Пищеварительные железы синтезируют большой ассортимент гидролитических ферментов. Их функцией является деполимеризация нутриентов пищи до фрагментов, в основном мономеров, которые всасываются в кровь и лимфу, а затем используются организмом как энергетический и пластический материал. Секреция ферментов пищеварительными железами выступает в роли ведущего компонента реализации пищеварительной и трофической функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Каждая сложная структура (орган и система) имеет более чем одну функцию, привнесенную разными функциональными блоками. В организме большинство органов мультифункциональны, что создает широкие возможности для значительных структурных и функциональных перестроек [37]. Cинтезируемые и секретируемые пищеварительными железами ферменты не только реализуют гидролитическую, собственно пищеварительную функцию секретов, но и участвуют в других процессах: инкретируясь, они транспортируются кровью, сорбируются ее компонентами и эндотелием сосудов, а также рекретируются (ресекретируются) в составе секретов пищеварительных желез [13, 14]. Иными словами, ферменты рециркулируют в системе органов ЖКТ, выполняя сигнальную роль в авторегуляции секреторной функции пищеварительных желез.
Особое значение имеет полифункциональность ферментов в организме. Все энзимы наряду с ферментативной активностью обеспечивают метаболические потоки, и между неспецифическими биохимическими изменениями существует метаболическая связь [27]. Содержание гидролитических ферментов в крови относительно постоянно, что достигается сопряжением инкреции ферментов с их экскрецией, связью с ингибиторами и сорбентами, а также с протеолизом. Описана система обеспечения ферментного гомеостаза, предотвращающая значительные его отклонения в сторону гипо- и гиперферментемии [9]. С учетом экскреторной концепции происхождения секреторных процессов стали понятны многие феномены: существование эндосекреции (инкреции) пищеварительных ферментов, возможность изменения их соотношения в ЖКТ под влиянием воздействия различных внешних и внутренних условий, в частности характера и степени функционирования клеток, наличия в организме таких биологических веществ, как групповые и типовые антигены, потеря ферментов при экскреции с мочой [38].
Исследования последних лет вызвали интерес широкого круга клиницистов, биохимиков и физиологов к определению активности пищеварительных ферментов при различных физиологических и патологических состояниях, в том числе при заболеваниях ЖКТ [3, 10, 13, 14, 34, 36, 42]. Характеризуя принципы оценки энзимологических показателей крови при различных заболеваниях, в том числе и при инфекционной патологии, некоторые авторы [26, 27] подчеркивают, что при значительной вариабельности активности ферментов при различных заболеваниях для них характерна качественно одинаковая взаимозависимость, свойственная всем метаболическим процессам в организме [26].
Прежде всего это относится к гидролитическим ферментам, которые, кроме обладания собственно пищеварительными функциями, выступают в кишечнике в качестве протеолитического барьера. Следует также отметить, что гидролазы обнаруживаются не только в органах пищеварения (в частности в почках), где они могут выполнять барьерную роль [37, 39]. В кишечнике как одном из значимых мест образования и экстраренальных путей выведения ферментов наряду с процессами собственно пищеварения происходят рекреция, экскреция, депонирование гидролаз и их обратная абсорбция в кровь. Содержание инкретируемых ферментов в сыворотке крови и выделение их с мочой зависят от количества активных секреторных клеток-продуцентов в составе пищеварительных желез, сопротивления оттоку секрета из железы в полость пищеварительного тракта, функционального состояния почек и других путей выведения ферментов из организма, их депонирования и утилизации [13, 14]. Поэтому, учитывая содержание энзимов в сыворотке крови, моче и других биосредах, можно дать заключение о функциональном состоянии пищеварительных желез, синтезирующих эти ферменты.
Кровь, выполняя многочисленные функции, одновременно является регулятором метаболических процессов [26]. Однако конкретные пути транспорта ферментов пищеварительных желез в кровь, их содержание в крови и других жидкостных средах организма, а также особенности обеспечения ферментного гомеостазиса в клинике изучены недостаточно. Это касается и ферментного гомеостаза при различной патологии ЖКТ. Вместе с тем в современной литературе имеется множество данных о наличии (особенно у детей, перенесших острые кишечные заболевания, в том числе инфекционного характера) реактивных изменений в гепатобилиарном тракте и поджелудочной железе. Это наиболее характерно для длительного дисбактериоза, характеризующегося продолжительными расстройствами функциональной активности пищеварительной системы [4, 17, 23, 30]. Развитие интоксикации и дегидратации при диареях различного, в частности инфекционного, генеза сопровождается нарушением гомеостаза, в том числе ферментативными сдвигами, которые сохраняются и после исчезновения клинических проявлений острой фазы заболевания [7].
