CC BY
244
е
ПРОБЛЕМА АУТОЛИТИЧЕСКОГО ПИЩЕВАРЕНИЯ ПРИ АМНИОТРОФНОМ И ЛАКТОТРОФНОМ ПИТАНИИ
Коротько Г. Ф.
ГБУЗ Краевая клиническая больница №2 Министерства здравоохранения Краснодарского края, Краснодар, Россия
THE PROBLEM OF AUTOLYTIC DIGESTION AT AMNIOTROPIC AND LACTOTROPIC FEEDING
Korot'ko G. F.
SBIH «Krai clinic hospital Nr 2», Krasnodar.
Коротько Геннадий Феодосьевич — доктор биологических наук, профессор, научный консультант ГБУЗ «Краевая клиническая больница №2», Краснодар.
Korot'ko Gennadii Feodocievich — Doctor of Biology, professor, scientific consultant SBIH «Krai clinic hospital Nr 2», Krasnodar.
Коротько Геннадий Феодосьевич Korot'ko Gennadii Feodocievich E-mail:
korotko@rambler.ru
Резюме
В обзорной статье представлены результаты исследований автора, его сотрудников и других лабораторий о типах питания (гистотрофное, гемотрофное, амниотрофное, лактотрофное, дефинитивное) и пищеварения (аутолитическое, собственное) плода и ребенка грудного возраста на основе анализа осуществляющих гидролиз питательных веществ околоплодных вод и грудного молока ферментов. Приведены сведения о возможной технологии названных типов пищеварения на ранних этапах индивидуального развития человека и возможности рекреторного происхождения гидролаз в составе околоплодных вод и грудного молока. Ключевые слова: типы питания, типы пищеварения, околоплодные воды, грудное молоко, плод, ребенок. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2014; 109 (9):75-87
Summary
The review presented the results of the author, his co-workers and investigators of other laboratories about types of feeding (histotropic, hemotropic, amniotropic, lactotropic, definitive) and digestion (autolytic, native) of a fetus and an infant. The study was based on analysis of enzymes that provided hydrolysis of amniotic fluid and breast milk. The data about probable technology of abovementioned types of digestion in earlier stages of individual human advance and opportunity of hydrolase recretor origin in amniotic fluid and breast milk are shown. Keywords: types of feeding, types of digestion, amniotic fluid, breast milk, fetus, infant. Eksperimental'naya i Klinicheskaya Gastroenterologiya 2014; 109 (9):75-87
Введение
Периодика детского возраста человека учитывается в морфофункциональной характеристике физиологических систем, в том числе системы пищеварения. Нормами питания предусматривается обязательное соблюдение принципов сбалансированности (А. А. Покровский) и адекватности (А. М. Уголев). Возрастные группы детей (табл. 1) имеют специфический тип питания и его многофакторные нормы.
Каждый возраст в зависимости от морфофункци-онального развития макроорганизма характеризуется специфическими потребностями в пластических и энергетических веществах, которые должны быть подвергнуты химическим ферментным трансформациям для их всасывания и усвоения — включения в метаболизм тканей и органов. Различия в питании зависят от многих факторов, в том числе возраста человека, что утверждено соответствующими нормативами [32]. Каждому периоду жизни человека свойственны определенный тип питания и соответствующий ему тип пищеварения.
Оплодотворенная яйцеклетка и эмбрион имеют потребность в пластическом материале, т. е. в питании, названном гистотрофным. С образованием плаценты на смену ему приходит гемотрофное, или трансплацентарное, питание. Возможно, более правильно его называть трансплацентарным гемо-трофным. Оба его типа не имеют пищеварения в его традиционном понимании с наличием гидролиза нутриентов пищи, так как под ней принято считать совокупность веществ, получаемых из окружающей среды, а яйцеклетка и эмбрион первых недель геста-ции потребляют материал цитоплазмы яйцеклетки, секрета слизистой оболочки матки, затем — содержимого желточного мешка. С образованием органов беременности — плодных оболочек и плаценты — питание плода обозначается трансплацентарным и амниотрофным. Второе предполагает включение в питание системы пищеварения плода.
У зародыша первичная кишка образуется на 3 - 4-й неделе эмбрионального периода, на 4 - 5-й формируются ротовое и клоачное отверстия, последнее затем разделяется на анальное и мочеполовое. К концу второго месяца происходит деление канала с образованием пищевода, желудка и кишечника; в виде выростов появляются зачатки поджелудочной железы и печени. В дальнейшем формируется секреторный аппарат слюнных, желудочных, поджелудочной и кишечных желез. В них образуются
секреты, их электролиты и гидролитические ферменты, выделяемые в полость пищеварительного канала. Формируется и мышечный моторный аппарат, обеспечивающий сосание, глотание, продвижение содержимого пищеварительного канала в каудаль-ном направлении. Это содержимое представлено заглатываемой амниотической жидкостью, секретами пищеварительных желез с фетальными ферментами и слущившимися эпителиальными клетками слизистой оболочки пищеварительного канала, также обладающими ферментативной активностью. Следовательно, пищеварительный тракт начинает функционировать во внутриутробный период, хотя формирование пищеварительной системы не завершено. Амниотическая жидкость с ее нутриентами может рассматриваться для плода внешней средой, а потребляемые ее нутриенты — пищей. Процессы, происходящие в пищеварительном тракте плода, могут обозначаться пищеварением в амниотрофном питании.
На следующем этапе индивидуального, уже пост-натального развития новорожденный и грудной ребенок состоят на молочном вскармливании, которое названо И. А. Аршавским [6, 7] (он же автор терминов «гистотрофное» и «амниотрофное» питание) лактотрофным питанием. На последующем этапе развития ребенка с введением в его молочный рацион прикорма питание обозначается смешанным или как смешанное вскармливание ребенка. Заключительным пожизненным питанием является дефинитивное.
Предложенные И. А. Аршавским термины «гистотрофное», «гемотрофное», «амниотрофное» питание получили достаточно широкое применение. В данной классификации питания за основу взяты его субстраты — носители нутриентов: гисто-, гемо-, амнио-, лакто-. Однако она нам представляется небезупречной, имея латино-русскую тавтологию. Тем не менее, данную классификацию и терминологию мы используем со времени работ лаборатории ее автора.
Пищеварение, в зависимости от его локализации, принято делить на внутриклеточное (фило- и онтогенетически наиболее раннее [33]) и внеклеточное, последнее — на полостное (или дистантное) и пристеночное (или контактное, или мембранное) [38]. Первое производится ферментами цито-золя и лизосом кишечных эпителиоцитов после эн-доцитоза в них нутриентов. Второе — гидролазами,
Таблица 1.
Периоды детского возраста [15]
Внутриутробный этап (40 нед.)
Фаза эмбрионального развития (8 нед.)
Фаза плацентарного развития (9 - 40 нед.)
Ранний фетальный (9 - 28 нед.)
Антенатальный
Внеутробный этап (до 17 - 18 лет)
Неонаталь-ный
Поздний фетальный (с 29-й недели до рождения)
Интрана-тальный (2-20ч)
1 « я S
нд
л
Перинатальный
й
о
н д
р
1-4
р П
Постнатальный
ыт не
Л «
л8
О -Н
к
a ^
s ° в н
S ^
о
фиксированными на поверхности кишечных эпителиоцитов с последующим транспортом ги-дролизатов (в основном мономеров нутриентов) в эпителиоциты, где часть их утилизируется (как и при внутриклеточном пищеварении), а другая транспортируется в венозный кровоток и лимфоток.
В зависимости от происхождения ферментов, производящих переваривание питательных веществ в пищеварительном тракте, пищеварение принято делить [38] на: собственное, аутолитическое
и симбионтное. Первое реализуется ферментами макроорганизма, синтезируемыми его пищеварительными железами и кишечными эпителиоцитами, второе — ферментами принятой пищи (в том числе ферментами околоплодных вод и грудного молока), третье — ферментами микроорганизмов — симбионтов пищеварительного тракта.
Типы питания и пищеварения, соотношения между ними изменяются в ходе индивидуального развития эмбриона, плода и ребенка.
