CC BY
25
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
УДК 616.341:16.343:612.67
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МОТОРНОЙ ФУНКЦИИ ТОНКОЙ И ПРОКСИМАЛЬНОГО ОТДЕЛА ТОЛСТОЙ КИШКИ
А.Э. Лычкова1
Центральный научно-исследовательский институт гастроэнтерологии Департамента .здравоохранения, Москва
Проведено сравнительное морфологическое исследование ткани толстой и тонкой кишки в трех группах кроликов. С возрастом снижается кровообращение в подслизистой основе и мышечной оболочке кишки, что в конечном итоге приводит к снижению сократительной функции тонкой и проксимального отдела толстой кишки. Моторная активность с возрастом снижается наиболее заметно в слепой кишке. Возрастное снижение моторной функции кишечника может быть обусловлено не только снижением кровообращения в стенке кишки, но и вакуольной дистрофией нейронов межмышечного нейронного сплетения.
Ключевые слова: тонкая и толстая кишка, моторная функция, кролик, возрастные особенности
Key words: small intestine, colon, rabbit, motor function, age-related characteristics
С возрастом увеличивается длина кишечника, уменьшается толщина слизистой оболочки кишки за счет укорочения кишечных ворсинок и уменьшения криптогенного слоя, а также продукция кишечных ферментов. Эти изменения приводят к нарушению процессов пристеночного пищеварения и всасывания.
Возрастные изменения претерпевает и энте-ральная нервная система [1,2]. С возрастом усиливаются дегенеративные процессы в нейронах энтеральной нервной системы. Было показано,
1 Лычкова Алла Эдуардовна, д-р мед. наук, заведующая лабораторией клинической физиологии ЦНИИ гастроэнтерологии. Тел: 8 (495) 304-31-79. E-mail: [email protected].
что у крыс в возрасте от 6 до 24 месяцев наблюдается потеря 40% миентеральных нейронов тонкой кишки и 60% соответствующих нейронов в толстой [3].
В состав миэнтерального сплетения входят популяции нейронов нитроксидергических и хо-линергических. Возрастное снижение численности нейронов относится, прежде всего, к нейронам холинергического фенотипа. В нитроксидер-гических нейронах обнаружены гипертрофия сомы и отек аксонов, что также свидетельствует о возрастных изменениях [4].
Возрастное снижение активности холинерги-ческой системы может приводить к дисфункции гладких мышц толстой кишки. Однако активация мускариновых рецепторов метилхолином
вызывала большее их сокращение у пожилых, нежели у взрослых животных [5], что связано с холинергической гиперчувствительностью и гиперпродукцией оставшихся холинергических рецепторов и аналогично компенсаторной реакции на потерю вагальной (n.vagus) иннервации. При такого рода дисрегуляции автономной нервной системы может развиться дисфункция гладких мышц толстой кишки с последующим развитием, например, дивертикулеза [6]. Однако возрастные особенности моторной функции тощей и подвздошной кишки и проксимального отдела толстой кишки изучены недостаточно.
Цель — выяснить возрастные особенности моторной функции тонкой и проксимального отдела толстой кишки.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Опыты выполнены на 15 кроликах-шиншиллах массой тела 2,5—6 кг с использованием нембуталово-го наркоза (40 мг/кг в/м), которые составили три группы: младшего (3—5,5 месяца), старшего (6—8 месяцев ) и старческого возраста (более 9 месяцев). Регистрировали электромиограмму (ЭМГ) отделов тонкой и толстой кишки с помощью биполярных серебряных электродов площадью контактной поверхности 1,5—2 мм и межполюсным расстоянием 1,5 мм. ЭМГ регистрировали на полиграфе, измеряя амплитуду (мВ) и частоту медленных волн ЭМГ, а также спайковую активность, выражая ее количеством спайков на 100 медленных волн ЭМГ.
Проводили сравнительное морфологическое исследование ткани кишечника трех групп кроликов. Отбирали ткань в условиях нембуталового наркоза и лапаротомии. Ткань фиксировали в 9% растворе формалина, обезвоживали в спирте возрастающей концентрации, заключали в парафин и окрашивали гематоксилином и эозином и по Ван-Гизону.
Статистическую обработку полученных данных проводили с применением пакета программ Statis-tica-6. Все количественные данные, подчиняющиеся нормальному распределению, представлены в виде M ± m. Для обработки полученных данных применялся критерий Стъюдента (t) с последующим определением уровня достоверности различий (p) и критерия х2. Различия между средними значениями считались достоверными при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
ЭМГ тощей кишки характеризуется возрастным снижением частоты медленных волн на 7,8 и 16,9% соответственно у кроликов старше-
го и старческого возраста, а также возрастным снижением амплитуды медленных волн на 20%. У кроликов старческого возраста отмечается снижение частоты и амплитуды спайковой активности на 50% по сравнению с кроликами старшего возраста (таблица), что свидетельствует о возрастном снижении сократительной активности гладких мышц тощей кишки.
