порошок фруктозы, поглощая воду из воздуха, превращается в твердый конгломерат, а глюкоза в порошке остается относительно сухой и рассыпчатой. Поэтому их можно отличить и по виду.

Второй вид сахара находится только в молоке и называется лактозой (от латинского «молоко») или иногда молочным сахаром. Как и сахароза, он состоит из двух молекул, одной из которых является глюкоза. Однако вторая — галактоза (от греческого «молоко») — еще один шестиуглеродный сахар, лишь слегка отличающийся от глюкозы и фруктозы расположением атомов. Лактоза сама по себе не усваивается, однако пищеварительный фермент лактаза расщепляет ее на глюкозу и галактозу.

Лактоза является необычным сахаром: она почти безвкусна. Возможно, потому, что это одна из важнейших составных частей молока, где ее содержится до 4 %. Молоко — основной продукт питания детенышей млекопитающих и, возможно, должно быть почти безвкусной пищей, чтобы в дальнейшей жизни у детеныша не выработалось вкусовых ассоциаций, связанных с молоком.

Прежде чем я закончу разговор об углеводах в нашей пище, нужно сказать, что глюкоза и фруктоза в виде отдельных молекул находятся в некоторых фруктовых соках. Иногда глюкозу называют виноградным сахаром, а фруктозу — фруктовым сахаром. После сбора нектара пчелы расщепляют сахарозу на глюкозу и фруктозу и превращают эту смесь в мед. Во фруктах и меде содержится некоторое количество глюкозы и фруктозы, которые, как вода и ионы минералов, могут проходить сквозь стенки кишечника без изменений.

Все сводится к одному: хотя в пищеварительный тракт углеводы попадают в разных видах, только фруктоза, глюкоза и галактоза проникают сквозь стенки кишечника. Оказавшись внутри клеток, фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу (организм может легко изменять расположение атомов водорода), и только она попадает из клеток в кровь.

В итоге весь процесс переваривания и усвоения углеводов заканчивается следующим образом: в кровь попадает исключительно глюкоза. По этой причине ее иногда называют сахаром крови.

Оказавшись в крови, глюкоза растворяется в плазме и переносится к клеткам организма, так же как и кислород переносится эритроцитами. Клетки берут необходимые им глюкозу и кислород и, объединяя их, вырабатывают углекислый газ, воду и энергию. Глюкоза является топливом клеток, а кровь — конвейером, переносящим это топливо и кислород клеткам, каждая из которых может брать то, что нужно, и столько, сколько нужно, но не больше.

Существует значительное различие между накоплением кислорода и накоплением глюкозного топлива. Человек в минуту делает шестнадцать вдохов, поэтому запас кислорода постоянно обновляется и его содержание в крови находится на постоянном уровне. Однако в среднем мы едим всего три раза в день, к тому же с разными интервалами. После одного приема пищи в кровь попадает глюкоза, но потом пополнения ее запаса может не происходить несколько часов или даже дней.

В любой крайности таится смертельная опасность. Слишком маленькое количество глюкозы приведет к голоданию клеток, а слишком большое превратит кровь в густой сироп, который не сможет течь по сосудам. Крайностей следует избегать, и в этом нам помогает печень.