Глава 1. Парентеральное пищеварение

Клеточное обновление — поставщик пластических веществ

Жизнь не может существовать сама по себе, то есть су­ществовать независимо от материи: жизнь всегда связана с организмами, в простейшем случае — с одноклеточным орга­низмом. Тот или иной организм живой, если он осуществляет свои жизненные отправления, то есть если у него происходит обмен веществ, выражающийся в дыхании и усвоении пищи, если он растет, развивается, стареет и умирает. Вот эти ос­новные функции характеризуют жизнь. Постоянная связь с внешней средой является самым существенным и основным условием существования живых организмов. При этом обмен веществ представляет собой единство двух противоположных процессов — ассимиляции и диссимиляции. Оба эти процес­са протекают в организме непрерывно и одновременно. Они неразрывно связаны друг с другом.

Клетка — это элементарная живая система, которая ха­рактеризуется дифференцировкой и способностью к обмену веществ с окружающей средой. Обмен веществ, связанный с поглощением и освобождением энергии, обеспечивает поддер­жание и восстановление специфической организации клеток и все проявления ее жизнедеятельности: рост, развитие, раз­множение, приспособляемость и функционирование. Клетка является основой строения, развития и жизнедеятельности всех животных и растений. Возникновение клетки, а затем многоклеточности определило основное направление эволю­ции органического мира. Возникновение многоклеточности обеспечило развитие более современных приспособительных реакций организма за счет специализации клеток и разделе­ния функций между ними.

В свое время много разногласий вызывала проблема со­отношения клетки и организма. Исходя из механических представлений о соотношении частей и целого, ряд исследо­вателей рассматривал организм как «сумму клеток». При этом не учитывали, что даже в простых химических соедине­ниях целое обладает новыми качественными особенностями.

которых нет в составляющих частях, и, в свою очередь, части в составе целого приобретают новые особенности.

Еще более сложны соотношения части и целого в органи­ческой природе. Многоклеточный организм как целое приоб­ретает такие качественные особенности, которыми не обла­дает ни одна изолированная клетка. Особенности организма как целого и клеток как частей связаны, вероятно, с взаимо­действием, взаимообуславливанием и регуляцией деятель­ности отдельных компонентов в составе целостности орга­низма.

Проблема целого и частей относится и к самой клетке. Клетка не только часть организма, но и целостная элементар­ная живая система. В ее состав входят различные внутрикле­точные компоненты, выполняющие специальные функции. Дифференцировка специальных структур и интеграция их функций обеспечивают возможность разграничения отдель­ных процессов и деятельности как единой целостной системы. Специализация различных компонентов клетки не доведена до монополии отдельных из них на одну определенную функ­цию. Между ними существует «разделение труда» и совмест­ная согласованная деятельность их обеспечивает осуществле­ние различных клеточных функций. Отдельные клетки в ор­ганизме взаимообусловлены и взаимосвязаны и находятся под единым контролем посредством нервных, гуморальных и других факторов (свет, биоток).

Но как ни идет дифференциация клеток в зависимости от их функционального назначения, какие формы ни приоб­ретает многоклеточный организм в зависимости от среды су­ществования, основным для отдельной клетки и организма в целом является обмен веществ. Какую бы функцию ни вы­полняла клетка или организм, они живут до тех пор, пока идет ассимиляция и диссимиляция, пока существует среда, в которой клетка или организм в целом способны расщепить поступающие питательные вещества и из полученных компо­нентов синтезировать новые. Если некоторые элементы или вещества организм или клетка усваивает в неизменном сос­тоянии, то для усвоения некоторых, в частности белков, тре­буется обязательное их расщепление (Р. Дин, 1981). Кроме выполнения различных функций различными клетками осно­вой для всех клеток и организма является обмен, и прежде всего функция клетки и организма направлена для ресинтеза и синтеза питательных веществ. От способности расщеплять и синтезировать зависит жизнеспособность клетки и организма в целом. По прекращении этой функции живая клетка или организм становятся неживыми.