1. Питание и пищеварение в период антенатального развития 1.1. Гистотрофное и гемотрофное трансплацентарное питание
На ранней стадии развития эмбриона (до его имплантации) питание происходит за счет запасов цитоплазмы яйцеклетки, в дальнейшем он питается секретами слизистой оболочки матки и материалом желточного мешка. Такой тип питания эмбриона назван гисто-трофным, т. к. он питается веществами созданных им тканей. Этап гистотрофного питания, за счет содержащихся в желточном мешке веществ, длится 8 - 10 недель. При этом используемое эмбрионом содержимое мешка гидролизуется его энзимами, полностью утилизируется, и эмбрион посредством плаценты, образуемой из трофобласта, переходит на гемотроф-ный тип питания. Так завершается эмбриональный период и начинается фетальный (ранний и поздний), длящийся до конца внутриутробного развития плода. Со времени образования плаценты (с 9 - 10 нед. беременности) большую роль приобретает гемотрофное питание, обеспечиваемое транспортом питательных веществ из крови будущей матери к плоду через плаценту; и в гидролизе нутриентов, как в основном компоненте пищеварения, потребности нет. Тем не менее, между плодом и плацентой (фетоплацентарный комплекс) и материнским организмом существует теснейшая связь. Данный комплекс назван функциональной системой «мать — плод» [35]. В ее пределах происходят трансплацентарная гуморальная прямая и обратная связи, экстраплацентарная связь через оболочки плода и околоплодные воды, плацентарная и экстраплацентарная нервная связь. Два первых типа связи участвуют в питании плода.
Плацента выполняет несколько функций, в том числе метаболическую, трофическую и барьерную,
которые предполагают транспорт многих веществ. Посредством простой диффузии по концентрационному градиенту транспортируются: вода, натрий, калий, кальций, магний, бикарбонаты, мочевина, газы. С большой скоростью по механизму облегченной диффузии транспортируются глюкоза и аминокислоты. В ворсинах и выростах синцитиотрофобластов происходит ультрафильтрация. Плацента имеет и механизмы активного транспорта, в том числе пиноцитоз, которые переносят белки, липиды, фос-фолипиды и гормоны.
Плацентарный барьер неодинаково проницаем для различных веществ. Так, глюкоза, аминокислоты и дипептиды из крови матери переходят в фетальную кровь и используются плодом. Постулируется, что плацента не проницаема для белков, липидов и полисахаридов, но они, поступив в нее в составе материнской крови, гидролизуются ее ферментами, а образовавшиеся мономеры переходят в кровь плода. В плаценте выявлены достаточно высокая протеолитическая, липолитическая и карбогидразная активности. Обеспечивающие их ферменты могут иметь значение не только в трансплацентарном, но и амниотрофном питании плода. Плацента способна синтезировать белок и гликоген, которые используются плодом, то есть плацента в питании плода выполняет не только транспортную, но и трофогенную роль. С 16 - 20 недель беременности начинается деятельность органов пищеварения плода и совместно с гемотроф-ным трансплацентарным питанием функционирует амниотрофное.
1.2. Амниотрофное питание плода
Амнитрофное питание — это поступление околоплодных вод или амниотической жидкости (содержимое околоплодного мешка — амниона) в желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) плода, откуда многие ее компоненты всасываются, а некоторые компоненты предварительно гидролазами ЖКТ и кишечных эпителиоцитов плода перевариваются. Эти и другие продукты утилизируются эпителиоцитами, а также всасываются в кровь, включаются в метаболизм плода, используются как пластический и энергетический материал.
В обзоре [7] утверждается: «Существенны в амниотрофном питании три фактора. Первый — продолжающаяся пищесозидательная функция: образование тех питательных веществ — белков (казеина,
различных его фракций), углеводов (в частности, содержащейся уже в околоплодных водах лактозы) и липидов, которые необходимы по своей специфичности именно для фетального периода индивидуального развития. Второй — образование альбумина, необходимого для создания коллоидно-осмотического давления. Третий фактор — помимо образования других фракций глобулинов создание у-глобулинов (в особенности иммуноглобулинов)» (с. 118 - 119). Однако заметим, что до «пищесозида-ния» необходимо пищеварение — гидролиз и всасывание нутриентов околоплодных вод в пищеварительном тракте плода.
Плод засасывает, заглатывает и аспириру-ет околоплодные воды, которые образуются
многофункциональным амнионом. Это пузырь, заполненный жидкостью, в котором происходит развитие плода в условиях постоянной температуры и относительного физико-химического гомеостаза среды обитания. Амнион защищает плод от внешних механических воздействий, проникновения микроорганизмов из влагалища. Воды препятствуют сращению кожи плода с амнионом, создают возможность активных движений плода, способствуют правильному положению плода в матке в конце беременности. Пузырь и воды в нем участвуют в раскрытии шейки матки при родах.
Стенку амниона образует ее оболочка, состоящая из трех слоев. Внутренний слой имеет призматический и кубический эпителии. Его эпителиоциты продуцируют околоплодные воды путем секреции ее ингредиентов в полость амниона и резорбируют воды из полости амниона, таким образом, принимая участие в регуляции объема и состава амниотической жидкости. В местах контакта с плацентой эпителий многорядный. За слоем эпителия расположен слой плотной соединительной ткани, который обеспечивает прочность стенке амниона. В ней слой рыхлой соединительной ткани, которая состоит в контакте с рыхлой соединительной тканью хориона.
Формирование акта сосания начинается с 9,5 недели внутриутробного развития и заканчивается к 24 - 25 неделе, что определяет сроки регулярного поступления амниотической жидкости в полость рта плода. В этом также участвуют дыхательные движения, понижающие давление в пищеводе и желудке. В зависимости от срока беременности суточное количество поглощаемой плодом жидкости изменяется от 200 до 500 мл, в последние месяцы беременности может достигать 1 л. Максимальный объем околоплодных вод (1-1,5 л) отмечается в период 30 - 38 недель беременности, к концу ее — уменьшается (около 0,6 л). В регуляции объема околоплодных вод существенное значение имеет их поглощение плодом [11, 46].
Околоплодные воды характеризуются сложным и меняющимся по срокам беременности составом [47]: около 99% воды, сухой остаток — минеральные соли и органические вещества, относительная плотность 1,007. Реакция околоплодных вод нейтральная или слабощелочная. Они содержат питательные вещества (около 0,7%), в том числе белки (0,2 - 0,4%: казеин, альбумины, глобулины, в частности, у-глобулин), аминокислоты, гормоны и ферменты, в том числе гидролазы (протеазы, липазы, карбогидразы). Околоплодные воды обновляются, полная замена вод в норме происходит за трое суток.
Околоплодные воды участвуют в обмене веществ между матерью и плодом, исполняя нутритивную роль. Их поступление в организм плода стимулирует его вкусовые рецепторы, «тренирует» моторную (в том числе глотание) и секреторную деятельность ЖКТ [7, 11, 16, 20, 38].
В осуществлении амниотрофного питания могут участвовать два вида пищеварения: аутолитическое, производимое гидролазами амниотической жидкости, и собственное — ферментами ЖКТ плода. В ам-ниотрофном питании плода собственное полостное пищеварение представлено слабо (особенно в первом триместре беременности) из-за незавершенного
развития желез, синтеза и секреции ими ферментов, которые нарастают с увеличением срока беременности.
Итак, плод глотает амниотическую жидкость описанного выше состава. Некоторая часть ее питательных веществ всасывается из полости ЖКТ плода без их предварительного гидролиза: мономеры (глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты), а также более сложные вещества (димеры, олигомеры и даже полимеры), так как гистогематический барьер кишечной стенки плода имеет высокую проницаемость.
Некоторая часть питательных веществ амниотической жидкости переваривается ее же гидролазами в пищеварительном тракте плода во второй половине беременности, то есть реализуется аутолитическое пищеварение. Оно изучено недостаточно, но предполагается, что в ЖКТ плода созданы условия для такого пищеварения, вне этих условий самопереваривания нутриентов не происходит.
В связи с этим напомним, что А. М. Уголев [38] в аутолитическом пищеварении выделял его разновидность — индуцированный аутолиз. Индукция аутолитического пищеварения производится неферментными (например, HCl) и иными факторами пищеварительного тракта макроорганизма, в котором происходит аутолитическое пищеварение. В лаборатории А. М. Уголева исследовано переваривание мышечных белков по типу индуцированного аутолитического пищеварения [40]. В главе монографии подчеркивается необходимость специального дальнейшего исследования аутолитического пищеварения и индуцированного его варианта. Исходя из общих представлений о нем, легко допустить, что в пищеварительном тракте плода происходит индуцированное аутолитическое пищеварение, участвующее в амниотрофном питании плода во второй половине беременности, когда начально образован его ЖКТ.
Актуален вопрос о механизме происхождения гидролаз амниотической жидкости. На определенном сроке беременности они могут иметь фетальное происхождение. Это объясняет прямую зависимость между возрастом плода, сформированностью его желез и концентрацией некоторых ферментов в полученной амниоцентезом амниотической жидкости (что иногда используется для косвенного определения зрелости плода). Вторым источником гидролаз амниотической жидкости называется плацента. И, наконец, допускается транспорт их из организма матери, из ее крови. В кровь же она инкретируется гландулоцитами пищеварительных желез, резорби-руется из их протоков и тонкой кишки. Этим вопросам посвящено большое число исследований, в том числе и наших лабораторий [22, 23].
