CC BY
52
ФИЗИОЛО
Л.Н. Смелышева, В.И. Кожевников Курганский государственный университет
НЕКОТОРЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ЖЕЛУДОЧНОЙ СЕКРЕЦИИ В НОРМЕ И В УСЛОВИЯХ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
Регулирующая роль в процессах секреторной и моторной функции желудка принадлежит нейрогумо-ральным механизмам. В обеспечении центральной регуляции деятельности желудка участвуют парасимпатические и симпатические афферентные системы (Б.Н. Черниговский и др., 1972, К.В. Смирнов, A.M. Уголев,1981, Г.Ф. Коротько, 1987).
Эфферентные пути желудка представлены главным образом блуждающими нервами, составляющими до 80% всех нервных волокон (П.К. Климов, Г.М. Барашкова, 1991)
Установлено, что кислое желудочное сокоотделение возникает при раздражении блуждающего нерва (A.A. Орбели, 1906, K.M. Быков, 1941, В.Г. Сухоте-рин, 1976), а ваготомия ведет к снижению секреции на пищевые раздражители (С.Д. Гройсман и др., 1979, Е.М. Матросова и др., 1981, В.М.Успенский, 1986)
Влияние холинэргических нервов на желудочную секрецию неоднородно, оно включает непосредственную стимуляцию главных и обкладочных клеток, опосредованную стимуляцию путем освобождения гастри-на из G-кпеток, способность усиливать гуморальные стимулы и поддерживать чувствительность желудочных желез к возбуждающим и тормозным влияниям (Ю.М. Губачевссоавт., 1990, В.Т.Ивашкин ссоавт.,1987) Если вопрос о возбуждающем действии блуждающих нервов на секреторную деятельность желудочных желез считается доказанным, то проблема симпатической регуляции остается до конца не решенной. Ряд исследователей отмечают тормозное влияние симпатических нервов (аналогичная реакция наблюдается при введении адреналина) на секреторную функцию желудка (Ю.В. Попов, 1977, А.Ф. Косенко, А.Л. Коршак, 1986, Daly M.I., 1984). Также существует мнение и о возбуждающем действии симпатического отдела автономной нервной системы на желудочную секрецию (Ю.В. Аншлевич, К.В. Окунь, 1976, A.A. Фишер, В.М. Гельвих, 1988, N. Böige etal., 1984) В трудах Л. А. Орбели (1937), И.Н. Разенкова (1948), Ю.Н. Успенского (1966) показано, что функция симпатической нервной системы проявляется в основном как адаптационно-трофическая. Таким образом, регулирующее влияние нервной системы на желудочные железы зависит от многих факторов. В частности, от исходного
функционального состояния самого железистого аппарата желудка и взаимоотношений симпатических и парасимпатических отделов нервной системы.
Одним из важнейших проявлений взаимодействия в работе автономной нервной системы является эмоциональное напряжение, первично оно возникает как центральный нейрогенный процесс, локализуясь в коре и ги потал ам о-л и м б и ко- рети куля рн ых структурах мозга, а периферические проявления являются его реализацией (A.B. Вальдман, 1979, К.В.Судаков,1981, И.И.Вайнштейн, П.В.Симонов,1979, A.A. Филаретов, 1992). На ведущую роль центральной нервной системы в развитии стресса указывал П.Д. Горизонтов (1981). Генерализованное распределение симпатических и парасимпатических возбуждений при стрессе отметил К.В. Судаков (1998), который изучал индивидуальные реакции в условиях стресса.
Значительную роль в проявлениях стресс-реакций играет автономная нервная система и взаимодействие симпатического и парасимпатического отделов. В условиях функциональной нормы преобладает тонус симпатического отдела, характеризуя активность физиологических и психологических процессов, а также отмечается некоторый антагонизм с парасимпатическим отделом (Э. Гельгорн, 1966). При эмоциональном напряжении рассматривается амбивалентный характер взаимодействия этих двух систем, проявляющийся в антагонистических и синергических эффектах, а также временном доминировании одного из отделов.