Великое чудо природы в ее существовании — это созда­ние себе подобных. В чем сохранность отдельных видов кле­ток или организмов? В размножении. Только в продлении своего рода может существовать вид.

Жизнь отдельных клеток недолговечна — от нескольких часов до нескольких суток. Здесь не берется во внимание со­стояние анабиоза клетки, органа или организма в целом, так как в этом случае обменные процессы резко заторможены. Но продолжительность жизни организма при нормальном об­мене веществ длиннее, чем отдельно взятой клетки. Живот­ные организмы могут существовать от нескольких дней до сотни лет. Ни одна отдельно взятая клетка в функциональ­ном состоянии такой срок не проживет. Оказывается, дли­тельность жизни органа или организма в целом осуществля­ется за счет постоянного клеточного обновления. Клетка, вы­полнив функцию, отмирает, а на ее место возникает новая, то есть в организме существует постоянное клеточное обнов­ление. Для многих процессов клеточного обновления харак­терно незаметное течение, поскольку они проявляются в ес­тественных условиях жизнедеятельности без вмешательства внешних факторов и нарушений жизненно важных функций организма.

Термин «физиологическая регенерация» уже широко использовался в конце прошлого столетия. Вопрос о ней стал привлекать внимание, когда выяснилось, что деление клеток происходит путем митоза или кариокинеза. Обнаружение ми­тоза в клетках взрослых животных, у которых процессы раз­вития уже закончились, приводило к мысли о клеточном об­новлении, то есть о физиологической регенерации.

Еще в конце 19 века исследователи указывали, что у взрослых организмов происходит постоянное замещение кле­ток, погибающих в процессе нормальной жизнедеятельности, новыми клетками, возникшими в результате клеточного де­ления. Ими все ткани были разделены на три принципиально различные категории. Ткани, подверженные интенсивному клеточному обновлению, они назвали лабильными. К ним от­носились слизистая пищеварительного тракта, кроветворных органов и органов воспроизведения. К стабильным тканям были отнесены железы, а также опорные ткани. Они считали, что в обычных условиях способность к регенерации не проявляется.

Только при нанесении повреждений, то есть репаративной регенерации, может происходить клеточное размножение. К третьей категории — тканям, не способным к физи ологическои регенерации, были отнесены мышцы и центральная нервная система.

Развивая представление о широком распространении : организме прямого деления клеток и необходимости рассматривать его в ряду таких явлений, как митоз, тем самым был< расширено понятие о физиологической регенерации. Было установлено, что физиологическая регенерация так называемы; стабильных тканей осуществляется путем амитоза. К такой мысли пришли потому, что обнаружили в различных стабильных тканях большое количество амитозов.

Но новые представления о физиологической регенерации идущей путем амитоза, не получили все же широкого распространения и признания. Вопрос о значении амитоза, как нормального способа деления клеток, все еще остается неясным Впоследствии ученые начали считать физиологическую регенерацию универсальным явлением, свойственным всем орга­низмам и тканям без исключения, независимо от степени их дифференцировки. Причину физиологической регенерации клеток видят в разрушении тканей, вызываемых их функционированием. Именно отсюда следует вывод об универсальности физиологической регенерации, поскольку функция свой­ственна всем органам и тканям. Процесс физиологической регенерации определяли как обновление клеточного состава органов, и именно этот процесс мы имеем в виду, утверждая, что физиологическая регенерация осуществляется путем митотического деления клеток. Даже обнаружена закономер­ность суточной периодичности числа митозов (В.Н. Доброхо­тов, 1963; И. А. Алов, 19'64). В то же время имеется тенден­ция к расширенному пониманию процесса физиологической регенерации и к включению в это понятие представления об обновлении не только клеточного состава, но также состав­ных частей клетки и даже молекулярного состава организма. Характерной особенностью организмов является, как из­вестно, постоянное самообновление, находящее свое наиболее яркое выражение в процессах ассимиляции и диссимиляции. Однако обновление происходит на различных уровнях. Из­вестно несколько: органный, клеточный, внутриклеточный, молекулярный. Каждый из них обладает своими особеннос­тями. Обновление не обязательно должно происходить одно­временно на всех уровнях. К понятию физиологической регенераций многие авторы (Л. Д. Лиознер, 1966) относят только обновление на клеточном и органном уровне, а внутриклеточ­ное и молекулярное — к другой области. Именно под этим термином следует понимать обновление клеточного состава органов и смену целых органов и их частей.

