В последние десятилетия все большее внимание физиологов и клиницистов привлекает межпищеварительная периодическая деятельность (МПД) желудочно-кишечного тракта, включающая моторный, секреторный и резорбтивный компоненты [1, 4, 5, 9, 14]. Она слагается из периодов (фаз) активности и относительного покоя мышечного и секреторного аппарата желудка и тесно связана с циклическими изменениями кровотока в мезентериальных сосудах и концентрации в крови ряда гастроинтестинальных гормонов – мотилина, соматостатина, панкреатического полипептида и др. [4, 6, 10, 14].
Накопленные к настоящему времени данные свидетельствуют о важной патофизиологической роли нарушений МПД. В частности, описаны значительные изменения голодной гастродуоденальной моторики и париетальной секреции у животных с экспериментальными язвами желудка и двенадцатиперстной кишки, а также у больных язвенной болезнью [2, 3, 9, 11, 13]. В эксперименте на крысах выявлены циркадные изменения чувствительности слизистой оболочки желудка (СОЖ) к повреждающему действию ульцерогенных факторов [12]. Вместе с тем хронобиологические аспекты секреции слизи, которая рассматривается в качестве одного из важнейших факторов желудочной цитопротекции, остаются совершенно не изученными.
Цель исследования. Целью настоящей работы явилось изучение секреции слизи и ее упругопластических (реологических) свойств у больных дуоденальной язвой и у здоровых людей с учетом периодов и фаз межпищеварительного моторно-секреторного цикла.
Материал и методы исследования. Обследовано 34 человека: 13 практически здоровых лиц (8 мужчин и 5 женщин) в возрасте от 15 до 55 лет (средний возраст 36±3,3 лет) и 21 больной (17 мужчин и 4 женщины) язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки (ЯБ ДК) в возрасте от 21 года до 58 лет, средний возраст 36±2,1 лет. В их числе было 15 больных с неосложненной формой заболевания и 6 – с геморрагическими осложнениями (в анамнезе).
Исследование проводили утром натощак после 14-часового голодания и не ранее, чем через 24 часа после отмены всех медикаментозных препаратов. МПД изучали в течение 180–240 минут методом открытых катетеров с использованием установки для одновременного исследования межпищеварительной моторной и секреторной деятельности верхнего отрезка пищеварительного тракта, включающей четырехканальный секреторно-манометрический зонд, систему постоянной перфузии катетеров, электронные преобразователи давления (механотроны 6МДХ11 С), блок усиления и регистрации [7]. Зонд вводили через рот и устанавливали таким образом, чтобы устья одного манометрического и секреторного катетеров располагались в антральном отделе желудка (АОЖ), а двух других манометрических катетеров – в двенадцатиперстной кишке (ДК). В соответствии с общепринятыми критериями [6, 9, 14], на механограммах АОЖ и ДК идентифицировали 3 фазы МПД: 1-ю – моторного покоя, 2-ю – нерегулярной моторной активности, во время которой регистрируются одиночные или групповые сокращения и 3-ю – регулярной моторной активности, которая характеризуется ритмичными высокоамплитудными сокращениями органов с частотой базального ритма 3 в 1 минуту для АОЖ и 11–12 для ДК.
При анализе межпищеварительной секреторной деятельности желудка выделяли 2 фазы: 1-ю – относительного секреторного покоя (ОСП), которая совпадает с моторным покоем АОЖ и характеризуется минимальным уровнем секреции кислоты и пепсина и 2-ю – усиления секреторной активности (УСА), которая соответствует фазам нерегулярной и регулярной моторной активности АОЖ. В постоянно аспирируемых 5-минутных порциях желудочного сока определяли объем, титруемую кислотность, концентрацию бикарбонатов, пепсина и непепсинного белка, представленного главным образом глюкопротеинами слизи. Далее вычисляли выработку упомянутых ингредиентов за 1 минуту в каждой фазе секреторного цикла. Реологические свойства слизи, выделенной из желудочного сока центрифугированием, изучали на прецизионном ротационном вискозиметре Rheotest-2 с использованием измерительной системы конус-плита по методике, принятой в современной физико-химической механике для определения структурно-механических свойств высокомолекулярных соединений [3]. Измеряли предел упругости слизи (дин/см2) и два значения ее эффективной вязкости (сП): при низкой скорости сдвига (D=11,1 с-1), когда структура геля остается интактной, и при высокой скорости сдвига (D=4860 с-1), когда его структура практически полностью разрушается. Статистическая обработка проводилась с помощью программного пакета Statistica 7. фирмы StatSoft Inc. (США).