Принципиально, что фетальные гидролазы по свойствам не идентичны таковым секретов пищеварительных желез взрослого организма. Так, гидролиз ими липидов не требует их предварительного эмульгирования; пепсиногены активируются не соляной, а молочной кислотой и производят протеолиз в широком диапазоне pH, даже при его нейтральном значении.
По данным Е. В. Колодкиной и Н. Ф. Камакина [17], околоплодные воды женщин с нормальным сроком беременности содержат предшественники кислых
протеиназ (типа пепсиногенов) в среднем 566,4 ± 39,1 ед. /мл, обладают амилолитической (16,3 ± 0,7 ед. /мл) и липолитической (228,7 ± 18,4 ед. /мл) активностями. Согласно развиваемой Н. Ф. Камакиным и его сотрудниками гипотезе, в происхождении названных зимогенов и гидролаз принимают участие процессы их транспорта из крови беременной женщины, на что указано выше. Механизмом трансплацентарного транспорта ферментов материнской крови может быть пиноцитоз, тем более, что молекулы гидролитических ферментов обладают сигнальными свойствами лигандов. Экстраплацентарным путем транспорта ферментов в околоплодные воды могут быть образующие их эпителиоциты амниона. В литературе мы не встретили сведений о данном процессе, но секреторный эпителий пищеварительных и непищеварительных желез обладает свойством рекретировать гидролазы посредством трансцитоза [22, 51].
Рекреция ферментов при этом в большой мере зависит от их содержания в периферической крови. Оно претерпевает характерные изменения в динамике беременности. По нашим данным и данным других лабораторий [50], триптическая и антитрип-тическая активности сыворотки крови повышаются уже с первого триместра беременности, и еще выше во втором и третьем ее триместрах. Характерные изменения содержания других гидролаз в сыворотке крови по триместрам беременности описаны Е. В. Колодкиной и Н. Ф. Камакиным (табл. 2).
Н. Ф. Камакиным [17] в острых экспериментах на беременных собаках показано, что внутривенно введенный меченый 1251 пепсиноген в первый час после введения обнаруживался в околоплодной жидкости и оствался в ней в течение трех часов эксперимента. Идентифицировался профермент его определением после активации по возросшей протеолитической активности при рН2 и радиоактивности меченого пепсиногена. Соответственно радиоактивности крови беременных собак происходит накопление радиометки в крови плодов,
извлеченных в разные сроки после введения меченого пепсиногена. В желудке плодов удельная радиоактивность содержимого была практически равна таковой околоплодных вод. В дистальном отделе тонкой кишки радиоактивность содержимого была ниже, чем в проксимальном отделе. Введение меченого пепсиногена в один из рогов матки с плодом не вызывало появления радиометки в материнской крови. По описанным результатам сделано заключение о транспорте гидролитических ферментов в составе околоплодных вод в пищеварительный тракт плода и возможности их участия в амниотрофном питании плода по типу аутолитического пищеварения. Эти процессы важны в трофике эпителиоци-тов слизистой оболочки ЖКТ плода, «тренируют» развивающуюся систему пищеварения, готовят ее к последующему этапу индивидуального развития с его лактотрофным питанием на основе аутолитического и собственного пищеварения. Видимо, немаловажно, что гидролазы, в первую очередь, протеазы имеют сигнальное значение в функциональных и морфокинетических эффектах через посредство протеиназоактивируемые рецепторы (ПАР, см. обзоры [22, 24]). Нами доказаны анаболические [25] и общеизвестны регуляторные эффекты ферментов пищеварительных желез [22], которые могут реализоваться и в пищеварительном тракте плода. В целом изложенные представления в некоторых разделах гипотетичны и требуют специальных комплексных исследований.
Прямых экспериментальных и клинических свидетельств эффектов гидролитической активности ферментов околоплодных вод в аутолитическом пищеварении в естественных условиях плода в литературе мы не встретили. Но оно называется именно пищеварением. В таком же ключе написана и данная статья, в которой анализируются гидролитические активности околоплодных вод, реализующие ауто-литическое пищеварение, без фактических свидетельств его технологии.
1.3. Роль собственного пищеварения в питании плода
Морфофункциональные возможности пищеварительного тракта плода нарастают с увеличением срока беременности: развиваются пищеварительные железы, повышается их секреторный потенциал в синтезе и экструзии ферментов (способность их синтеза опережает формирование экструзии), нарастает ферментативная активность содержимого ЖКТ, формируются и дифференцируются эпителиоциты его слизистой оболочки. Таким образом, с 16 - 20 недель беременности начинается
и формируется собственное пищеварение амнио-трофного питания плода. Это относится к полостному пищеварению за счет ферментов пищеварительных желез — слюнных, желудочных, поджелудочных и кишечных.
В полость желудка его железами выделяется фе-тальный пепсиноген. Он активируется в кислой среде, создаваемой молочной, а не соляной кислотой, так как обкладочные клетки желез ее еще не се-кретируют. Образующийся при этом фетальный
Беременные со срочными родами
Контрольная _(п = 86, триместры)
Показатели группа -
родов
Пепсиноген (тир. ед. /мл) 58,1 ± 1,12 44,22 ± 3,34* 53,81 ± 4,12** 48,15 ± 1,30* 44,39 ± 1,19*
Амилаза (ед. /мл) 13,53 ± 0,82 11,35 ± 1,11 18,20 ± 1,0* 25,01 ± 0,80* 17,75 ± 0,65*
Липаза (ед. /мл) 18,16 ± 0,73 15,82 ± 0,51** 21,42 ± 0,65* 32,13 ± 0,24* 21,35 ± 0,16*
Примечание: достоверность различий с показателями контрольной группы: * — р < 0,001; ** — р < 0,05.
Таблица 2.
Содержание гидролаз в сыворотке крови небеременных (контроль), беременных женщин и после родов [17, 18]
пепсин обладает низкой и специфической проте-олитической активностью. Небольшая липолити-ческая активность секрета содержимого желудка плода может иметь значение в гидролизе липидов амниотической жидкости. Низка гидролитическая активность скудного по объему панкреатического секрета. Выше гидролитические возможности тонкой кишки, реализующей пристеночное мембранное пищеварение за счет кишечных ферментов и внутриклеточное пищеварение посредством ферментов ли-зосом и пищевых вакуолей кишечных эпителиоцитов преимущественно в дистальной части тонкой кишки [38]. Так, протеолитическая и аминопептидазная активности в ней отмечены у 8-недельного эмбриона. В дальнейшем происходит проксимальный сдвиг этих активностей. Развитие ворсинок и кишечных крипт происходит в 8 - 20 недели эмбриона, дифференциация кишечных эпителиоцитов — в 11 - 20 недели [27]. На 10-й неделе беременности в слизистой оболочке тонкой кишки выявляются активности сахаразы, мальтазы, изомальтазы (на 34-й неделе последняя достигает 70% таковой у новорожденных). Лактазная активность появляется с 12-й недели и на 34-й неделе у плода не превышает 30% таковой активности слизистой оболочки тонкой кишки новорожденного. Энтерокиназа в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки обнаруживается на 26 - 28 неделях беременности, и по срокам она связана с увеличением содержания в секрете поджелудочной железы зимогенов протеиназ [11, 38].
В эволюционной науке популярно суждение о первенстве внутриклеточного пищеварения перед внеклеточным [33], что, исходя из принципа — повторения филогенеза в онтогенезе (рекапитуляция), переносится и на индивидуальное развитие системы пищеварения у млекопитающих. Однако это не бесспорно [38], и у плода можно констатировать полостное амниотрофное пищеварение, пристеночное (т. е. внеклеточное) пищеварение, а также внутриклеточное пищеварение, т. е. одновременное наличие и взаимодействие (и взаимосодействие), последовательность и функциональное сопряжение разных типов пищеварения. Вместе с тем следует согласиться с недостаточностью современных знаний о реализации пищеварительных гидролитических процессов у плода человека в динамике его антенатального развития [24] и изученности конкретной его технологии, о чем сказано выше, и отсутствием единодушия по данному вопросу.
Так, при атрезии ротового отверстия и пищевода у плода нарушаются поглощение им околоплодных вод и, соответственно, амниотрофное питание. Однако в этих случаях не отмечено закономерных отставаний в развитии плода, масса тела плода может быть даже увеличенной. На основании этого амни-отрофное питание ставится под сомнение. Видимо, оно компенсируется гемотрофным трансплацентарным питанием. Того же плана пример. В литературе отмечена неспособность анэнцефалов глотать околоплодные воды. С этим связывается их обилие в конце беременности при плодах с атрезией и при плодах-анэнцефалах. В желудке и кишечнике этих плодов не обнаружены околоплодные воды и ме-коний, и констатировалась «выраженная атрофия пищеварительной системы в целом» [7, 11].
