CC BY
30
УДК 616.89-008.441.13:616.343-008.64
НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ТОНКОЙ КИШКИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
INSUFFICIENCY OF THE SMALL INTESTINE AT CHRONIC ALCOHOLIC INTOXICATION
Л. М. Яковлева, В. А. Козлов
L. M. Yakovleva, V. A. Kozlov
ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова»,
г. Чебоксары
ФГБОУ ВПО « Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева», г. Чебоксары
Аннотация. У экспериментальных животных употребление алкоголя вызывает изменения в тонком кишечнике. На раннем сроке алкоголизации в тощей кишке происходит уменьшение активности кишечной щелочной фосфатазы, но усиление всасывания раствора глюкозы. Длительный прием этанола усиливает снижение активности фермента с одновременным ослаблением функции всасывания.
Abstract. Alcohol causes changes in the small intestine of the experimental animals. At an early period of alcoholism the activity of intestinal alkaline phosphatase decreases and the absorption of the glucose solution increases in the jejunum. The long-term use of ethanol enhances the reduction of enzyme activity and simultaneously weakens the absorption features.
Ключевые слова: тонкая кишка, всасывание, щелочная фосфатаза, алкоголь.
Keywords: small intestine, absorption, alkaline phosphatase, alcohol.
Актуальность исследуемой проблемы. На протяжении многих лет проблема хронического употребления алкоголя привлекает внимание медиков самых разных специальностей. Негативное влияние этанола на организм в целом связано с образованием высокореакционного ацетальдегида, провоспалительных медиаторов, активацией процесса перекисного окисления липидов [1]. При этом возникают изменения во многих органах, в том числе и в желудочно-кишечном тракте. В литературе имеется достаточно большое количество работ, указывающих на поражение пищевода, желудка, печени, поджелудочной железы при злоупотреблении алкоголем [2]. Однако данные, связанные с влиянием этанола на различные отделы тонкой кишки, малочисленны. В то же время большинство клинических наблюдений указывает на наличие симптомов алкогольной мальабсорбции у больных с хроническим алкоголизмом. У них снижается содержание в организме аминокислот, глюкозы, жиров, воды, электролитов и многих витаминов [3].
Кишечный тракт является связующим звеном организма и среды, обеспечивает пищеварительную, защитную, секреторную, экскреторную, гормональную, всасывательную функции. Особый интерес представляет изучение всасывательной способности кишечника на различных сроках алкогольной интоксикации.
Известно, что кишечник относится к числу органов, наиболее богатых щелочной фосфатазой, которая участвует в процессах, протекающих на поверхности слизистой оболочки кишечной стенки. Она обеспечивает всасывание органических веществ через цитоплазматическую мембрану. В связи с этим особый интерес представляет изучение активности щелочной фосфатазы в структурах кишечника.
Цель данного исследования - изучение влияния хронической алкогольной интоксикации на активность фермента щелочной фосфатазы и скорость всасывания раствора глюкозы на изолированном участке тощей кишки крыс.
Материалы и методика исследований. Объектом исследования были белые беспородные крысы-самцы массой 160-190 г. Животные были разделены на 4 группы. 1 группа - контрольная (интактные крысы). Подопытные животные в качестве единственного источника питьевой воды получали 20 % раствор этилового спирта: 2 подопытная группа употребляла раствор в течение 2-х месяцев, 3 группа - в течение 4-х, 4 группа - в течение 6-ти месяцев. Животные содержались в стандартных условиях вивария со свободным доступом к корму. Все действия, предусматривавшие контакт с лабораторными животными, осуществлялись с учетом «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ № 755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР). По истечении установленных сроков были проведены исследования - определение высоты ворсин, активности щелочной фосфатазы и всасывательной способности стенки тонкой кишки.
Содержание щелочной фосфатазы выявляли гистохимическим методом M. S. Burstone (1959), основанном на реакции одновременного азосочетания с нафтол AS-BI фосфатом и прочным синим BB.
Исследование трансмембранного всасывания раствора глюкозы проводили с помощью метода перфузии выделенного, изолированного отрезка тонкой кишки в остром опыте [4].
Статистический анализ всех данных, полученных при проведении исследований, осуществлялся с помощью прикладной программы Microsoft Office Excel 2003. Достоверность различий при сравнении величин определялась с помощью критерия Стью-дента.