Результаты исследования. Как видно из таблицы 1, полный цикл межпищеварительной периодики у здорового человека длится около 2 часов. При этом период моторно-секреторного покоя в среднем на 43 % продолжительнее периода моторно-секреторной активности. Традиционные показатели желудочной секреции (концентрация кислоты и бикарбонатов, активность пепсина, а также дебит кислоты и пепсина) в фазе УСА в среднем в 1,3–3 раза превышают таковые в фазе ОСП (здесь и далее приведены только статистически достоверные различия, р˂0,05).
Установлено, что у здоровых людей как количественные, так и качественные параметры желудочного слизевыделения обнаруживают четко выраженную периодичность, синхронную с межпищеварительным ритмом гастродуоденальной моторики и секреторной деятельности обкладочных и главных клеток. У них период моторной активности (2–3 фазы МПД) наряду с усилением секреции кислоты, бикарбонатов и пепсина резко возрастает концентрация слизистых веществ в соке (в среднем в 1,6 раза) и их дебит (в 2,2 раза). При этом предел упругости слизистого геля увеличивается в среднем на 14,4 %, его эффективная вязкость, измеренная при низкой и высокой скоростях сдвига, – на 12,0 % и 12,9 %, соответственно. Важно подчеркнуть, что описанная биоритмологическая закономерность слизевыделительной деятельности желудка зарегистрирована у всех обследованных нами здоровых людей.
Таблица 1
Секреторная деятельность желудка и реологические свойства слизи в межпищеварительном периоде у лиц контрольной группы
Секреторный, реологический показатель |
Фаза относительного секреторного покоя |
Фаза усиления секреторной активности |
|||
Mi - Mx |
M±m |
Mi - Mx |
M±m |
||
Длительность, мин. |
30-81 |
63±4,2 |
30-72 |
44±3,5+ |
|
Секреторный показатель |
|||||
Объем секрета, мл |
25-198 |
106±14,3 |
15-167 |
87±12,6 |
|
Кислотность, мМ/л |
11-38 |
28±2,2 |
13-70 |
44±4,7+ |
|
Концентрация бикарбонатов, мМ/л |
16-20 |
18±0,3 |
12-20 |
16±0,6+ |
|
Активность пепсина, мг/мл |
0,11-0,34 |
0,21±0,02 |
0,14-0,80 |
0,40±0,05+ |
|
Концентрация непепсинного белка, г/л |
1,9-3,2 |
2,54±0,11 |
3,1-5,7 |
3,97±0,21+ |
|
Выработка кислоты, мкМ/мин |
16-119 |
47±8,5 |
26-169 |
78±11,8+ |
|
Выработка бикарбонатов, мкМ/мин |
8-55 |
30±3,9 |
7-48 |
29±3,4 |
|
Выработка пепсина, мг/мин |
0,24-0,49 |
0,33±0,02 |
0,35-0,82 |
0,69±0,04* |
|
Выработка непепсинного белка, мг/мин |
2,44-6,12 |
3,53±0,31 |
2,84-11,2 |
7,73±0,69* |
|
Реологический показатель |
|||||
Предел упругости дин/см2 |
296-663 |
507±30,4 |
346-760 |
580±34,3+ |
|
Эффективная вязкость при низкой скорости сдвига, сП |
1838-4289 |
2823±203,3 |
1793-4595 |
3163±232,4+ |
|
Эффективная вязкость при высокой скорости сдвига, сП |
13,1-28,4 |
18,6±1,27 |
16,1-28,7 |
20,7±0,5+ |
Примечание: здесь и в таблице 2 статистически достоверные сдвиги (р˂0,05), вычисленные методом прямых разностей, отмечены знаком «+».