Моторная деятельность плода исследована недостаточно. Известно, что у плода нет моторной периодической деятельности желудка и тонкой кишки [7]. Раздражение слизистой оболочки кишки вызывает местное сокращение и дистальное перемещение химуса на небольшое расстояние. Моторный аппарат имеет низкую возбудимость, отвечает сокращением только на достаточно сильные местные раздражения, да и порог электрического раздражения блуждающего нерва, при котором происходят сокращения желудка и кишечника, высок [20, 24]. Типы сокращений кишки плода иные, чем у новорожденного и, тем более, старшего по возрасту ребенка (например, отсутствуют маятникообразные сокращения).
У плода анальный сфинктер в состоянии тонического сокращения до конца беременности, поэтому в норме содержимое кишечника плода (меконий) в околоплодные воды не выделяется, то есть дефекация не совершается. При патологии беременности, например, асфиксии плода, она может быть [3, 12, 19, 42, 47].
Гистогематический барьер слизистой оболочки ЖКТ плода имеет высокую проницаемость, особенно в отношении низкомолекулярных питательных веществ, воды, электролитов [11, 16, 20].
Механизмы трансмембранного транспорта глюкозы и сопряженного с ним транспорта ионов натрия функционируют в тощей кишке с 11-й недели беременности. Вместе с тем всасывание глюкозы против градиента концентрации на ранних этапах развития плода выражено очень слабо, но к 19-й неделе увеличивается в 4 раза. Изменяется и топография ее всасывания. Высока способность кишечных эпителиоцитов к пиноцитозу. Все это определяет значительные размеры всасывания питательных веществ различной сложности из полости кишечника плода [11, 38].
В ходе антенатального развития плода закладываются, формируются и совершаются аутокринные и паракринные, гормональные и рефлекторные механизмы регуляции. У плода уже в первые недели закладывается ауто- и паракринный эндокринный аппарат ЖКТ, являющийся эволюционно наиболее ранним [36]. К 12-й неделе беременности в тонкой кишке идентифицируются 13 типов различных эндокринных клеток. В процессе внутриутробного развития, во-первых, нарастает их число и гетерохрон-но — разные типы клеток. Во-вторых, в кишечнике повышается содержание регуляторных пептидов (гастрин, секретин, мотилин, ГИП, ВИП, энтеро-глюкогон, соматостатин, нейротензин). В-третьих, в процессе развития плода увеличивается реактивность органов-мишеней к регуляторным пептидам [38]. Эти же трансформации эндокринного аппарата продолжаются у ребенка, начинают функционировать периферические и центральные механизмы морфофункциональной регуляции системы пищеварения.
В процессе амниотрофного питания тренируются регуляторные воздействия, в роли которых выступают околоплодные воды, их механо- и хеморецептор-ные влияния при транзите через пищеварительный тракт плода. Нутриенты околоплодных вод, видимо, важны для питания слизистой оболочки ЖКТ,
особенно ее функционально дифференцирующихся эпителиоцитов. Эта трофогенная роль содержимого полости тонкой кишки важна и на последующих этапах индивидуального развития ребенка.
Констатация недостаточной изученности и неполноты знаний, представляет возможным заключить, что амниотрофное питание с его аутолитическим и собственным внеклеточным пищеварением актуально прежде всего, для пищеварительного тракта плода, а не для всего макроорганизма, так как
калорийность околоплодных вод для этого весьма мала, и невелико количество нутриентов для обеспечения пластических потребностей плода, состоящего в основном на трансплацентарном гемотрофном питании. В антенатальный период закладываются и начально формируются афферентные и эфферентные регуляторные механизмы пищеварительного конвейера, что будет продолжено в ранний постнатальный период с его лактотрофным питанием при вскармливании младенца материнским грудным молоком.
2. Пищеварение в период грудного молочного и смешанного вскармливания ребенка
2.1. Лактотрофное и смешанное питание
Естественное вскармливание ребенка грудным молоком — чрезвычайно важный период его жизни. Только оно может обеспечить растущий организм необходимыми пластическими и энергетическими веществами в условиях еще недостаточно развитого пищеварительного аппарата ребенка. Молочное питание — промежуточный период между предшествующим антенатальным питанием плода и последующим дефинитивным питание ребенка. Через грудное молоко осуществляется связь организма ребенка с матерью, что важно не только в поставке питательных веществ в организм ребенка, но и в его иммунной защите. С молоком матери ребенок получает необходимые для развития витамины, ферменты, минеральные соли, ряд физиологически активных веществ. Поэтому раннее лишение ребенка материнского молока — это стресс, трагедия для него, которая не может в полной мере компенсироваться искусственным вскармливанием.
Описаны нарушения лактации, способности грудного вскармливания, половых функций у матерей, рано переведенных на искусственное вскармливание. Последствия такого неадекватного вскармливания пролонгированы и могут быть пожизненными не только трофическими, но и социальными проблемами [7]. В недавнем обзоре В. А. Шендерова [49] заключено: «.именно питание в первые 1000 дней жизни наиболее существенно влияет на формирование эпигенома человека., сосредоточившись на улучшении пищевого рациона будущих матерей, беременных и кормящих женщин, а затем — и детей первых лет жизни, мы не только спасаем их жизни, но и поможем детям выбрать правильную дорогу в будущее, что, в конечном счете, будет способствовать росту экономики страны и процветанию семьи и всего общества» (с. 104 - 105).
Для возросших пластических и энергетических потребностей 5 - 6-месячного ребенка уже не хватает материнского молока. Поэтому с данного возраста начинается и постепенно увеличивается прикорм ребенка — переход на смешанное вскармливание. Этот срок регуляторно сопряжен со временем формирования пищеварительной системы ребенка, способной к перевариванию и всасыванию питательных веществ нематеринского молока. Смешанное питание ускоряет развитие пищеварительной системы ребенка и адаптацию ее деятельности к дефинитивному питанию [43, 44, 45].
Во второй половине беременности развитие плода требует повышения калорийности пищевого рациона женщины в среднем на 350 ккал за счет увеличения в нем белков (на 30 г), жиров (на 12 г), углеводов (на 30 г). Кормящие матери должны иметь в первые 6 месяцев еще более высокую калорийность суточного рациона (на 500 ккал) и увеличение содержания в нем основных нутриентов. Примерно столько же повышены нормы питания кормящих женщин в последующие 7 - 12 месяцев грудного вскармливания ребенка. Такие нормативы [32 в большой мере определены возрастающей по объему лактацией. Это, в свою очередь, увеличивает функциональную нагрузку на развивающуюся систему пищеварения с формирующимся собственным пищеварением, реализующим смешанное питание растущего ребенка. При объективных причинах исключения, раннего прекращения и недостаточности грудного вскармливания для его замещения необходимо использование молочных смесей, максимально приближенных к свойствам грудного молока и соответствующих как продукт питания функциональным возможностям системы пищеварения ребенка [4, 46].
2.2. Грудное молоко как пищевой продукт
Молоко — продукт секреции грудных желез женщины. Количество молока от начала лактации увеличивается, достигая максимума к 8 - 9 неделям, и остается относительно постоянным (1-1,5 л в сутки). Обычно к концу первого года жизни вскармливаемого ребенка лактация снижается и прекращается после отнятия его от груди.
В первые дни после родов молочные железы матери выделяют густую, вязкую жидкость, называемую молозивом. Оно существенно отличается от зрелого
молока большим содержанием белка (до 5 - 6%, в том числе глобулины, казеин, альбумин), незаменимых аминокислот и солей, меньшим содержанием углеводов, жиров и другими свойствами. Жир молозива состоит в основном из олеиновой кислоты, которая легко усваивается детьми первых дней жизни. Со 2 - 3-го дней лактации молозиво переходит в мо-лозивное молоко, с 4 - 5-го — в переходное, 2 - 3-й недели — в зрелое молоко. Эти сроки условны и зависят от многих причин.
Зрелое молоко имеет индивидуальные различия, зависящие от питания кормящей женщины, времени года, изменений в динамике лактационного периода и каждого кормления. Зрелое молоко имеет белки с 100%-й биологической ценностью, идеальны для организма ребенка, содержит большое число аминокислот. Высокую усвояемость имеют жиры молока, содержащие в своем составе более 10 жирных кислот. Основным углеводом молока является лактоза (до 7 - 7,5%).