Кроме того, установлено, что изначальный уровень вегетативного баланса обусловливает характер реагирования при эмоциональном напряжении, взаимосвязь между энергозатратами и типом преобладания ВНД (Е.А.Умрюхин, Е.В.Быкова, Н.В. Климина, 1999). У симпатотоников и ваготоников активируются аэробные окислительные процессы, а у нормотоников - анаэробные. Также различен и временной фактор активации вегетативной нервной системы, участи обследованных студентов тонус крупных сосудов и нервно-эмоциональное напряжение больше выражено до экзамена, а у остальных после него (А.Д. Валтнерис, Л.Д. Циша, Ю.В. Щербатых, 2001). Таким образом, в первом случае проявления напряжения связаны с активацией симпатического, а во втором - парасимпа-
тического отделов.
По мнению В.В. Суворовой (1975), симпатическая иннервация обеспечивает реализацию эмоционального возбуждения, парасимпатическая играет роль в эмоциях депрессивного характера, сопровождающихся двигательной заторможенностью, низкой поведенческой активностью, явлениями запредельного торможения в коре головного мозга.
Традиционно моделью психоэмоционального стресса выбрана процедура экзамена, где в качестве вегетативных коррелятов определялись параметры деятельности сердечно-сосудистой системы. (Е.А. Умрюхин, Е.В. Быкова, Н.В. Климина, 1999, А.Д. Ноздрачев, Ю.В.Щербатых, 2001, Deinzer R, Kottmann W., Forster P. et al., 2000). Для определения избирательного вклада симпатического и парасимпатического отделов в регуляцию процессов организма человека мы использовали математический анализ вер-бальности сердечного ритма (Р.М. Баевский с соавт., 1984, Heart Pate Variability, 1996, Ю.В. Щербатых, 2000). Основные показатели вербальности сердечного ритма (ВСР): стандартное отклонение кардиоинтервалов (SDN^-отражает влияние парасимпатической системы на деятельность сердца (Heart rate variability, 1996), амплитуда моды кардиоинтервалов (АМо)-отражает состояние симпатической системы во время эмоционального стресса и индекс напряжения (ИН)- соотношение регуляторных систем.
Итоговая величина ИН отражает общую активацию организма и степень сдвига вегетативного баланса в сторону преобладания симпатического отдела над парасимпатическим (Р.М. Баевский, О.И. Кириллов, С.З. Клецкин, 1984, О.В. Авилов, 1999, Ю.В. Щерба-тых,1999)
Ю.В. Щербатых осуществил анализ физиологических реакций студентов при стрессе, изначально различавшихся по вегетативному статусу, в качестве индикатора вегетативного баланса автор выбрал индекс напряжения. Анализ показателей сердечного ритма показал, что чем больше был сдвинут вегетативный баланс в сторону симпатической системы в условиях покоя, тем меньше был прирост ее активности на экзамене, в результате чего происходило «выравнивание» показателей вариабельности (Ю.В. Щербатых, 2000).
Целью нашего исследования явилось изучение роли автономной нервной системы(АНС) и ее регуля-торного вклада в функцию желудка в условиях стабильности и при эмоциональном напряжении. Для этого исследовались фоновые показатели АНС у лиц однородной возрастной и половой группы.
Исследование желудочной секреции проводилось в два этапа, на первом определяли показатели в условиях эмоциональной стабильности, на втором в условиях эмоционального напряжения. Исследовали объем секрета, концепцию и валовое содержание свободной соляной кислоты и пепсиногена и протеолити-ческую активность натурального желудочного сока при исходном рН.