О сущности физиологической регенерации существует много точек зрения. Первое представление о физиологической регенерации сводилось к тому, что характерное для нее разрушение клеток вызывается воздействием внешней среды. Другие считали, что этот процесс вызывается функциональ­ным изнашиванием структуры организма. Некоторые, наобо­рот, считают, что гибель клеток необходима для функциони­рования органов.

Л. Д. Лиознер (1966) пишет, что лучше всего охаракте­ризовать физиологическую регенерацию, если рассматривать ее как процесс развития, происходящий в тканях взрослого животного. Действительно, как изменение клеток, приводящее в конечном счете к их гибели и заключающееся в большин­стве случаев в их дальнейшем дифференцировании, так и де­ление клеток, замещающих погибшие клетки, представляет собой не что иное, как развитие, идущее на клеточном уров­не. Конечно, это не развитие целых органов, какое имеет мес­то, например, в эмбриогенезе, то есть это не органогенез. Правда, в ряде случаев, при физиологической регенерации органов, последний процесс также может иметь место. Одна­ко, в большинстве случаев при физиологической регенерации происходит обновление только клеточного состава органов, для которого типично повторение, то есть постоянство строе­ния органа при непрерывно протекающей смене его клеточ­ных элементов. Именно такой характер процесса обеспечи­вает бесперебойное выполнение органами их функций. Физи­ологическая регенерация охватывает весь жизненный цикл клетки, все ее развитие, а не только деление и гибель. Ей свойственны две основные особенности: первая — это в пере­мещении клеток из органов их размножения, сопровожда­ющемся изменением и дифференцированием клеток. В каче­стве конечного этапа этого процесса выступает разрушение или отторжение клеток. Вторая сводится к делению клеток в камбиальном слое. До сих пор не удавалось точно установить физиологическую регенерацию в органах, лишенных камби­альных элементов (например, мышцы, почки, печень, нервная система), хотя это еще не означает о возможном ее существовании. Недавно эти органы причислялись к Числу стабильных, однако в настоящее время все большее число стабильных' органов начинают рассматриваться как лабильные, поскольку в них удается уловить признаки физиологической регенерации.

В различных органах и тканях обновление клеток протекает с различной скоростью. Так, в слизистой тонкого отдел кишечника, роговице, костном мозге, семенниках обновлен} клеточного состава происходит, по некоторым данным, в течение 1—2 дней. Существуют органы, в которых обновлен! клеточного состава несомненно наблюдается, но оно проходит медленнее (эпидермис, легкое, слизистая пищевода) Кроме того, существуют органы, в которых обновление протекает еще медленнее (надпочечник, щитовидная и поджелудочная железа).

По данным М. В. Черноруцкого (1954) количество кров у взрослого человека составляет около 5 л, из них эритроциты составляют 2,5 л. Следовательно, эритроцитов в циркулирующей крови находится около 25 триллионов. Ежедневно подвергается разрушению один триллион эритроцитов, которые тотчас же заменяются вновь поступающими из костного мозга. Количество гранулоцитов в периферической кров равно 20—25 миллиардам, из них 5—10 миллиардов ежедневно покидают кровяное русло и замещаются новыми. Лимфоцитов в циркулирующей крови нормально находится 5— 10 миллиардов и все они в течение одних суток сменяют о вновь образованными. Таким образом, в течение суток разру­шается и вновь создается около 15 миллиардов белых и один триллион красных кровяных телец, и так в течение всей жизни человека.