В солидных руководствах всегда приводятся данные о составе грудного молока, но нет данных о содержании в нем гидролитических ферментов, хотя в сопровождающем тексте сказано о наличии
в грудном молоке протеолитических, липолитиче-ских и амилолитических активностей. Как правило, упоминается роль гидролаз молока в молочном вскармливании ребенка. При этом справедливо указывается полипотентность гидролаз. Так, роль про-теиназ молока состоит не только в деполимеризации белков как нутриентов, но и в иммунной и антибактериальной защите, образовании регуляторных пептидов с разными морфофункциональными эффектами, стимуляции вездесущих протеиназо-акти-вируемых рецепторов [22]. Наше исследовательское внимание было обращено к гидролазам грудного молока как возможным участникам аутолитического пищеварения.
2.3. Аутолитическое пищеварение при молочном вскармливании детей
Возможность аутолитического пищеварения при естественном молочном вскармливании ребенка определяется содержанием в грудном молоке нескольких гидролитических ферментов, что в прошлом привлекло внимание многих исследователей в связи с возможной пищеварительной ролью гидролаз молока (см. [5, 26, 28, 29, 30, 55). Их содержание особенно велико в молозиве, быстро снижаясь от первого к шестому дню лактации, что подтверждено в лаборатории Н. Ф. Камакина [17] (табл. 3).
Триптическая и антитриптическая активности молозива и молока первых четырех месяцев лактации связаны прямой зависимостью. Нами наблюдалась большая группа кормящих грудью матерей в течение года. Выявилась общая закономерность: снижение содержания в молоке гидролаз по месяцам лактации (табл. 4, 5).
Среди обследованных нами женщин в возрасте от 19 до 40 лет возрастных различий содержания в молоке пепсиногена, амилазы и липазы не отмечено. Такие различия мы наблюдали в потенциальной триптической активности молока (содержание
в молоке трипсиногена). Поэтому ее динамика по месяцам лактации представлена отдельно (см. табл. 5). Как видно из представленных данных, у более молодых лактирующих женщин содержание трипсиногена в молоке выше, чем у женщин более старшего возраста. У последних данная потенциальная ферментативная активность по месяцам лактации снижалась более круто.
В женском грудном молоке высоки липолитиче-ская и эстеразная активности [5, 29, 52, 53, 55, 56]. Судя по средним данным (табл. 4), липолитическая активность молока в последний месяц лактации всего в 1,4 раза ниже ее в первый месяц, тогда как содержание амилазы снизилось в 3,75 раза, пепсиногена — в 2,7 раза. Данные активности нарастают в желудке ребенка. В связи с этим вновь остановимся на упомянутом выше индуцированном аутолизе нутриентов в полости пищеварительного тракта [38]. Это объясняет постулируемое положение: липазы молока гидролизуют до 50% его триглицеридов в широком диапазоне рН (5,2 - 9,8) [5, 29]. Впрочем, отмеченное повышение липолиза в желудке объясняется
Таблица 3.
Содержание ферментов в молозиве родильниц (20) в первую неделю лактации
(м ± т) 6 31,6 ± 2,7 1,3 ± 0,3 1,5 ± 0,5
Дни лактации Пепсиноген (тироз. ед. /мл) Трипсиноген (миллиед. /мл) Антитрипсин (миллиед. /мл)
1 51,6 ± 6,4 4,0 ± 1,2 2,9 ± 0,7
3 45,7 ± 4,1 0,8 ± 0,2 1,3 ± 0,6
Таблица 4.
Ферментативная активность грудного молока по месяцам (1-12) лактации женщин (62); М ± т
Месяцы Пепсиноген (тир. ед. /мл) Амилаза (ед. /мл) Липаза (ед. /мл)
1 21,0 ± 1,2 98,1 ± 6,5 3,4 ± 0,2
2 19,2 ± 1,2 86,1 ± 5,1 3,4 ± 0,2
3 18,6 ± 1,0 83,4 ± 4,1 3,4 ± 0,2
4 24,3 ± 1,5 70,9 ± 5,5 3,0 ± 0,2
5 19,4 ± 1,3 62,4 ± 3,1 4,1 ± 0,2
6 18,8 ± 0,9 62,3 ± 3,1 4,1 ± 0,2
7 20,7 ± 1,2 62,1 ± 2,9 3,3 ± 0,2
8 18,0 ± 0,8 54,8 ± 3,1 3,3 ± 0,1
9 15,0 ± 0,7 55,6 ± 3,6 3,3 ± 0,1
10 10,0 ± 0,5 45,2 ± 2,6 3,2 ± 0,1
11 10,7 ± 0,6 39,8 ± 2,6 3,0 ± 0,1
12 7,8 ± 0,8 26,1 ± 0,5 2,4 ± 0,1
Примечание. Методы определения: Трипсиноген и ингибитор трипсина по методу Эрлангенра в модификации В. А. Шатерникова [48], субстрат-бензол^1-аргининпаранитроанилид. Пепсиноген — модифицированный метод B. J. Hirschowitz [54], субстрат сухая плазма крови. Амилаза — амилокластический метод B. W. Smith. J. H. Roe [39], субстрат-растворимый крахмал. Липаза — модифицированный трибутиразный метод в модификации Ф. А. Абдул-лаева [2]. Эти же методы применены при анализе околоплодных вод.
Месяцы 19 - 25 лет 26 - 30 лет 31 - 40 лет
1 9,3 ± 1,6 7,0 ± 2,9 4,9 ± 2,3
2 6,9 ± 1,3 5,5 ± 1,4 4,1 ± 1,3
3 5,3 ± 0,9 4,0 ± 1,3 2,1 ± 1,2
4 4,4 ± 0,6 2,5 ± 2,1 1,3 ± 1,0
5 2,4 ± 0,6 1,4 ± 0,7 0,4 ± 0,3
6 1,1 ± 0,3 0,6 ± 0,2 1,4 ± 0,7
7 0,4 ± 0,1 0,9 ± 0,6 0,6 ± 0,3
8 0,3 ± 0,1 0,2 ± 0,1 0,5 ± 0,1
9 0,1 ± 0,1 0,2 ± 0,01 0,2 ± 0,2
10 0 0,5 ± 0,01 0
11 0 0 0
12 0 0 0
и тем, что он производится здесь не только липазой молока, но и липазами слюны (лингвальная липаза) и желудочного сока, содержание которых в этих секретах у детей грудного возраста выше, чем у взрослых людей [8].
Это, на наш взгляд, имеет существенное значение в реализации липолиза у детей, когда еще весьма низка секреция панкреатической липазы (основного фермента кишечного липолиза у взрослых). Данный липолиз до подвздошной кишки ребенка актуален, так как в ней совершается основной пристеночный гидролиз дипептидов [38, 41], что имеет важное клиническое значение [21]. Следовательно, дотонко-кишечный липолиз триглицеридов грудного молока, в том числе его липазами, играет принципиальную роль в адекватной реализации полисубстратного пищеварительного конвейера при молочном вскармливании ребенка.
Обращает на себя внимание большая вариабельность содержания в молоке гидролитических ферментов и их зимогенов. Причиной этого могут быть многие факторы. Как показал анализ цифрового материала, перво- и повторнорожавшие женщины имели одинаковое содержание в молоке пепсиногена, трипсиногена, ингибитора трипсина. Повторнорожавшие матери имели более высокую амилолитическую активность, чем перворожавшие; липолитическая активность от данного фактора не зависела.
От времени года рождения содержание в молоке пепсиногена не зависит. Однако женщины, родившие в весенне-летний период, имели молоко с большим содержанием трипсиногена и антитрипсина, чем родившие осенью и, особенно, зимой. По амилолитической активности молоко имело незначительные различия, но она весной и осенью выше, чем летом и зимой. Липолитическая активность молока наибольшая у женщин, родивших летом, наименьшая — у родивших зимой. Причины и значимость обнаруженных сезонных различий нами не могут быть названы.
Мы наблюдали и ниже опишем зависимость динамики по месяцам лактации содержания в молоке гидролаз от такового в первый месяц, которые у каждой женщины были приняты за 100%. Для такого анализа наблюдавшиеся женщины (62) были разделены на 4 группы А, Б, В, Г. На рисунках 1 - 4 приведены соответствующие графики динамики содержания ферментов по месяцам лактации.
У женщин группы А, для которых характерно низкое содержание пепсиногена в молоке (до 10 тир.
ед. /мл) в первый месяц лактации, в последующие ее месяцы оно нарастало почти двукратно, снижаясь затем только с десятого месяца. У женщин группы Б с более высоким начальным содержанием пепсиногена в молоке (11 - 20 тир. ед. /мл) оно нарастало менее существенно до 7-го месяца лактации, затем уменьшалось до 70 - 80% от исходной величины. У женщин групп В и Г, имевших высокое содержание в молоке пепсиногена, происходило по месяцам лактации уже со 2-го месяца его медленное снижение до 60 - 65% от исходного уровня (рис. 1).