Результаты статистического анализа, отраженные в таблице 2, показывают, что у больных ЯБ ДК существенно сокращена продолжительность фазы ОСП (в среднем в 1,7
раза) и нарушено соотношение периодов покоя и моторно-секреторной активности (1:1 против 1,4:1 у лиц контрольной группы). Кроме того, у них значительно увеличены показатели концентрации и выработки кислоты и пепсина в обе фазы межпищеварительного цикла (в 1,4–4,2 раза) и снижены реологические параметры слизи (в 1,2–1,6 раза). В рассматриваемой группе больных концентрация непепсинного белка в соке, полученном в фазах ОСП и УСА, уменьшена на 28,3 % и 25,4 %, соответственно.
Таблица 2
Секреторная деятельность желудка и реологические свойства слизи в межпищеварительном периоде у больных дуоденальной язвой
Секреторный, реологический показатель |
Фаза относительного секреторного покоя |
Фаза усиления секреторной активности |
||
Mi - Mx |
M±m |
Mi - Mx |
M±m |
|
Длительность, мин. |
20-65 |
38±2,6* |
20-60 |
39±2,3 |
Секреторный показатель |
||||
Объем секрета, мл |
11-290 |
106±14,3 |
40-278 |
132±13,7* |
Кислотность, мМ/л |
7-75 |
42±3,9* |
23-90 |
64±3,8* |
Концентрация бикарбонатов, мМ/л |
11-21 |
16±0,5 |
9-19 |
13±0,5* |
Активность пепсина, мг/мл |
0,19-0,67 |
0,38±0,03* |
0,22-0,71 |
0,43±0,03*+ |
Концентрация непепсинного белка, г/л |
1,1-3,3 |
1,82±0,12* |
1,3-6,0 |
2,96±0,27*+ |
Выработка кислоты, мкМ/мин |
5-413 |
121±23,6* |
29-513 |
180±27,9*+ |
Выработка бикарбонатов, мкМ/мин |
9-85 |
45±4,3* |
12-89 |
46±4,5* |
Выработка пепсина, мг/мин |
0,20-2,84 |
1,38±0,15* |
0,34-2,97 |
1,52±0,15*+ |
Выработка непепсинного белка, мг/мин |
1,46-10,7 |
4,90±0,53* |
3,34-18,0 |
9,02±0,85 |
Реологический показатель |
||||
Предел упругости дин/см2 |
177-646 |
384±27,1* |
136-748 |
428±35,6* |
Эффективная вязкость при низкой скорости сдвига, сП |
1164-4289 |
2194±180,5* |
919-3860 |
2030±169,9* |
Эффективная вязкость при высокой скорости сдвига, сП |
9,1-29,4 |
15,2±1,17* |
5,0-29,7 |
15,9±1,25* |
Примечание: статистически достоверные отличия от одноименных показателей у лиц контрольной группы (р˂0,05) отмечены *.
У больных ЯБ ДК, так же как и улиц контрольной группы, абсолютные показатели выделения слизи в межпищеварительном периоде характеризуются четко выраженной цикличностью. При этом появление моторной активности наряду с усилением секреции кислоты и пепсина характеризуется существенным увеличением содержания мукоидных субстанций в соке (в среднем на 62,6 %), а также темпа их выделения (на 84,1 %). Вместе с тем анализ индивидуальных наблюдений показал, что у 4 (19±9 %) больных продукция слизи сохранялась на прежнем уровне, а у 2 других (10±7 %) – даже снизилась. Иными словами, у 1/3 больных межпищеварительный ритм слизевыделения либо отсутствует, либо извращен.
Далее установлено, что у больных ЯБ ДК, в отличие от здоровых людей, активация слизевыделения в фазе усиления секреторной активности (2–3 фазы МПД) сопровождается разнонаправленными изменениями ее упругопластических свойств. В частности, у 11 (52±11 %) больных реологические параметры слизи увеличились, у 6 (29±10 %) больных они практически не изменились и у 4 (19±9 %) больных – уменьшились. В целом же, судя по средним величинам, они достоверно не изменились.