Изначально все обследованные были разделены на три группы согласно уровню вегетативного баланса: «ваготоники», «нормотоники» и «симпатотоники»: 12
индекс напряжения (ИН)
Ваготоники 35,67±1,86*
Нормотоники 77±4,47**
Симпатотоники 143±11,85***
Показатели желудочной секреции в условиях эмоциональной стабильности достоверно коррелировали с основными показателями вариабельности сердечного ритма. Максимальное количество корреляционных связей обнаружено у лиц с высоким симпатическим тонусом автономной нервной системы, причем необходимо отметить равномерное распределение этих связей между показателями желудочной секреции в условиях эмоциональной стабильности и при эмоциональном напряжении. Количество этих связей практически не изменялось, а теснота от состояния стабильности к стрессу между уровнем вегетативного баланса и секреторными функциями желудка возрастала. У ваготоников общее количество связей в условиях эмоционального стресса увеличивалось интенсивнее и более выражено,особенно между коэффициентом вегетативного тонуса и желудочной секрецией. При нормотонии в условиях стабильности показатели желудочной секреции сопряжены минимально и нет достоверных связей с вегетативным балансом, по-видимому, контур регуляции в этой группе замыкается на уровне органа и не имеет центральных влияний. Однако в условиях эмоционального напряжения растет как общее количество внутрисистемных связей, так и их зависимость от уровня вегетативного баланса, причем превалируют преимущественно положительные связи, в то время как при симпатотонии они носят отрицательный характер.
Интерес также представляли фоновые показатели желудочной секреции у лиц с различным вегетативным балансом. Обнаружены определенные различия в уровне и реактивности секреторных ответов желудочных желез (табл. 1). Так, объем секрета натощак возрастает в ряду ваготоник - нормотоник - сим-патотоник, причем разница величин носит достоверные различия. Высокая скорость выделения жидкой части секрета у симпатотоников является закономерностью их высокой реактивности. В показателях рН желудочного сока достоверных различий не отмечалось, однако концентрация свободной соляной кислоты в стимулированном секрете минимальна у лиц с высоким симпатическим балансом. Натощак различий по этому показателю не отмечено. Интересно, что нормотоники по выделению соляной кислоты в желудочном секрете занимают промежуточное положение между крайними типами вегетативного баланса, но ближе находятся к симпатотоникам.
Анализ показателей ферментовыделения позволяет говорит о различном соотношении содержания и валового выделения пепсиногена железами желудка у обследованных трех групп. Так, концентрация фермента в трех порциях сока возрастает в ряду ваготоник - симпатотоник - нормотоник, но его валовое выделение выше у последней группы, как в базальном, так и в стимулированном секрете. Таким образом, минимальные значения по выделению пепсиногена характерны для ваготоников. По показателям протеоли-
Таблица 1
Сравнительная характеристика показателей желудочной секреции у лиц с различным уровнем вегетативного
баланса (М±m) (п=17)
Ваготоники Нормотоники Симпатотоники
n=13 n=15 n=14
Объем, мл
20,67±5,2 38,6±6,04* 41,7±12,8**
77,33±14,8 133±19,02 108,75±15,2
130±20,6 125,5±14,3 104,5±18,9
рН
2,74±0,9 2,24±0,6 1,82±0,14
1,79±0,2 1,64±0,14 1,63±0,19
1,38±0,01 1,39±0,008 1,52±0,11
Концентрация общей соляной кислоты, мг/мл
12,4±2,1 16,4±1,5 17,4±2,4
17,5±5,2 19,7±2,2 21,8±5,3
24,3±0,6 24,7±3,6 18,9±2*
Концентрация свободной соляной кислоты, мг/мл
11,3±1,1 13,8±1,2 14,7±2,1
10±1,2 17,6±1,8* 19±4,8
22,1±0,6 21,7±3,5 15,9±2,4**
Валовое выделение пепсиногена, мг/ч
3,2±0,1 9,23±1,7* 6,03±0,9**
5,12±1,8 10,032,2 5,2±1,8
Протеолитическая активность, мг/ч
1,39±0,3* 4,87±1,5 1,1±0,06**
4,36±1,2* 4,34±0,9 1,24±0,13**
тической активности желудочного сока в базальном секрете лидируют также нормотоники. Картина меняется при рассмотрении валового выделения, здесь как в базальном секрете, так и при стимуляции желудочных желез минимальный уровень гидролитического потенциала желудка отличен у симпатотоников.