Та же закономерность отмечена по динамике амилолитической активности молока: при низкой исходной она затем длительно удерживалась на повышенном уровне, при более высокой исходной активности имела характерную для каждой группы динамику (рис. 2).
Аналогичная закономерность наблюдалась по динамике липолитической активности по месяцам лактации (рис. 3). Причем, у женщин с начальной низкой липолитической активностью грудного молока она полуторократно повышается в последующие месяцы, включая десятый месяц, лактации (группа А). Да у женщин группы Б данная ферментативная активность молока начала медленно снижаться только с четвертого месяца лактации.
Трудно не обратить внимание на то, что женщины группы А с наиболее низким содержанием пепсиногена в молоке, резко и надолго повысившие его содержание в период лактации (см. рис. 1), имели высокое содержание в молоке трипсиногена (рис. 4), резко снижающееся по месяцам лактации. Женщины группы Г с высоким, быстро снижающимся по месяцам лактации уровнем пепсиногена в молоке (см. рис. 1), резко наращивали его возможную триптическую активность в первые четыре месяца лактации (рис. 4). Это можно рассматривать как проявление единства двух протеиназ в аутолитическом гидролизе казеина молока в разных условиях среды, связи желудочного и проксимального кишечного пищеварения, соответствующего действия пепсинов и трипсинов.
На основании представленных данных можно заключить, что с развитием системы пищеварения ребенка грудного возраста и формированием собственного пищеварения потребность в аутоли-тическом пищеварении снижается или в результате недостаточного аутолитического пищеварения из-за уменьшения содержания гидролаз в молоке увеличивается функциональная (гидролитическая) роль в пищеварении собственных ферментов,
Таблица 5.
Содержание трипсиногена (миллиед. /мл) в грудном молоке по месяцам (1-12) лактации у женщин (62) трех возрастных групп (М ± т)
Рис. 1.
Динамика содержания пепсиногена в молоке четырех групп (А, Б, В, Г) женщин по месяцам лактации (в %% к первому месяцу)
Рис. 2.
Содержание амилазы в женском молоке у четырех групп (А, Б, В, Г) женщин по месяцам лактации (в %% к первому месяцу)
Группы: А — 8 чел.; до 10 тир. ед. /мл. Б — 23 чел.;
11 - 20 тир. ед. /мл. В — 20 чел.; 21 - 30 тир. ед. /мл. Г — 11 чел.;
31 и выше тир. ед. /мл
ферментов пищеварительного тракта ребенка. Этот 'л
ЪЧ)
¿40 &>
№ 1Е| 1Ц1 ш !11> Г»
№ в
зи
I 1 J * S I 7 1 г Ii II Ii
Нггжш
Группы: А — 10 чел.; 0 - 2,0 ед. /мл. Б — 18 чел.; 2,1 - 3,0 ед. /мл. В — 18 чел.; 3,1 - 4,0 ед. /мл. Г — 16 чел.; 4,1 и выше ед. /мл
Рис. 3.
Содержание липазы в женском молоке четырех групп (А, Б, В, Г) женщин по месяцам лактации (в %% к первому месяцу)
MttWBM
Группы: А — 14 чел.; 0 - 60 ед. /мл. Б — 20 чел.; 61 - 100 ед. /мл. В — 22 чел.; 101 - 180 ед. /мл. Г — 6 чел.; 181 и выше ед. /мл
Рис. 4.
Динамика содержания трипсиногена в молоке четырех групп (А, Б, В, Г) женщин, выделенных по уровню содержания пепсиногена по месяцам лактации
(в %% к первому месяцу)
Группы: А — 8 чел.; до 10 тир. ед. /мл. Б — 23 чел.; 11 - 20 тир. ед. /мл. В — 20 чел.; 21 - 30 тир. ед. /мл. Г — 11 чел.; 31 и выше тир. ед. /мл
процесс — одно из проявлений программы индивидуального развития ребенка. Можно усмотреть в ней регуляторную роль ферментов в онтогенезе пищеварительной системы, а не только в регуляции
и саморегуляции ферментовыделительной железы, которая детально исследована, в том числе нами [20, 22].
По данной закономерности относительно низкая ферментативная активность молока в начале лактации в последующие сроки повышается в лактации, чем компенсируется пищеварение в условиях еще недостаточно сформированного собственного пищеварения. Формирование последнего снижает роль аутолитического пищеварения, селективно уменьшая соответствующую ферментативную активность молока. Такое заключение нам представляется логичным и актуальным не только в общефизиологическом дополнении учения о функциональной системе «мать — дитя», но и в прикладном плане, не лишенном в перспективе корригирующего управления индивидуальным развитием ребенка.
В приведенных данных легко заметить однонаправленную динамику содержания разных гидролаз в длительный период лактации. Тем не менее, прямая корреляция для них была выражена в разной мере. Так, коэффициент корреляции (г) между содержанием в молоке пепсиногена и липазы был равен 0,4 ± 0,08; пепсиногена и амилазы = 0,78 ± 0,38; пепсиногена и трипсиногена = 0,58 ± 0,07; липазы и трипсиногена = 0,16 ± 0,07; амилазы и трипсиногена = 0,84 ± 0,03. Это можно рассматривать как свидетельство общих и специфических механизмов формирования разных ферментативных активностей молока.
В подтверждение функциональной актуальности аутолитического пищеварения в период молочного вскармливания ребенка ожидаема прямая зависимость содержания в молоке соответствующих нутриентов и гидролизующих их ферментов. Такая связь в молозиве нами не отмечена. В зрелом молоке прямая связь высока между содержанием в нем общего белка и трипсиногена (г = 0,90 ± 0,13), общего белка и пепсиногена (г = 0,71 ± 0,22). Содержание в молоке липидов и липазы не коррелировало, что мы объясняли малой вариабельностью этих показателей в период лактации. Амилолитическая активность молока не коррелировала с содержанием в молоке суммарного количества углеводов (в основном лактозы). Этого и не должно быть, исходя из субстрат-ферментного несоответствия их в молоке (оно содержит в основном дисахариды, тогда как амилаза гидролизует в основном полисахариды).
У плодов и грудных детей достаточно интенсивно происходит пристеночное и внутриклеточное тонкокишечное пищеварение [11, 38. С учетом доступности нутриентов молока для кишечных гидролаз их значимость в реализации пищеварительного конвейера и трофики кишечного эпителия высока. Тем не менее через еще высокопроницаемую слизистую кишечника некоторое количество негидролизован-ных нутриентов, в первую очередь белков, из полости кишечника переходит в лимфо- и кровоток [22]. Последствия нарушенного таким образом гомеоста-за нивелируются почками, эпителий проксимальных канальцев нефронов которых обладает высокой протеолитической активностью в период молочного вскармливания млекопитающих [13, 14, 31].
Полученные результаты позволили провести поиск зависимости веса годовалых детей от ферментативных активностей молока, которым они были
вскормлены. Автор исследования [30] такую зависимость не обнаружил. Это, по-видимому, служит основанием для продолжения такого исследования в течение всего периода молочного вскармливания, так как аутолитическое пищеварение может иметь существенную роль в первые месяцы молочного вскармливания, до перевода ребенка на вскармливание смешанного типа.
В заключение обратимся к вопросу о механизмах формирования ферментного спектра грудного молока. Их несколько: синтез ферментов секреторным эпителием грудных желез, гидролазы лейкоцитов и рекреция гидролаз и их предшественников грудными железами из крови кормящей матери [18, 24]. Последний из названных механизмов явился предметом наших многолетних научных интересов, позволивших заключить, что рекреция является свойством пищеварительных и непищеварительных желез [22]. Легко допустить, что молочные железы не являются исключением. В данном направлении нами проведены вынужденно жестокие эксперименты на лактирующих беспородных собаках. Мы исходили из того, что свидетельством рекреции фермента молочными железами является увеличение его содержания в молоке с повышением соответствующей ферментативной активности плазмы или сыворотки крови, и, наоборот, рекреция фермента уменьшается со снижением содержания фермента в крови.
Панкреатическая гиперферментемия у четырех лактирующих собак вызывалась лигированием главного панкреатического протока. Собаки тяжело перенесли операцию, и скудная лактация сохранилась. У трех собак отмечены начальное повышение и последующее снижение амилолитической активности плазмы крови и молока. Такая же динамика отмечена по их липолитической активности, имея выраженную связь активностей крови и молока (г = 0,74 ± 0,12). В опытах на двух лактирующих собаках амилаземия вызывалась внутривенным введением панкреатической а-амилазы (5 мг в 10 мл физиологического раствора). В результате этого амилолитическая активность плазмы крови повышалась с 43 - 49 до 60 - 77 ед. /мл, амилолитическая активность молока — с 32 - 49 до 60 - 74 ед. /мл. Описанные результаты подтвердили ранее полученные данные другой лаборатории [10].