Изменения ферментовыделительной функции органов пищеварения оказывают значительное влияние на трофику организма в целом, поскольку расстройства переваривания и всасывания в кишечнике (вторичный синдром мальабсорбции) являются начальной фазой нарушения процессов метаболизма, имеющих особое значение в генезе многих заболеваний. Так, даже у детей при благоприятном исходе у них острой диареи и отсутствии бактериологических и иммунологических признаков затяжного процесса нередко наблюдаются различные негативные последствия, связанные с нарушением питания. Перенесенные кишечные заболевания способствуют формированию у реконвалесцентов дисбиотических и аллергических состояний, изменяют иммунореактивность организма, отрицательно влияют на физическое и психическое развитие детей [16, 20]. Кроме того, в последние годы все чаще высказываются предположения об этиологической и патогенетической связи острых кишечных заболеваний с хронической патологией органов ЖКТ.
Известно, что нарушения микробиоценоза кишечника являются предвестниками изменений энтеросорбции и иммунного статуса организма [15, 40]. В состоянии микроэкологического равновесия кишечные эубактерии способствуют гидролизу белков, сбраживают углеводы, омыляют жиры, препятствуют микробному декарбоксилированию пищевого гистидина, что обеспечивается возможностью образования значительного количества ферментов (протеазы, амилазы, липазы, целлюлазы и пр.), а также влияют на холестериновый обмен [31, 55]. В результате подавления роста нормальных симбионтов нарушаются процессы пищеварения, изменяется рН кала и снижается ферментативная активность. Так, развитие мальабсорбции углеводов при кишечных заболеваниях у детей, особенно инфекционного характера, многими исследователями рассматривается как фактор, отягощающий течение болезни [1, 25, 35].
Дисфункции пищеварительных желез сопровождаются нарушениями питания, процессов переваривания пищи и всасывания мономеров и питательных веществ, развитием избыточного бактериального роста в тонкой кишке, а также расстройствами моторной функции ЖКТ [17, 29, 47, 49, 51, 53]. Синдром избыточного бактериального роста у детей и взрослых сопровождается инактивацией панкреатических ферментов, провоцируя их дефицит [12]. При возникновении кишечных расстройств изменяется большинство биохимических показателей крови и кала: повышается содержание общих липидов, триглицеридов, углеводов, общего белка [2]. Данные многих авторов свидетельствуют о том, что патологические процессы при кишечных заболеваниях и дисбактериозе имеют системный характер, протекают с нарушением функции различных органов, в том числе почек, печени, поджелудочной железы [6, 11, 22, 31, 32, 44-46, 48, 52]. В результате возникают выраженные сдвиги содержания пепсиногена, амилазы, липазы, щелочной фосфатазы и трансфераз в сыворотке крови, моче и кале, отмечаются нарушения функциональной активности ренального и интестинального барьеров по отношению к пищеварительным ферментам [16, 18, 23, 35]. Последнее может определять неблагоприятное течение периода реконвалесценции с развитием постинфекционных нарушений пищеварения в исходе перенесенной острой диареи [24, 28].
Дисбактериоз, неизбежно возникающий при диарее, в свою очередь ухудшает метаболическую функцию слизистой оболочки ЖКТ, способствует развитию функциональных и соматических изменений в кишечнике [5, 20]. Кроме того, качественный и количественный дисбаланс кишечной микробиоты может сопровождаться хроническим субклиническим воспалением и повышением сенситивности кишечника, возникающими на фоне усиления латентных ферментопатий, аллергизации, изменения моторики и проницаемости кишечной стенки [50, 54]. В дальнейшем возможно формирование патологической функциональной системы с вовлечением цереброэнтеральных взаимосвязей. Нарушения моторной, пищеварительной и всасывательной функций в сочетании с измененной висцеральной чувствительностью кишечника могут стать основой для формирования функциональных заболеваний, в частности синдрома раздраженной толстой кишки [24, 28, 33].