Обсуждение результатов исследования. По современным представлениям, ключевую роль в поддержании целостности СОЖ играет слизь, которая благодаря высокой вязкости, липкости образует своеобразный слизисто-бикарбонатный барьер, ограждающий эпителиальный покров от весьма мощного действия агрессивных ингредиентов желудочного сока, компонентов желчи и многочисленных экзогенных гастротоксических агентов [1, 3, 8]. Интралюминальная слизь обладает способностью связывать и нейтрализовать определенное количество кислоты и пепсина и выполняет роль смазки, предохраняющей гелевое покрытие и прилегающую СОЖ от механических повреждений. В последние годы убедительно доказано, что способность пристеночной слизи эффективно задерживать обратную диффузию ионов водорода и противостоять повреждающему действию пепсина тесно связана с ее высоким упругопластическими и вязкостными свойствами [2, 3, 8].
В свете изложенного ритмические изменения качественных и количественных характеристик слизевыделительной деятельности желудка у здорового человека в межпищеварительном периоде можно расценивать в качестве адаптационно-приспособительного механизма, обеспечивающего повышение защитного потенциала слизистой оболочки в период физиологического усиления функциональной активности обкладочных и главных клеток.
К настоящему времени не накоплено достаточно сведений для детального объяснения интимных механизмов описанного феномена. Вместе с тем уже сравнительно давно известно, что кислота является мощным стимулятором мукоцитов желудка [1, 6]. Следовательно, одной из причин активации слизевыделения в периоде моторно-секреторной «работы» может служить повышение кислотности сока. Увеличению содержания слизистых веществ в соке может способствовать также активная перистальтика желудка. Что касается качественных характеристик слизевыделения, то сведения литературы [9] и собственные наблюдения [2] свидетельствуют, что стимуляция желудочной секреции и изменения интралюминального рН существенно не отражаются на реологических свойствах слизи. Следовательно, ультрадианный ритм реологии слизи не может быть поставлен в связь с изменениями деятельности париетальных гландулоцитов. Более вероятным объяснением может служить наличие общего механизма (осциллятора), контролирующего межпищеварительную голодную моторику, секрецию кислоты, пепсина и изменения упруговязких свойств слизи.
Судя по полученным нами данным, у половины больных дуоденальной язвой нарушен физиологический защитный механизм, обеспечивающий выделение слизи с более высокими гельформирующими и упруговязкими свойствами в фазе моторно-секреторной активности. У таких пациентов резкое усиление агрессивности желудочного сока не компенсируется адекватными изменениями количественных и/или качественных параметров слизевыделения, направленных на повышение устойчивости слизистого барьера желудка. Эти результаты подтверждают гипотезу Мооrе и соавт. [12] о возможной роли в ульцерогенезе цикадных изменений чувствительности СОЖ к повреждающим воздействиям. Описанные нарушения биоритмологии секреции слизи могут служить в качестве одного из важных патогенетических механизмов язвообразования.
Выводы
- У здорового человека выделение слизи и ее реологические свойства в базальном периоде характеризуются четко выраженной периодичностью, синхронным и межпищеварительным ритмом гастродуоденальной моторики и секреторной деятельности обкладочных и главных желез; при этом с появлением моторной активности наряду с усилением кислото- и пепсиновыделения резко возрастает продукция слизи и повышаются ее упруговязкие свойства.
- При язвенной болезни двенадцатиперстной кишки существенно нарушен биологический ритм количественных и качественных параметров слизевыделения в межпищеварительном периоде: у 1/3 больных активация продукции кислоты и пепсина в фазе моторно-секреторной «работы» не сопровождается адекватным увеличением секреции слизи, а у 1/2 больных – повышением ее упруговязких свойств, что может служить одним из важных факторов ульцерогенеза.
Библиографическая ссылка
Борисов Ю.Ю. МЕЖПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ РИТМ СЛИЗЕВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЖЕЛУДКА У БОЛЬНЫХ ДУОДЕНАЛЬНОЙ ЯЗВОЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 2. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=26195 (дата обращения: 08.12.2024).