На одной лактирующей собаке было выполнено внутривенное введение пепсиногена (5 мл в 10 мл физиологического раствора). Через 30 - 60 минут отмечено двукратное повышение концентрации пепсиногена в плазме крови, а через два часа — двукратное и длительное повышение содержания пепсиногена в молоке.
Не отрицая гетерогенности происхождения ги-дролаз молока, мы считаем возможным заключить об участии в этом процессе и рекреторной деятельности молочных желез. Однако данный вопрос требует дальнейших специальных экспериментальных и клинических исследований, являясь не только проблемой питания ребенка, но и взаимосвязи функций молочных желез и деятельности пищеварительного тракта человека. Такая связь многогранна. Это, в частности, выражается в том, что при сосании раздражением соска груди рефлекторно
и посредством гипоталамо-гипофизарной системы стимулируются не только отток молока из железы и лактация, но и секреция пищеварительных желез (слюнных, желудочных, поджелудочных), моторика желудка и кишечника [11]. Эти влияния касаются и ферментовыделения пищеварительными железами, транспорта ферментов в лимфо- и системный кровоток [23]. Заметим также, что окситоцин повышает секреторную деятельность поджелудочной железы и является миотоником клапанов ее про-токовой системы [23].
Прямых экспериментальных и клинических свидетельств пищеварительных эффектов гидролитической активности ферментов грудного молока в ауто-литическом пищеварении в естественных условиях ребенка мы в литературе не встретили. Но о них сказано в разное время немало. В таком же ключе написана и данная статья, в которой анализируются гидролитические активности околоплодных вод и грудного молока, реализующие аутолитическое пищеварение.
Нами не найдена доказательная, количественно охарактеризованная связь между ферментативной активностью молока и динамикой массы тела в течение первого года жизни ребенка. Напомним в связи с этим, что все наблюдения кормящие матери были клинически здоровы, а новорожденные имели нормальные баллы по шкале Апгар.
Гидролитическая активность и содержание зи-могенов протеаз в грудном молоке невелика — эти ферменты в нем анализировались теми же биохимическими методами, которые рекомендованы для определения одноименных энзимов в сыворотке крови. Так, амилолитическая активность молока в 3 - 4 раза выше, чем сыворотки крови; липолити-ческая активность — в 3 - 5 раз; содержание пепсиногена в молоке — в 2 - 2,5 раза ниже, чем в плазме крови, трипсиногена. Тем не менее, ферментативные активности молока в желудке и тонкой кишке ребенка — реальный участник гидролиза нутриентов. Имеются наблюдения за гидролизом белка и липи-дов грудного молока, введенного через зонд в желудок грудного ребенка и извлеченного из него через оставленный в желудке зонд через 30 и 60 минут. То же произведено при дуоденальном зондировании. Отмечено выраженное снижение концентрации учтенных нутриентов в извлеченном желудочном и особенно дуоденальном содержимом в прямой зависимости от времени экспозиции молока в полости желудка и двенадцатиперстной кишки [30]. Однако отмеченные эффекты гидролиза нутриентов являются результатом не только аутолитического, но и собственного пищеварения.
Конечно, гидролитический эффект в этих естественных условиях обеспечивался не только гидролазами молока, но и желудочного и панкреатического сока годовалого ребенка. Эффект участия последних в начальные сроки грудного вскармливания будет существенно ниже, чем в последующие сроки лактации потому, что нарастает экзосекреция развивающихся пищеварительных желез (что показано многими исследованиями физиологов и педиатров: см. [1, 3, 12, 34, 42, 47]) и, следовательно, собственного пищеварения, но и продемонстрированного нами выше снижения ферментативной активности
и содержания в грудном молоке гидролаз. Доказано также, что при смешанном и искусственном вскармливании детей грудного возраста нарастает секреторная (в том числе ферментовыделительная деятельность желудочных и поджелудочной желез, изменяются гидролитические свойства их секретов [43, 44, 45])
Нам представляется возможным заключить, что в ранние сроки вскармливания ребенка в лакто-трофном питании имеет место аутолитическое индуцированное пищеварение. В нем роль индукторов гидролаз молока выполняют собственные пищеварительные ферменты, которых еще недостаточно для полноценного собственного пищеварения. Это особенно важно для протеолиза, так как содержание протеиназ в желудочном и панкреатическом секретах, а также тонкокишечных дипептидаз еще низкое [11, 38]. В связи с этим напомним, что гидролитический эффект двух одновременно действующих панкреатических протеиназ существенно выше, чем сумма эффектов тех же протеиназ, раздельно гидролизующих те же субстраты [37].
В последующие более поздние сроки грудного вскармливания роль аутолитического (индуцированного и неиндуцированного) пищеварения снижается, а собственные ферменты все менее значимы
Литература
1. Аболенская, А. В. (ред.) Система пищеварения здоровых детей / А. В. Аболенская (ред.). Горький: Волго-Вят. кн. изд., 1981. 143 с.
2. Абдуллаев, Ф. А. Модифицированный метод определения липолитической активности пищеварительных соков / Ф. А. Абдуллаев // Материалы Второй республиканской конференции по клинической биохимии. Ташкент, 1965. С. 45 - 48.
3. Авдеева, Т. Г. Детская гастроэнтерология: Руководство / Т. Г. Авдеева, Ю. В. Рябухин, Л. П. Парменова, Н. Ю. Крутикова. М.: ГЭОТАРМедиа, 2009. 192 с.
4. Адамкин, Девид Х. Стратегия питания младенцев с очень низкой массой тела при рождении / Девид Х. Адамкин; пер. с англ., под ред. Е. Н. Байбариной. М.: Изд. группа «ГЭОТАР-Медиа», 2013. 776 с.
5. Аршавский, И. А. Липаза материнского молока и ее значение в связи с оценкой отрицательных сторон искусственного вскармливания / И. А. Аршавский // Педиатрия. 1940. № 4. С. 11 - 13.
6. Аршавский, И. А. Очерки по возрастной физиологии / И. А. Аршавский. М.: Медицина, 1967. С. 88 - 96, 246 - 287.
7. Аршавский, И. А. О смене типов питания и пищеварения в онтогенезе / И. А. Аршавский, М. П. Немец // Успехи физиол. наук. 1996. Т. 27, № 1. С. 109 - 129.
8. Брокерхоф, Х. Липолитические ферменты (пер. с англ.) / Х. Брокерхоф, Р. Дженесен. М.: Мир, 1978. 396.
9. Грачев, И. И. Физиология лактации, общая и сравнительная / И. И. Грачев, В. П. Галанцев // Руководство по физиологии. Л.: Наука, 1973. 590 с.
10. Дегтярев, В. Амилолитическая активность молока /
B. Дегтярев, Т. В. Дегтярева Амилолитическая активность молока // Тезисы докл. I конф. биохим. Ср. Азии Казахстана. Ташкент, 1966. С. 128.
11. Закс, М. Г. Онтогенез пищеварительной функции. Возрастная физиология / М. Г. Закс, В. Н. Никитин // Руководство по физиологии. Л.: Наука, 1975.
C. 263 - 312.
в индукции сниженного количества ферментов в скармливаемом молоке. Собственное пищеварение все более готово к смешанному молочному вскармливанию, а затем — к последующему дефинитивному питанию ребенка. Нами введенное А. М. Уголе-вым [40] в физиологию понятие индуцированного аутолитического пищеварения в лактотрофное питание применено впервые и оно не лишено возможности критики, несомненно, требует специального исследования, что имеет не только научный, но и практический интерес и значение. Приведем актуальную в связи с этим цитату А. М. Уголева [38]: «В целом начальные стадии пищеварения следует характеризовать как комплексный процесс, состоящий из эффективной обработки пищевых структур ферментами организма — ассимилятора и механизма индуцированного аутолиза, изучение которого делает свои первые шаги (с. 124)». Это в равной мере относится к лактотрофному и амниотрофному питанию, соответственно, ребенка и плода, ждет исследователей, которые добудут экспериментальные и клинические доказательства реализации in vivo технологии пищеварения посредством ферментов пищевых субстратов, то есть технологии полисубстратного аутолитического пищеварения у плода и ребенка.
12. Запруднов, А. М. Справочник по детской гастроэнтерологии / А. М. Запруднов, А. И. Волкова, К. И. Григорьев. М.: ГЭОТАР, 2007. 848 с.
13. Зуфаров, К. А. Новые данные о пищеварительно-вса-сывательных функциях кишки и почки у новорожденных / К. А. Зуфаров. Ташкент: Медицина, 1978. 38 с.
