Азот: главный компонент пука
Когда думают о кишечном газе, представляют метан, сероводород, может быть CO₂. Что удивляет большинство: безусловно самая большая доля пука — от 59 до 79 % — состоит из азота (N₂), бесцветного газа без запаха, не имеющего отношения к бактериальной ферментации. Азот происходит из совсем другого источника и объясняет некоторые из самых загадочных свойств кишечного газа.
Откуда берётся азот в пуке?
Азот в кишечном газе происходит почти исключительно из проглоченного воздуха (атмосферный воздух на 78 % состоит из азота). Во время еды, питья, разговора и особенно при жевании резинки или питье через трубочку человек проглатывает от 0,5 до 2 литров воздуха в день, попадающего в пищеварительный тракт. Часть выходит с отрыжкой, а остальное проходит через желудок, тонкий и толстый кишечник и покидает тело как компонент метеоризма. Поскольку азот физиологически почти инертен — он ни метаболизируется кишечными бактериями, ни сколько-нибудь значимо всасывается слизистой кишечника, — он проходит через весь пищеварительный тракт практически неизменным. Высокое содержание азота объясняет, почему многие газы почти не пахнут: основная масса — газ-носитель без запаха.
Полный состав кишечного газа
Типичный кишечный газ человека состоит так: азот (N₂) 59–79 %, углекислый газ (CO₂) 9–29 %, водород (H₂) 0–21 %, метан (CH₄) 0–26 % (только у производителей метана), кислород (O₂) 0,1–2,3 % и следовые газы ниже 1 % — включая сероводород (H₂S), меркаптаны, аммиак и летучие жирные кислоты. Вариативность огромна: в зависимости от питания, микробиома и индивидуальной физиологии состав одного пука может сильно отличаться от другого. Для запаха важны исключительно следовые газы — прежде всего H₂S, диметилсульфид и метантиол (метилмеркаптан).
Почему азот влияет на громкость?
Азот напрямую способствует громкости газов, хотя сам не имеет запаха: высокое содержание азота означает больший объём газа, проходящий через сфинктер за раз, что вызывает бóльшую вибрацию и потому более громкий звук. Вот почему классический «громкий, но без запаха» пук физиологически логичен: он состоит преимущественно из азота и CO₂ из проглоченного воздуха — без запаха, но объёмный. «Тихий, но смертельный» пук, напротив, содержит более высокие концентрации ферментационных газов, прежде всего H₂S. Этот принцип лежит в основе явления «тихий, но смертельный».
Кислород в кишечнике: недооценённая тема
Хотя доля кислорода в кишечном газе мала — 0,1–2,3 %, — она имеет большое значение для экологического баланса кишечника. Толстая кишка — почти анаэробная (бескислородная) среда: кислород токсичен для большинства живущих там бактерий. Небольшое количество кислорода, попадающего в кишечник с проглоченным воздухом, быстро потребляется клетками слизистой и факультативно анаэробными бактериями. Соотношение кислорода к другим газам можно использовать как индикатор здоровья кишечника: повышенное содержание кислорода в кишечном газе связывают с воспалительными состояниями (колитом), где иммунные клетки используют кислород для борьбы с патогенами.
А вы знали?
- 59–79 % пука составляет азот — проглоченный атмосферный воздух, проходящий через кишечник.
- Азот не имеет запаха и мало влияет на него — но обеспечивает бóльшую часть объёма и громкости.
- За запах отвечают только следовые газы, составляющие менее 1 % общего объёма.
- Содержание кислорода в кишечном газе — потенциальный биомаркер здоровья кишечника.
Интересный факт
Фред Суарес и его коллеги из Университета Миннесоты провели в 1990-х исследование, в котором давали испытуемым специально разработанную газообразующую еду, а затем анализировали каждый отдельный пук в течение 24 часов газовой хроматографией. Участникам приходилось сидеть на устройстве, улавливавшем газ при пукании. Общий итог: в среднем 14 пуков на человека в день по 33 мл каждый. Самый «плодовитый» участник выдал 53 газовых события за один день.
Источники
- Suarez, F.L. et al. (1997). Identification of gases responsible for the odour of human flatus. Gut, 41(1), 100–106.
- Levitt, M.D. & Bond, J.H. (1970). Volume, composition, and source of intestinal gas. Gastroenterology, 59(6), 921–929.
- Tomlin, J. et al. (1991). Investigation of normal flatus production in healthy volunteers. Gut, 32(6), 665–669.