Исследования, затрагивающие процессы физиологической регенерации, стали более точными и дают не только качест­венную, но и количественную характеристику пролиферации, перемещения и гибели или отторжения клеток. Ткани, испы­тывающие непрерывное клеточное обновление, находятся в устойчивом, постоянном состоянии. Изменяется только их клеточный состав. Одни клетки погибают или отторгаются, другие приходят им на смену.

Другой характер носят циклические процессы физиоло­гической регенерации. Они характеризуются периодической регрессией и возобновлением структуры. Наиболее существенным признаком циклической физиологической регенерации¹ является постоянство структур, развитие которых они обуславливают. Они существуют лишь определенный период вре­мени, после чего наступает их дегенерация. Период развития структур может быть иногда более длительным, чем период регрессии. Например, в цикле некоторых волос рост иног­да продолжается дольше, чем стадия покоя.

Другой особенностью циклических процессов физиологи­ческой регенерации является относительная сложность раз­вивающихся структур. Это целый комплекс клеток, иногда даже целый орган (рога оленей и др.). Чаще всего приходится иметь дело с внутриорганными структурами (альвеолы, фолликулы, эпителиальный пласт). Именно процессы цикли­ческой физиологической регенерации свидетельствуют о том, что в организме млекопитающих обновление структур может происходить не только на клеточном, но и на структурном уровне. Считают, что непрерывная физиологическая регене­рация протекает путем клеточного обновления, а для обнов­ления органных структур характерен циклический ход про­цессов обновления.

Процессы непрерывной физиологической регенерации разделяют на такие, которые приводят к обновлению погиба­ющих клеток, и такие, которые приводят к обновлению отторгающих клеток. Гибель клеток вызывается их дифференциро­ванием и, погибая, они нередко выполняют определенную функцию. Так, погибающие ороговевшие клетки эпидермиса играют защитную и теплорегулирующую роль, погибающие клетки сальных желез служат в качестве жировой смазки. Именно такой характер носят многие типичные явления фи­зиологической регенерации: обновление эпидермиса, слизис­той пищеварительного тракта и т. д. В некоторых случаях гибель клеток служит лишь целям замены старых клеточных элементов новыми, более полноценными.

Отторжение клеток также может рассматриваться как своеобразное дифференцирование, так как клетки начинают выполнять функцию, осуществление которой ранее было не­возможным. Например, при обновлении кроветворных орга­нов их клеточные элементы все время поступают в кровь и лимфу и в своем зрелом состоянии выполняют присущие им функции. В отличие от первой категории процессов непрерыв­ной физиологической регенерации гибель отторгающихся кле­ток означает не начало, а конец их функционирования.

Кроме того, различают способы физиологической регенерации, при которых локализация процессов деструкции и вос­становительных процессов совпадает, они протекают в одном и том же месте. Это означает, что клетки не перемещаются в процессе их жизнедеятельности и погибают на том же месте, где выполняют свою функцию. Это свойственно клеткам пе­чени и других паренхиматозных органов.

При другом способе физиологической регенерации клет­ки делятся в одном участке органа, а погибают в другом. За время их дифференцирования они перемещаются в пределах органа. Зоны деления и гибели клеток, следовательно, прост­ранственно разграничены, но находятся в одном и том же органе.

Наконец, клетки могут делиться в одном органе, а раз­рушаться в другом. В этом случае клетки также перемеща­ются на наиболее значительное расстояние. Такое сильное перемещение клеток связано с их отторжением от того места, где они возникали и развивались, то есть с выходом их из первичных тканевых связей. Этот способ физиологической регенерации присущ, в основном, кроветворным органам. При этом гибель клеток может происходить в определенном ор­гане или в разных участках организма.