На содержание гидролитических ферментов в крови влияет печеночный барьер. Полученные ранее экспериментальные данные позволили предположить, что важная роль в поддержании гомеостаза пищеварительных ферментов принадлежит печени с ее инактивирующей, депонирующей и выделительной функциями [13, 14]. Многочисленные исследования подтвердили наличие в желчи всех гидролитических ферментов, хотя доказано, что сама печень у человека не является источником их синтеза, в частности пепсиногена и амилазы. При расстройствах пищеварения различного генеза, когда снижается детоксицирующая способность нормальной микрофлоры кишечника и повышается проницаемость эпителиального барьера кишечника для антигенов, существенно возрастает нагрузка на печень, что отражается на деятельности функциональной системы организма [21, 31, 43, 44].
Величина инкреции и уровень инкретируемых в кровь ферментов связаны как с функциональным состоянием печени, почек, так и с рекреторноэкскреторными процессами в органах, не являющихся продуцентами определенных гидролаз, но ресекретирующих данный фермент из крови. В настоящее время состоянию микробиценоза кишечника и ротовой полости посвящено немало исследовательских работ, однако энзимологическая оценка слюны и кала проводится чрезвычайно редко. Между тем слюнные железы тонко реагируют на отклонения функционального состояния организма изменением состава выделяемой слюны [8]. В толстой кишке при участии нормальной микрофлоры происходят разрушение и инактивация ферментов, поступающих из вышележащих отделов пищеварительного тракта и в результате рекреции из крови. Однако инактивация энзимов у детей первых лет жизни низка, становление процессов разрушения ферментов происходит лишь к 3-4-летнему возрасту [15]. Количественные и качественные изменения микробиоты сопровождаются сдвигами рН содержимого кишечника, а также другими изменениями химизма, препятствующими инактивации ферментов, что приводит к увеличению выделения энзимов в фекалиях. Маркером дисбактериоза можно считать щелочную фосфатазу, что подтверждено ее очень высокой активностью в кале у детей при микроэкологических нарушениях [42]. Энзимологическая оценка кала может быть использована в качестве косвенного признака нарушения микробиоценоза кишечника и позволяет получить дополнительную информацию о состоянии ферментовыделительной функции пищеварительного тракта.
Несомненно, понимание сути физиологических и патологических процессов пищеварения, всасывания и ферментовыделительной функции необходимо для подбора адекватной патогенетической терапии при указанных состояниях [41]. Полученные данные свидетельствуют о необходимости дальнейшей разработки направлений нутритивной и фармакологической коррекции механизмов ферментного гомеостаза у больных при инфекционных поражениях ЖКТ и нарушении микробиоценоза кишечника, что будет способствовать, особенно у детей, улучшению исходов заболеваний ЖКТ.
Литература
1. Антоненко А .Н. Лактазная недостаточность у детей раннего возраста, больных острыми кишечными инфекциями, основные методы ее коррекции: Автореф. дис. - канд. мед. наук. - М., 2006. - 24 с.
2. Боковой А .Г. Роль условно-патогенных микроорганизмов в этиологии острых кишечных инфекций и проблема дисбактериоза кишечника у детей: Автореф. дис. - д-ра мед. наук. - М., 1991. - 34 с.
3. Галанина А.В. Иммуногенетические параметры, изменения клинико-лабораторных показателей и их коррекция при атопическом дерматите у детей раннего возраста: Автореф. дис. - д-ра мед. наук. - Киров, 2008. - 38 с.
4. Горелов А.В., Лихачева И.А., Кожевникова Е.А. // Инфекцион. бол. - 2007. - Т. 5, № 4. - С. 72-74.
5. Гордеец А.В., Бенионова С.М., Седулина О.Ф. и др. Значение пробиотиков в терапии иерсиниозов и острых кишечных инфекции у детей: Материалы конференции "Современные научные и практические проблемы инфекционной патологии у детей". - СПб., 2003. - С. 38.