Таким образом, вегетативный баланс организма определит особенности желудочной секреции у лиц в условиях эмоциональной стабильности. У симпатотоников достоверно ниже концентрация свободной соляной кислоты в желудочном соке и гидролитический потенциал желудка в условиях стимуляции желудочных желез. Очевидно, что использование капустного отвара в качестве стимулятора в большой степени запускает ваго-вагальный контур регуляции, что менее выражено при высоком симпатическом тонусе.
Эмоциональный стресс нивелирует различия в уровне вегетативного баланса между обследованными лицами, однако изменения показателей желудочной секреции в условиях высоких требований зависят от изначального вегетативного статуса в условиях стабильности. Необходимо отметить, что сохраняются не только межгрупповые особенности, но также выявляется разница секреторных реакций на различных стадиях желудочной секреции. Натощак происходит уг-
нетение желудочных желез в группах с симпатическим и вагальным балансом: уменьшается объем секрета, концентрация соляной кислоты и содержание пепсиногена и практически нет сдвигов в группе с нормотонусом.
Параметры базального секреторного ответа при стрессе сохраняют общую тенденцию к повышению для всех обследуемых. Так, у всех обследованных, возрастает протеолитическая активность желудочного сока, валовое выделение соляной кислоты и содержание пепсиногена у ваго - и симпатотоников, а также объем секрета. Изменений угнетения базаль-ной секреции при стрессе не отмечено ни по одной секреторной функции.
Типология различий видна при стимуляции желудочных желез. В группе лиц с преобладание симпатического тонуса отмечается высокий секреторный ответ по объему, дебиту соляной кислоты и протеолити-ческой активности желудочного сока. Таким образом, у этих лиц секреторные реакции по сравнению с фоном в условиях стресса при стимуляции максимальны, Возрастает секреторный ответ и у лиц с высоким парасимпатическим тонусом, достоверно увеличивается объем секрета, дебит- час соляной кислоты и фер-ментовыделительная функция желудка.
Таблица 2
Влияние эмоционального напряжения на некоторые показатели желудочной секреции у лиц с различным
уровнем вегетативного баланса (М±m) (п=42)
Симпатотоники
Показатели Эмоциональная стабильность Эмоциональное напряжение
Объем, мл 41,7±12,8 108,75±15,2 104,5±18,9 36,6±11,5 141,3±15,8* 119,3±10,2
рН 1,82±0,14 1,63±0,19 1,52±0,11 3,42±0,5 1,73±0,27 1,46±0,02
Дебит-час HCL, мг/ч 2,62±0,5 2,14±0,2 2,52±0,5 2,63±0,18
Пепсиноген, мг/мл 59,3±15 53,4±7,1 57,1±14 10,2±0,2* 42,2±12 44,7±15
Протеолитическая активность, мг/мл 1,72±0,4 1,17±0,14 3,91±1,4 2,71±1,1 3,12±0,9* 4,47±0,2
Валовое выделение, мг/ч 1,1±0,06 1,24±0,13 2,75±1,5 5,34±0,6*
Нормотоники
Показатели Эмоциональная стабильность Эмоциональное напряжение
Объем, мл 38,6±6,04 133±19,02 125,5±14,3 56,1±14,7 187,2±22 123,3±4,5
рН 2,24±0,6 1,64±0,14 1,39±0,008 4,27±0,8* 2,63±0,16 1,44±0,59
Пепсиноген, мг/мл 55,7±11,5 72±9 82,1±12 24,6±7,2* 54,7±15 52,1±18
Ваготоники
Показатели Эмоциональная стабильность Эмоциональное напряжение
Объем, мл 20,67±5,2 77,33±14,8 130±20,6 25,1±4,9 138,3±12,6 222±24,5*
рН 2,74±0,9 1,79±0,2 1,38±0,01 6,92±2 1,61±0,19 1,49±0,003
Концентрация свободной HCL, мг/мл 11,3±1,1 10±1,2 22,1±0,6 10,8±1,3 14,6±0,9* 17,9±0,9
Дебит-час HCL, мг/ч 13,3±1,1 31,3±5,9 25,3±2,3* 46,2±3,2*
Пепсиноген, мг/мл 39,2±8,8 45,5±10,3 42,2±8,9 41,2±7,6 57,3±7,4* 50,8±4,2
Валовое выделение, мг/ч 3,2±0,9 5,12±1,8 7,8±2,1 11,2±1,3*
В данном случае эффект при стрессе связан с повышением активности как симпатического, так и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы.