Таким образом, во взрослом организме не прекращаются процессы развития, клетки многих органов испытывают диф­ференцирование, они развиваются. Развитие претерпевают также некоторые многоклеточные структуры. Мы касаемся вопросов физиологической регенерации не с целью выяснения условий или причин, вызывающих переход клеток из одного состояния в другое, а с целью того, чтобы показать, что в ор­ганизме постоянно идет разрушение клеток и образуется кле­точный субстрат. Количество этого субстрата будет зависеть от степени регенерации. Различные клетки органов и тканей переживают в организме различный срок. Так, средняя ско­рость обновления базальных клеток эпидермиса уха крысы 35—45 дней, клеток волосяных луковиц у мыши 12 часов, всех волос у мыши 34—38 дней, клеток глаза у крысы 4—5 дней, клеток роговицы у крысы 3—7 дней, клеток роговицы у человека 7 дней, клеток слизистой оболочки щек у крысы 4 дня, а у кроликов — 9 дней, клеток слизистой оболочки язы­ка у крысы 5—8 дней, базальных клеток пищевода у мышей 8 дней, базальных клеток пищевода у крысы 9 — 12 дней, а клеток желудка — 9 дней, клеток ямки желуд­ка у человека 2 дня, а поверхностного эпителия — 4—6 дней, клеток пилорического отдела у крысы 2—6 дней. Время об­новления клеток у двенадцатиперстной кишки составляет: у мыши 2 дня, у крысы 2 дня, у кошки 2 дня, у человека 2—6 дней. Клетки слизистой оболочки других отделов кишечника у мышей, крыс, кошек, собак и человека обновляются в сред­нем за 1—5 дней. Клетки подчелюстной слюнной железы у человека обновляются за 180 дней.

Период обновления клеток печени, подчелюстной слюн­ной железы, легких и почек у мышей и крыс составляет от нескольких дней до двух месяцев. Клетки половой системы в среднем регенерируют от нескольких дней до трех месяцев. Отмечается клеточное обновление в щитовидной железе и над­почечниках (Р. А. Гибадулин, Ю. А. Романов, 1966; Г. В. Харлова, 1966).

В настоящее время начали широко изучать вопрос физи­ологической и репаративной регенерации и связанные с ней компенсаторно-приспособительные процессы в миокарде (К. А. Зуфаров, 1973о), поджелудочной железе (Н. А. Пермя­ков и др., 1973), нервной системе (В. А. Брумерг, Л. 3. Певзнер, 1975) и костной ткани (А. А. Пальцин и др., 1975). Как пишет И. Г. Шарабрин (1975), основной биологической осо­бенностью костной ткани является то, что кость непрерывно обновляется в зависимости от уровня белкового, минерально-витаминного питания животных и активной функции остео­бластов, деятельность которых не прекращается даже с воз­растом. Доказательством этому служит в ортопедии метод Илизарова, еще раз подтвердивший, что в костной ткани всю жизнь идет клеточное обновление.

Обновление идет на внутриклеточном и клеточном уров­нях практически во всех органах и тканях. Для иллюстрации важнейшей роли процессов катаболизма белков в качестве источника свободных аминокислот в животных тканях по данным некоторых авторов 50 % общего содержания амино­кислот в печени и 30 % в мышцах крысы в норме образуется за счет внутриклеточного распада белков. Эти цифры воз­растают соответственно до 90 и 50 % на начальных стадиях белкового голодания.

Физиологическая регенерация или процесс обновления клеток в органах лимфоидной системы, как и во всех других органах, представляет собой процесс развития, происходя­щий на клеточном уровне в тканях взрослого организма (Л. Д. Лиознер, 1966). Он пишет, что физиологическая реге­нерация включает две фазы: эволютивную, при которой про­исходит изменение клеток — их дифференцирование, а затем гибель, и пролиферативную, в течение которой возникают новые клетки взамен погибших.

Лимфоидные органы относятся к органам с высокой пролиферативной активностью, процессы обновления в них про­текают очень быстро. Лимфоидные органы являются откры­тыми системами с постоянным притоком клеток извне и вы­ходом в циркуляцию. Различают три составляющих элемента физиологической регенерации лимфоидных органов: гибель, пролиферацию и миграцию лимфоидной популяции клеток, а также гибель и пролиферацию клеток стромы. В органах лимфоидной системы эти процессы протекают постоянно.