6. Григорович М.С., Частоедова И.А., Вотяков Ю.Г. и др. // Инфекцион. бол. - 2009. - Т. 7, № 3. - С. 53-58.
7. Захаренко С.М., Мехтиев С.Н. // Гастроэнтерология. - 2010. - № 2-3. - С. 19-22.
8. Кадиров Ш.К. Механизмы трансформации ферментов и пептидного спектра слюны и роль слюнных желез в ферментном гомеостазе: Автореф. дис. - д-ра мед. наук. - Томск, 1993. - 37 с.
9. Камакин Н.Ф. Пути гомеостатирования в крови инкретируемых пищеварительными железами гидролаз, их анаболическая регуляторная роль: Автореф. дис. - д-ра мед. наук. - Томск, 1985. - 40 с.
10. Колодкина Е.В., Камакин Н.Ф. // Вопр. дет. диетологии. - 2008. - Т. 6, № 1. - С. 9-11.
11. Коннова Ю.А. Патогенетические механизмы интоксикационного синдрома при острых кишечных инфекциях и методы его коррекции: Автореф. дис. - канд. мед. наук. - М., 2007. - 23 с.
12. Коровина Н.А., Захарова И.Н., Зайденварг Г.Е. и др. // Вопр. практической педиатрии. - 2009. - Т. 4, № 2. - С. 2-7.
13. Коротько Г.Ф. Пищеварение - естественная технология. - Краснодар: ЭДВИ, 2010. - 61 с.
14. Коротько Г.Ф. Рециркуляция ферментов пищеварительных желез. - Краснодар: ЭДВИ, 2011. - 130 с.
15. Куваева И.Б., Ладодо К.С. Микроэкологические и иммунные нарушения у детей. - М.: Медицина, 1991. - 440 с.
16. Куприна Н.П., Феклисова Л.В., Середина Е.Ю. // Дет. инфекции. - 2004. - № 3. - С. 31-33.
17. Левин Д.Ю. Клинико-лабораторная характеристика ротавирусной инфекции у детей, эффективность различных методов лечения: Автореф. дис. - канд. мед. наук. - Саратов, 2006. - 25 с.
18. Литяева Л.А., Федосеева М.С. // Дет. инфекции. - 2008. - № 2. - С. 67-71.
19. Лопатина Л.А. Гомеостаз пищеварительных ферментов в норме и при морфофункциональных изменениях печени: Автореф. дис. - канд. мед. наук. - Архангельск, 1998. - 20 с.
20. Мазанкова Л.Н. Клинико-патогенетическое значение изменения микрофлоры кишечника при кишечных инфекциях и обоснование методов их лечения: Автореф. дис. - д-ра мед. наук. - М., 1995. - 37с.
21. Мазо В.К. Всасывание белковых антигенов и пищевая аллергия // Пищевая аллергия и непереносимость пищевых продуктов / Ногаллер А.М., Гущин И.С., Мазо В.К., Гмошинский И.В. - М.: Медицина, 2008. - С. 93-117.
22. Мельник Г.В., Авдеева М.Г., Жукова Л.И. и др. // Инфекцион. бол. - 2008. - Т. 6, № 2. - С. 37-41.
23. Михайлова Е.В., Тихомирова О.В., Шульдяков А.А. и др. Ротавирусная инфекция у детей. - СПб., 2007. - 44 с.
24. Парфенов А.И. // Consilium Medicum. - 2001. - Т. 4, № 6. - С. 298-300.
25. Плоскирева А.А. Клинико-лабораторная эффективность различных видов вскармливания у детей первого года жизни, больных острыми кишечными инфекциями: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - М., 2003. - 24 с.
26. Рослый И.М., Абрамов С.В. // Инфекцион. бол. - 2003. - № 1. - С. 58-63.
27. Рослый И.М., Абрамов С.В., Покровский В.И. // Вестн. РАМН. - 2002. - № 1. - С. 3-8. 28. Ручкина И.Н., Парфенов А.И., Осипов Г.А. // Consilium Medicum. - 2006. - Экстравыпуск. - С. 8-12.
29. Самсыгина Г.А. // Леч. врач. - 2003. - № 5. - С. 52-57.