14. Зуфаров, К. А. Пищеварительная функция почки новорожденных / К. А. Зуфаров. Ташкент: Медицина, 1987. 11 с.
15. Капитан, Т. В. Пропедевтика детских болезней с уходом за детьми. 5-е изд., доп. / Т. В. Капитан. М.: Изд. МЕДпресс-информ, 2009. 657 с.
16. Клиорин, А. И. Некоторые возрастные особенности функций желудочно-кишечного тракта у детей / А. И. Клиорин // Справочник по детской диететике (ред. И. М. Воронцов, А. В. Мазурин). Л.: Медицина, 1977. С. 5 - 11.
17. Колодкина, Е. В. Гомеостаз инкретируемых ферментов у женщин при беременности и в период грудного вскармливания / Е. В. Колодкина, Н. Ф. Камакин. Киров: Кировская ГМА, 2008. 156 с.
18. Колодкина, Е. В. Ферментный гомеостаз у женщин при беременности, в зависимости от срока и вида родоразрешения / Е. В. Колодкина, Н. Ф. Камакин. Киров: Кировская ГМА, 2008. 111 с.
19. Корниенко, Е. А. Заболевания органов пищеварения / Е. А. Корниенко, Н. П. Шабалов, Л. В. Эрман // Детские болезни; ред. Н. П. Шабалов. 7-е изд., перераб. и доп. [В 2-х т.]. Т. 1. СПб.: Питер, 2012. С. 627 - 839.
20. Коротько, Г. Ф. Физиология системы пищеварения / Г. Ф. Коротько. Краснодар: Изд. ООО БК «Группа Б», 2009. 608 с.
21. Коротько, Г. Ф. Дигестивный и регуляторный эффекты липолитической активности химуса / Г. Ф. Коротько // Клинич. медицина. 2001. № 11. С. 8 - 12.
22. Коротько, Г. Ф. Рециркуляция ферментов пищеварительных желез / Г. Ф. Коротько. Краснодар: Изд. «ЭДВИ», 2011. 144 с.
23. Коротько, Г. Ф. Секреция ферментов поджелудочной железой / Г. Ф. Коротько // Современная медицинская наука. 2013. № 3. С. 6 - 22.
24. Коротько, Г. Ф. Система пищеварения и типы питания в онтогенезе / Г. Ф. Коротько. Краснодар: «Традиция», 2014. 176 с.
25. Коротько, Г. Ф. Анаболические влияния парентально вводимых гидролаз пищеварительных желез / Г. Ф. Коротько, Н. Ф. Камакин // Физиол. журнал СССР. 1978. Т. 64, № 9. С. 1283 - 1291.
26. Коротько, Г. Ф. О гидролазах грудного молока / Г. Ф. Коротько, У. М. Мирзакаримов // Вестник интенсивной терапии. 2014. № 5. С. 75 - 80.
27. Кулик, В. П. Морфология тонкой кишки / В. П. Кулик, Н. Б. Шалыгина // Руководство по физиологии. Л.: Наука, 1977. С. 5 - 81.
28. Маслов, М. С. К вопросу о ферментах молока / М. С. Маслов // Врачеб. газета. 1917. № 34. С. 508 - 511.
29. Маслов, М. С. Учебник детских болезней / М. С. Маслов. Л.: Медицина, 1953. 512 с.
30. Мирзакаримов, У. М. Гидролитические ферменты женского молока в течение всего лактационного периода и их возможная роль в аутолитическом пищеварении и новорожденных детей: автореф. дисС. канд. мед. наук / У. М. Мирзакаримов. М., 1974. 30 с.
31. Наточин, Ю. В. Физиология в XXI веке: естествознание и медицина / Ю. В. Наточин // РоС. Физиол. журнал им. И. М. Сеченова. 2010. Т. 96, № 9. С. 906 - 923.
32. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: Метод. реком. МР 2.3.12432 - 08. Утверждены 12.12.2008.
33. Проссер, Л. С. (ред.) Сравнительная физиология животных / Л. С. Проссер; перевод с англ. Т. 1. М.: Мир, 1977. 608 с.
34. Рахимов, К. Р. Механизмы усвоения лактозы в онтогенезе человека и животных / К. Р. Рахимов. Ташкент: Изд. «ФАН» АН УзССР, 1991. 136 с.
35. Савченков, Ю. И. Плодоматеринские отношения / Савченков Ю. И., С. Н. Шилов. Красноярск: Союз, 2001. 416 с.
36. Титов, В. Н. Лептин и адипонектин в патогенезе метаболического синдрома / В. Н. Титов // Клинич. мед. 2014. Т. 92, № 4. С. 20 - 41.
37. Уголев, А. М. Пищеварение и его присобительная эволюция. М.: Высшая школа, 1961. 306 с.
38. Уголев, А. М. Эволюция пищеварения и принципы эволюции функций. Элементы современного функционализма / А. М. Уголев. Л.: Наука, 1985. 544 с.
39. Уголев, А. М. Исследование пищеварительного аппарата у человека (Обзор современных методов) / А. М. Уголев, Н. Н. Иезуитова, Ц. Г. Масевич и др. Л.: Наука, 1969. 216 с.
40. Уголев, А. М. Индуцированный аутолиз как важный механизм начальных стадий пищеварения
в естественных условиях / А. М. Уголев, В. А. Цветко-ва // Физиол. журн. СССР. 1984. Т. 70. С. 1542 - 1550.
41. Уголев, А. М. Адаптация пищеварительной системы / А. М. Уголев, Н. М. Тимофеева, А. А. Груздков // Физиология адаптационных процессов: Рук. по физиологии. М.: Наука, 1986. С. 371 - 480.
42. Хавкин, А. И. (ред.) Гастроэнтерология детского возраста / А. И. Хавкин. М.: ИД Медпрактика, 2003. 300 с.
43. Харькова, Р. М. Особенности функции пищеварения у детей первого года жизни при различном вскармливании / Р. М. Харькова // Вопросы питания и воспитания детей. 1968. С. 17 - 27.
44. Харькова, Р. М. Кислотность желудочного сока и активность пепсина у детей первого года жизни при различных видах пищи / Р. М. Харькова // Вопросы питания. 1969. Т. 28, № 1. С. 43 - 49.
45. Харькова, Р. М. Адаптация функции пищеварения к качественно различной пище детей первого года жизни / Р. М. Харькова // Адаптационные и компенсаторные механизмы в патологии детского возраста: Сборник науч. трудов. М., 1972. С. 39 - 41.
46. Шабалов, Н. П. (гл. ред.) Неонатология — 4-е изд. [В 2-х т.] / Н. П. Шабалов. М.: МЕДпресс-информ, 2006. 344 с.
47. Шабалов, Н. П. (гл. ред.) Педиатрия. Национальное руководство. [В 2-х т.] / Н. П. Шабалов. М.: Изд. ГЭОТАР-Медиа, 2009. Т. 1, 2. 1024 с.
48. Шатерников, В. А. Протеолитическая активность и содержание ингибитора трипсина в сыворотке крови и соке поджелудочной железы при хроническом панкреатите / В. А. Шатерников // Вопр. мед. химии. 1966. Т. 12, вып. 1. С. 103 - 105.
49. Шендеров, В. А. Роль питания и клинической микрофлоры в программировании и реализации эпигенома здоровых и больных людей / В. А. Шендеров // Вестник восстановительной медицины. 2013, январь (спец. вып.) С. 102 - 107.
50. Шехтман, М. М. Физиология и патология органов пищеварения у беременных / М. М. Шехтман, Г. Ф. Коротько, С. Г. Бурков. Ташкент: Медицина, 1989. 160 с.
51. Шубникова, Е. А. Секреция желез. Очерки. Традиционные и нетрадиционные аспекты / Е. А. Шубникова, Г. Ф. Коротько. М.: МГУ, 1986. 129 с.
52. Albrecht T. W., Iaynes H. O. Milk Lipase // J. Dairy Sci. 1955. V. 38. N 2. P. 137 - 146.
53. Chandan K. C., Shahani K. M. Purification and characterization on milk lipase // I. Purification // J. Dairy Sci. 1963. V. 46. N 4. P. 275 - 283.
54. Hirsihowitz B. I. The control of pepsinogen secretion // Ann. Acad. Sci. 1967. V. 140. N 4. Р. 709 - 723.
55. ShahaniK. M. Milk Enzymes: their role and significance // J. Dairy Sci. 1966. V. 8. P. 907 - 920.
56. FrankelE. N., Tarassuk N. P. Inhibition of lipase and lipoly-sis in milk // J. Dairy Sci. 1959. V. 42. N 3. P. 409 - 419.