Результаты исследований и их обсуждение. При гистоморфологическом исследовании слизистой оболочки тощей кишки контрольных крыс определены высокие пальцевидные ворсины. В эпителиальном слое на различных участках ворсин гистохимическим методом определяется неоднородность содержания щелочной фосфатазы. В покровном каемчатом эпителии, расположенном на вершине ворсин, активность фермента выше на 135 % по сравнению с энтероцитами у основания ворсин.
Во 2 опытной группе животных, находившихся в состоянии алкогольной интоксикации сроком 60 суток, наблюдается достоверное снижение активности фермента в клетках апикальной части кишечных ворсин до 84 %. В энтероцитах, расположенных у основания ворсин, активность щелочной фосфатазы снижается до 97 %. Высота ворсин у данных крыс увеличивается до 108 %.
В 3 группе животных продолжается снижение активности щелочной фосфатазы, и особенно выраженно это наблюдается в энтероцитах апикального отдела ворсин - до 75 %. В эпителиоцитах, расположенных у основания ворсин, активность фермента достигает до 85 % по сравнению с контрольными крысами. Высота ворсин составляет 97 %.
Прогрессирующее снижение активности щелочной фосфатазы проявляется спустя 6 месяцев с момента начала употребления алкоголя. При этом ее активность в клетках апикальной части ворсин снижается до 70 % и у основания - до 78 %. Высота ворсин уменьшается до 89 % по сравнению с контролем.
Исследуя всасывательную способность изолированного участка тощей кишки, путем перфузии раствором глюкозы мы установили, что в норме у контрольных крыс значительный поток глюкозы из энтеральной среды в кровь осуществляется в первые 30 мин. Через 60 мин при той же скорости внутрикишечной перфузии всасывание уменьшается в 0,9 раза. Тенденция снижения всасывания сохраняется на 90-й и на 120-й минутах исследования соответственно в 0,75 и 0,71 раза (см. табл. 1).
Таблица 1
Содержание щелочной фосфатазы и скорость всасывания глюкозы (33мМ) в тощей кишке у крыс с экспериментальной алкогольной интоксикацией (M±m)
Группы Время перфузии (часы) Раствор глюкозы (33мМ) Активнос фосс гь щелочной аатазы
Объемная ^орость перфузии (мл/мин) Скорость всасывания (мкмоль/мин) Эпителий на вершине ворсин (у. е.) Эпителий у основания ворсин (у. е.)
Контроль 1 группа 0,5 0,57±0,05 15,12±0,92 0,93±0,055 0,69±0,048
1,0 0,56±0,05 13,71±1,30
1,5 0,57±0,04 11,41±1,17
2,0 0,28±0,05 10,69±1,16
2 мес. 2 группа 0,5 0,57±0,08 27,65±2,19*** 0,78±0,032* 0,67±0,03*
1,0 0,47±0,06 24,40±1,75**
1,5 0,52±0,06 22,50±2,37**
2,0 0,25±0,07 17,05±1,88*
4 мес. 3 группа 0,5 0,59±0,04 16,05±1,77 0,70 ±0,019* 0,59±0,032
1,0 0,51±0,05 13,70±2,1
1,5 0,57±0,04 13,50±1,16*
2,0 0,29±0,01 12,45±1,17*
6 мес. 4 группа 0,5 0,57±0,08 10,10±1,61** 0,66 ±0,007* 0,54±0,028
1,0 0,47±0,06 7,99±1,19**
1,5 0,52±0,06 7,35±1,18*
2,0 0,25±0,07 9,83±0,86
Примечание * - Р < 0,05, ** - Р < 0,01, *** - Р < 0,001
Во 2 подопытной группе демонстрируется заметное различие в скорости всасывания. У крыс происходит усиление всасывания глюкозы, наибольшая скорость наблюдается в течение первых 30 мин, в среднем она увеличивается в 1,8 раза. Следующие
30 мин повышенный темп всасывания сохраняется, он больше в 1,7 раза по сравнению с контрольными животными. Через 90 мин вновь наблюдается увеличение скорости всасывания в 1,8 раза. И лишь в последние 30 мин, к концу 2 часа, наблюдается ее увеличение в 1,6 раза. В данной группе всасывание глюкозы на протяжении 2 часов остается достоверно высоким.