ЭМГ подвздошной кишки кролика также характеризуется возрастным снижением частоты и амплитуды медленных волн ЭМГ: частоты — на 11,4 и 8,2% соответственно у кроликов старшего и старческого возраста и амплитуды соответственно на 13,0 и 30,8%. Следует отметить преимущественное снижение амплитудных показателей медленных волн (по сравнению с частотными) тощей и подвздошной кишки, что свидетельствует о снижении возбудимости гладкомышечных клеток. Частота и амплитуда спайков также претерпевала значительные возрастные регрессивные изменения: частота спайков уменьшалась с возрастом на 40 и 33,4%, амплитуда — на 20 и 50%, что также указывает на снижение возбудимости гладких миоцитов и снижение сократительной активности гладких мышц подвздошной кишки с возрастом.
Примечательной особенностью следует считать изменение ЭМГ илеоцекального угла у кроликов старшего возраста. Так, частота медленных волн ЭМГ илеоцекального угла у кроликов старшего возраста увеличилась на 19% и амплитуда — на 71% (см. таблицу). Однако спайковая активность приобретает разнонаправленный характер: частота спайков уменьшается на 60%, тогда как амплитуда возрастает вдвое. Подобные изменения ЭМГ могут свидетельствовать о том, что именно к старшему возрасту заканчивается формирование сопряженных процессов возбуждения и сокращения области илеоцекального угла. Однако к старческому возрасту происходит прогрессивное снижение и медленноволновой и спайковой активности ЭМГ. Так, частота медленных волн илеоцекального угла уменьшается на 25,5%, амплитуда — на 16,6%; частота и амплитуда спайков в старческом возрасте уменьшается на одну треть.
Частота медленных волн слепой кишки с возрастом снижается на 9,1% и амплитуда — на 21,4%; снижение спайковой активности более выраженное: частота спайков уменьшилась на 17,3% и их амплитуда — вдвое. В старческом воз-
расте медленноволновая и спайковая активность претерпевает дальнейшие регрессивные изменения (см.таблицу).
ЭМГ восходящего отдела толстой кишки характеризуется возрастным снижением частоты медленных волн ЭМГ на 12,8% и частоты спай-ков — на 39,1% при стабильной амплитуде у кроликов старшего возраста и дальнейшим снижением медленноволновой и спайковой активности у кроликов старческого возраста. Причем частота и амплитуда спайков у последней группы животных уменьшается соответственно на 51 и 50% (см. таблицу).
Таким образом, моторная активность проксимального отдела толстой кишки претерпевает значительные возрастные изменения, наиболее выраженные в слепой кишке.
Подвздошная кишка кролика младшей возрастной группы обычного строения. Венозные сосуды подслизистой основы без патологии. Межмышечное нервное сплетение содержит нейроны обычного строения, периневральные пространства без явлений отека (рис. 1). Подвздошная кишка кролика старшей возрастной группы имеет многочисленные короткие крипты. Устье крипт узкое. Венозные сосуды подслизистой ос-
Возрастные особенности электромиограммы кишечника кролика
ЭМГ
тонкая подвздошная илеоцекальный узел слепая кишка восходящий отдел
Младший возраст
частота амплитуда частота амплитуда частота амплитуда частота амплитуда частота амплитуда
Медл. 23 ± 0,15 ± 16,3 ± 0,15 ± 10,5 ± 0,07 ± 13,5 ± 0,14 ± 12,5 ± 0,07 ±
волны ± 1,2 ± 0,012 ± 0,9 ± 0,018 ± 0,8 ± 0,014 ± 0,6 ± 0,012 ± 0,8 ± 0,0035
Спайки 2,8 ± 0,11 ± 2,5 ± 0,1 ± 3,0 ± 0,03 ± 2,3 ± 0,08 ± 2,3 ± 0,04 ±
± 0,23 ± 0,01 ± 0,13 ± 0,012 ± 0,2 ± 0,012 ± 0,21 ± 0,003 ± 0, 21 ± 0,003
Старший возраст
частота амплитуда частота амплитуда частота амплитуда частота амплитуда частота амплитуда
Медл. 21,2 ± 0,12 ± 14,5 ± 0,13 ± 12,5 ± 0,12 ± 12,3 ± 0,11 ± 10,9 ± 0,07 ±
волны ± 1,2 ± 0,014 ± 0,8* ± 0,011 ± 1,5* ± 0,014 ± 0,5* ± 0,015 ± 0,11* ± 0,005
Спайки 2,0 ± 0,08 ± 1,5 ± 0,08 ± 1,2 ± 0,06 ± 1,9 ± 0,04 ± 1,4 ± 0,04 ±
± 0,3* ± 0,0035 ± 0,1* ± 0,003 ± 0,18* ± 0,032 ± 0,15* ± 0,002* ± 0,22 ± 0,0016
Старческий возраст
частота амплитуда частота амплитуда частота амплитуда частота амплитуда частота амплитуда
Медл. 17,6 ± 0,12 ± 13,3 ± 0,09 ± 9,3 ± 0,1 ± 10,7 ± 0,09 ± 10,0 ± 0,06 ±
волны ± 1,5* ± 0,014 ± 0,7 ± 0,0043 ± 0,62* ± 0,013 ± 0,71 ± 0,0041 ± 0,9 ± 0,0019
Спайки 1,0 ± 0,04 ± 1 ± 0,04 ± 0,8 ± 0,04 ± 0,7 ± 0,05 ± 0,6 ± 0,02 ±
± 0,16* ± 0,002* ± 0,12* ± 0,0016 ± 0,09 ± 0,0017* ± 0,03* ± 0,0023 ± 0,026* ± 0,011*
Примечание. Различия статистически достоверны.