30. Саяпина С.С. Состояние билиарной системы и поджелудочной железы после перенесенной ротавирусной инфекции у детей в возрасте до 3 лет: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Саратов, 2005. - 24 с.
31. Селиверстов П.В., Радченко В.Г., Сафроненкова И.Г., Ситкин С.И. // Гастроэнтерология. - 2010. - № 2-3. - С. 15-18.
32. Семенова С.Г., Тихомирова О.В., Алексеева Л.А. Возможности метаболической терапии у детей, переносящих ОКИ: Материалы Всероссийской научнопрактической конференции "Этапная реабилитация и профилактика инфекционных заболеваний у детей". - СПб., 2006. - С. 63.
33. Симаненков В.И, Суворов А.Н., Захаренко С.М. и др. // Инфекцион. бол. - 2009. - Т. 7, № 3. - С. 68-76.
34. Cоловьева Н.В., Лебедева О.В., Бажукова Т.А. и др. // Инфекцион. бол. - 2009. - № 2. - С. 13-16.
35. Таточенко В.К., Рославцева Е.А., Майсак Д.А. Роль лактазной недостаточности при острых кишечных инфекциях и постинфекционных диареях у детей раннего возраста. Острые кишечные инфекции у детей // Респ. Сб. науч. тр. МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского. - М., 1989. - С. 31-34.
36. Тимофеева Н.М. Пищеварительно-барьерные функции ферментных систем тонкой кишки в норме и при патологии // Вестн. РАМН. - 1996. - № 1. - С. 37-41.
37. Уголев А.М. Эволюция пищеварения и принцип эволюций функций. Элементы современного функционализма. - Л.: Наука, 1985. - 544 с.
38. Уголев А.М. Теория адекватного питания и трофология. - СПб., 1991. - 242 с.
39. Уголев А.М., Иезуитова Н.Н., Тимофеева Н.М. и др. // Физиол. журн. - 1992. - Т. 78, № 9. - С. 76-83.
40. Хавкин А .И. // Вопр. соврем. педиатрии. - 2009. - Т. 8, № 2. - С. 34-38.
41. Харитонова Л.А. // Вопр. практ. педиатрии. - 2008. - Т. 3, № 3. - С. 50-54.
42. Частоедова И.А. Гомеостаз пепсиногена, амилазы и щелочной фосфатазы у детей с эубиозом и дисбактериозом: Автореф. дис. - канд. мед. наук. - Архангельск, 2001. - 18 с.
43. Яковенко Э.П. // Consilium Medicum. - 2005. - Приложение. - С. 2-6.
44. Яковенко Э.П. // Consilium Medicum. - 2005. - Экстравыпуск. - С. 3-9.
45. Gilger M.A., Matson D.O., Conner M.E. et al. // J. Pediatr. - 1992. - Vol. 120, N 6. - P. 912-917.
46. Grimwood K., Coakley J.C., Hudson I.L. et al. // J. Pediatr. - 1988. - Vol. 112, N 4. - P. 597-600.
47. Kalantar J.S., Talley J., Zinsmeister A.R. et al. // Aliment. Pharmacol. Ther. - 2003. - Vol. 17, N 11. - P. 1389-1397.
48. Lynch M., Sheih W.J., Tatti K. et al. // Clin. Infect. Dis. - 2003. - Vol. 37. - P. 1237-1333.
49. Ringel Y., Drossman A. // J. Clin. Gastroenterol. - 2002. - Vol. 35, N 1. - P. 7-10.
50. Parrу S.D., Barton J.R., Welfor M.R. // Eur. J. Gastroenterol. Hepatol. - 2005. - Vol. 17, N 10. - P. 1071-1075.
51. Parry S., Forgacs I. // Eur. J. Gastroenterol. Hepatol. - 2005. - Vol. 17, N 1. - P. 34-42.
52. Ramig R.F. // Expert Rev. Anti. Infect. Ther. - 2007. - Vol. 5, N 4. - P. 591-612.
53. Spiller R.C. // Hosp. Med. - 2003. - Vol. 64, N 5. - P. 270-274.
54. Spiller R.S. // Gastroenterology. - 2005. - Vol. 128, N 3. - P. 783-785. 55. Yaechimino T. // Bull. IDF. - 1996. - Vol. 313. - P. 36-42.