В группе с нормотонусом вегетативной нервной системы отмечается тенденция к снижению секреторных ответов желудочных желез при стрессе, однако, нет четких достоверных коррелят этого процесса.
Список литературы
1. Авилов О.В. Физиологические изменения при коррекции срывов адаптации у студентов // Механизмы функционирования
висцеральных систем: Тезисы докладов Междугородной конференции, посвященной 150-летию И.П. Павлова. - СПб., 1999.-С.7.
2. Ашлевич Ю.В., Окунь К.В. Об участии симпатической нервной системы в регуляции желудочной секреции // Терапевт. арх.
- 1969. -Т. 61. - №2. - С. 20-23.
3. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М.: Наука,
1984. - 222 с.
4. Boige N.,Dupont C, Chenut B.et al. Beta-adrenergic regulation of cyclic adenosine 3',5'-monophosphate accumulation in human
gastric epithelial glands. Inhibitory effect of somatostatin//Eur.J.Clin.Invest.-198 4.-V.-14.-Nl.-P.42.
5. Быков К. М. Секреторные поля желудка // Клин. мед. -1941. - Т. 19. - № 1. - С. 61.
6. Вальдман А.В., Козловская М.М., Медведев О.С.
7. Вайнштейн И. И., Симонов П.В. Эмоциогенные структуры мозга и сердца. - М.: Наука, 1979. - С. 95
8. Валтнерис А.Д., Циша Л.Д. Сфигмографические показатели кровообращения человека при нервно-эмоциональной нагрузке
и релаксации// Физиология человека. - 1992. - Т.18. - №1. -С. 110-116.
9. Гельгорн Э., Луфборроу Дж. Эмоции и эмоциональные расстройства.- М, 1966. - 672 с.
10. Горизонтов П.Д., Протасова Т.Н. Роль АКГТ и кортикостероидов в патологии. (К проблеме стресса). - М.: Медицина,
1968. - 335 с.
11. Гройсман С. Д., Харченко Н. М, Красильщиков К.Б., Бачинская С.Б. О динамике эвакуаторной функции желудка после
стволовой ваготомии в комплексе с пилоропластикой или гастродуоденостомией // Хирургическое лечение язвенной болезни. - М, 1979. - С. 134-141.
12. Губачев Ю.М., Жузжанов О.Т., Симаненков В.И. Психосоматические аспекты язвенной болезни. - Алма-Ата: Казахстан,
1990. - 216 с.
13. Daly M.I. The classification of adrenoreceptors and their effects on gastric acid secretion // Scaud.J.Gastroenterol.198 4.-V.19.-
Suppl. - 89. - P.3.
14. Ивашкин В. Т. , Васильев В. Ю. , Северин Е. С. Уровни регуляции функциональной активности органов и тканей. - Л. :
Наука, 1987. - 272 с.
15. Климов П.К., Барашкова Г.М. Физиология желудка. Механизмы регуляции. - Л.: Наука, 1991. - 256 с.
16. Коротько Г.Ф. Введение в физиологию желудочно-кишечного тракта. - М., 1987. - 186 с.