Алкоголизация животных сроком 4 месяца (3 группа) сопровождается изменением стабильности всасывания глюкозы на изолированном участке тощей кишки и уменьшением скорости всасывания по сравнению со 2 группой. У опытных животных 3 группы во временном интервале 30 и 60 мин скорость всасывания соответствует темпу всасывания контрольных животных и только через 90 мин увеличивается в 1,2 раза. К концу перфузии, через 120 мин, скорость всасывания становится больше лишь в 1,1 раза по сравнению с контрольной группой (табл. 1).
Скорость всасывания глюкозы в изолированной петле тощей кишки при хронической алкогольной интоксикации сроком 180 суток снижается в первые 30 мин в 0,7 раза по сравнению с контролем. Через 60 и 90 мин скорость всасывания уменьшается в 0,6 раза. К концу 120 мин, несмотря на незначительное увеличение транспорта раствора глюкозы, темп ее всасывания не достигает показателя контрольных крыс.
Трансмембранный поток пищевых веществ в тонкой кишке зависит от всасывательной способности слизистой оболочки. Всасывание через эпителиальный слой большинства нутриентов осуществляется активным транспортом, при котором используется внутренний энергетический ресурс всасывательного эпителия. Немаловажную роль в этом играют ферменты, одним из которых является щелочная фосфатаза. Тонкая кишка относится к числу органов, наиболее богатых щелочной фосфата-зой [5]. Фермент обеспечивает каемчатый энтероцит свободным неорганическим фосфором, без которого невозможно образование АТФ из АДФ. Тем самым он способствует интенсивности транспорта нутриентов из энтеральной среды в сосудистую систему.
Поступающий из желудка в проксимальный отдел кишечника этанол, обладая высокой растворимостью, способен полностью повреждать гликокаликс и цитоплазматическую мембрану, где максимально фиксируется щелочная фосфатаза. Такие повреждения несколько снижают активность фермента на всех сроках алкогольной интоксикации.
Однако вначале хронической алкогольной интоксикации включаются защитноприспособительные процессы. Экзогенное поступление этанола в организм повышает поток окислительного субстрата в субклеточные структуры. Гиперстимуляция митохондрий на начальном этапе алкоголизации способствует формированию адаптационных механизмов в виде гипертрофии слизистой с увеличением высоты ворсин. Это в свою очередь оказывает влияние на функциональную активность слизистой оболочки. Развившийся метаболический стресс в желудочно-кишечном тракте сопровождается выраженной всасывательной активностью за счет увеличения толщины слизистой оболочки.
Длительное употребление алкоголя приводит к повреждению большинства биоэнергетических механизмов, подавлению других ферментативных систем и атрофии ворсин. На фоне данных изменений полностью нарушается основная транспортная функция всасывательного эпителия.
Резюме. Полученные результаты исследований указывают на гистоморфологиче-ские изменения слизистой оболочки тощей кишки, где уровень активности щелочной фосфатазы изменяется в зависимости от срока алкоголизации. У подопытных животных на данных сроках нарушается и всасывательная функция.
ЛИТЕРАТУРА
1. Моисеев, С. В. Поражение внутренних органов при алкогольной болезни / С. В. Моисеев // Врач. -2004. - № 9. - С. 15-18.
2. Нагорный, В. Л. Поражения гастродуоденальной системы при алкогольной болезни у мужчин молодого возраста : автореф. дис. ... канд. мед. наук : 14.00.05 / В. Л. Нагорный. - Уфа, 2006. - 23 с.
3. Сторожаков, Г. И. Спектр анемий у пациентов с алкогольной болезнью печени / И. Г. Сторожаков,
И. Г. Федоров, М. А. Чичкина, С. Д. Косюра, Г. А. Боглаева, Н. Н. Мерзликин, Е. Н. Пожарицкая, Н. В. Пет-
ренко, А. В. Патюков, Н. С. Шустова, Л. Ю. Ильченко // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 2010. - Т. ХХ. - № 5. - С. 90.
4. Уголев, А. М. Мембранный гидролиз и транспорт. Новые данные и гипотезы / А. М. Уголев. - Л. : Наука, 1986. - 240 с.
5. Kenny, A. J. Topology of microvillar membrane hydrolases of kidney and intestine / A. J. Kenny, S. Ma-roux // Physiol. Rev. - 1982. - Vol. 62. - P. 91-128.