Рис. 1. Подвздошная кишка кролика младшей возрастной группы. Межмышечное нервное сплетение. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. х 120.
новы и адвентиции расширены, в отдельных случаях в венах адвентиции нарушена целостность стенки. Отмечается вакуольная дистрофия нейронов и отек ганглиев нервного сплетения под-слизистой основы. В слизистой оболочке отмечается некоторое количество межэпителиальных лимфоцитов (рис. 2).
Илеоцекальный угол кролика младшей группы нормального строения (рис. 3). Участок тонкой кишки, прилежащий к илеоцекальному углу животного старшей возрастной группы, снабжен
Рис. 2. Подвздошная кишка кролика старшей возрастной группы. Межмышечное нервное сплетение с явлениями отека. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. х300.
Рис. 3. Илеоцекальный угол кролика младшей возрастной группы. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. х80.
Рис. 4. Илеоцекальный угол кролика старшей возрастной группы. Соединительная ткань собственной пластинки слизистой оболочки. Отек мышечной ткани. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. х80.
полиморфными, ветвящимися изогнутыми ворсинками (рис. 4). Собственная пластинка ворсинок содержит небольшое количество кровеносных сосудов и клеток (лимфоциты, стромальные клетки; тучные и плазматические клетки содержатся в небольшом количестве). Крипты короткие, эпителий на ворсинках и криптах сохранный, щеточная кайма хорошо контурируется. Подслизистая основа содержит расширенные венозные сосуды, которые иногда проникают в про-
странство между криптами и к основанию ворсинок. Гладкие мышцы расположены в продольном и циркулярном направлениях. В гладкомышеч-ном слое видны умеренно расширенные сосуды. Отмечаются отек и дистрофия нейронов межмышечного нервного сплетения. Изредка встречаются кровоизлияния. Адвентициальный слой состоит из фибрилл и небольшого количества стромальных клеток, содержит небольшое количество сосудов.
Возрастными особенностями слизистой и мышечной оболочек и подслизистой основы стенки тонкой кишки и проксимального отдела толстой кишки кролика являются выраженное нарушение микроциркуляции, отек и дистрофия нейронов межмышечного нервного сплетения.
ВЫВОДЫ
Снижение сократительной способности гладких мышц тонкой и проксимального отдела толстой кишки происходит вследствие нарушения кровообращения в микрососудах стенки кишки с возрастом. Кроме того, развивающаяся вакуольная дистрофия нейронов усугубляет гипок-сические нарушения сократительной функции гладких мышц. Данное положение о возрастной дисрегуляции автономной нервной системы, которая может приводить к дисфункции гладких мышц толстой кишки, подтверждается и исследованиями A.J. Yun и соавт. (2005).
ЛИТЕРАТУРА
1. Wade P.R. Aging and neural control of the gastrointestinal tract // Amer. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2002. Vol. 2835. № 3. P. 489-495.
2. Wade P.R., Hornby P.J. Age-Related Neurodegenerative Changes and How They Affect the Gut. Sci. Aging Knowl. Environ. 2005. № 12. P. 8.
3. Santer R.M., Baker D.M. Enteric neuron numbers and sizes in Auerbach's plexus in the small and large intestine of adult and aged rats // J. Auton. Nerv. Syst. 1988. Vol. 25. P. 59-67.
4. Phillips R.J., Kieffer E.J., Powley T.L. Aging of the mye-nteric plexus: neuronal loss is specific to cholinergic neurons. Auton. Neurosci. 2003 Jul 31. Vol. 106. № 2. P. 69-83.
5. Lopes G.S., Ferreira A.T., Oshiro M.E. et al. Aging-related changes of intracellular Ca2+ stores and contractile response of intestinal smooth muscle // Exp. Gerontol. 2006 Jan. Vol. 41. № 1. P. 55-62.6.
6. Yun A.J., Bazar K.A., Lee P.Y. A new mechanism for diverticular diseases: aging-related vagal withdrawal // Med. Hypotheses. 2005. Vol. 64. № 2. P. 252-255.
Поступила 26.11.2012