17. Косенко А.Ф., Коршак А.П. Адренергические механизмы регуляции желудочной секреции. - Л.: Наука, 1986. - 152 с.
18. Матросова Е.М., Курыгин А.А., Гоойсман С.Д. Ваготомия (последствия и их механизмы) . - Л.: Наука, 1981.
19. Ноздрачев А.Д. Физиология вегетативной нервной ситстемы. - Л.: Медицина, 1983. - 296с.
20. Орбели Л.А. Сравнение деятельности пепсиновых желез до и после перерезки ветвей блуждающих нервов // Архив
биологической науки. - 1906. - Т. 12. - №1. - С. 68.
21. Орбели Л.А. Лекция по физиологии нервной системы. - М., -Л.: Медгиз, 1938. - 312 с.
22. Попов Ю.В. Влияние адреналина на функцию желудка и баланс андрогенов // Фундаментальные проблемы гастроэнтеро-
логии: Тез. докл. 12-й Всесоюз. конф. - Львов, 1977. - С. 110-111.
23. Разенков И.П. Новые данные по физиологии и патологии пищеварения (лекции). - М.: Изд-во АМН СССР, 1948. - 464 с.
24. Смирнов К.В., Уголев А. М. Космическая гастроэнтерология. Трофологические очерки. - М.: Наука, 1981. - 276 с.
25. Суворова В.В. Психофизиология стресса.- М.: Педагогика, 1975. - 208 с.
26. Судаков К.В. Системные механизмы эмоционального стресса. - М.: Медицина, 1981. - 229 с.
27. Судаков К.В. Индивидуальная устойчивость к стрессу.- М., 1998. - 268с.
28. Сухотерин В.Г. Блуждающие нервы-стимуляторы секреторной деятельности желудочных желез // 6 конф. физиологов
респ. Ср. Азии и Казахстана (тез. докл.). - Ташкент, 1976. - С. 104-105.
29. Умрюхин Е.А., Быкова Е.В., Климина Н.В. Вегетативный тонус и энергозатраты у стедентов в процессе результатив-
ной учебной деятельности //Вестник Российской академии медицинских наук. - 1999.- №6. - С.47-51.
30. Успенский В.М. Функциональная морфология слизистой оболочки желудка. - Л., 1986. - 291 с.
31. Успенский Ю.Н. Тройной нервный механизм секреции желудочных желез (к вопросу о роли симпатической нервной
системы в механизме секреции желудочных желез) // Труды науч. конф. по проблемам физиол. и патол., посвящ. памяти акад. К.М. Быкова. - Иваново, 1960. - 835 с.
32. Филаретов А.А. Гипоталамо-гипофизарно-адрено-кортикальная система. Закономерности функционирования // Физиол.
журн. СССР им. И.М. Сеченова. - 1992. - Т. 78, № 12. - С. 50-57.
33. Фишер А.А., Гельвик В.И. Роль бета-адренергического механизма в регуляции секреторной деятельности желудка //
Физиол. человека. - Т. 14. - №5. - 1988. - С. 844-856.
34. Черниговский В. Н. , Климов П. К., Ноздрачев А. Д. Вагусная афферентация и моторно-эвакуаторная деятельность
желудка // Физиол. журн. СССР. 1972. - Т. 53. - № 3. - С. 297-304.
35. Щербатых Ю.В. Висцеральные проявления психоэмоционального стресса // Механизмы функционирования висцеральных
систем: Тезисы докладов Международной конференции, посвященной 150-летию И.П. Павлова. -СПб., 1999.-С.418.
36. Щербатых Ю.В. Зависимость протекания эмоционального стресса от характеристик высшей нервной деятельности
студентов во время сессии// ХХХ Всероссийское совещание по проблемам высшей нервной деятельности, посвященное 150-летию со дня рождения И.П. Павлова: Тезисы докладов: В 2 т.- СПб.: Ин-т физиологии им. И.П. Павлова РАН, 2000. - Т.2. - С.426-427.