В тимусе непрерывно погибают лимфоциты и клетки стромы. Среднесуточный индекс гибели клеток довольно вы­сок и равен 1,15 % в подкапиллярной зоне, в зоне, примыка­ющей к мозговому веществу, индекс равен 1,10%, в мозго­вом веществе — 1,05 %. Кроме того, большое количество лим­фоцитов покидают тимус и погибают в других органах и тка­нях. В настоящее время получены доказательства миграции клеток из тимуса в периферические лимфоидные органы у грызунов: мышей, крыс, морских свинок, хомяков, кроликов (Р. М. Хаитов, 1972).

Кора тимуса является органом, в котором популяции тимоцитов очень быстро обновляются. Определенная популя­ция клеток погибает в пределах самого органа в течение 3— 4 суток. В селезенке постоянно гибнут макрофаги, клетки ее стромы, какая-то популяция лимфоцитов, клетки эритроидного и миелоидного рядов (Г. В. Харлова, 1975).

В течение жизни организма постоянно происходит миг­рация клеток из селезенки в лимфатические узлы и осталь­ные органы других систем. Так же, как и в селезенке, в лим­фатических узлах постоянно происходит гибель клеток. В мякотных шнурах лимфатического узла постоянно образуют­ся «тупиковые» плазматические клетки, которые погибают в этом органе. Установлено, что в брыжеечном узле число по­гибших клеток составляют 10 % общей клеточной популяции лимфоцитов. Гибель клеток в зародышевых центрах лимфа­тических узлов происходит, как и в зародышевых центрах селезенки. Мигрирующие и погибающие клетки в лимфати­ческих узлах постоянно замещаются клетками, приходящими и пролиферирующими в узлах.

В последнее время представление о физиологической ре­генерации значительно изменилось. Пролиферация и гибель клеток были обнаружены в таких тканях, как например, в нервной системе, в мышечной ткани и других, о которых счи­тали, что они не регенерируют или их регенерацию обнаруживали лишь единичные исследователи (М. А. Воронцова, 1949; Я. Г. Ужанский, 1968; Э. Хей, 1969; Д. С. Саркисов, 1970; А. Г. Бабаева, 1972).

Кроме физиологической регенерации на уровне клеток и тканей, в настоящее время установлено, что в процессе жиз­недеятельности организма, в процессе его обмена веществ, происходит непрерывное обновление органических веществ внутри клетки (Д. С. Саркисов, 1970). Это обновление про­текает с различной скоростью в отдельных клетках и связа­но с разрушением и синтезом молекул белков, нуклеиновых кислот, липидов и углеводов (И. А. Алов, А. И. Брауде, М. Е. Аспиз, 1969). ¹'^"\

Механизмы физиологической регенерации тонкие и дале­ко еще не раскрыты. В какой-то степени на ее течение ока­зывают влияние конечные продукты распада тканей. Так. Я. Г. Ужанским (1968) было показано, что стимулирующим действием обладают продукты распада лишь зрелых и старых эритроцитов, именно тех, которые разрушаются в ор­ганизме в физиологических условиях.

Учение о физиологической регенерации или клеточном обновлении оперирует не с отдельными клетками, а с целы­ми клеточными популяциями. Недаром такое широкое рас­пространение приобрели понятия «кинетика клеточных попу­ляций» или «динамика клеточных популяций».

Для того, чтобы pазрушить клетки и расщепить их со­держимое, организм создал в крови систему в виде лейкоци­тов. В. Афанасьев и др. (1986) так описывает гибель клеток: «Из многих исследований известно, что гибель клеток, имею­щих ядро (эукариот), сопровождается деградацией ДНК — основного носителя наследственной информации. Часто рас­пад генома (комплекса всех генов) служит началом гибели клетки. Так бывает в клетках зародышей, при облучении лимфоидных клеток, при разрушении клеток, вызванных Т-лимфоцитами и пр. В этих случаях хроматин, из которого состоят хромосомы, распадается на отдельные фрагменты, а затем нарушается проницаемость клеточной стенки-мембра­ны, и клетка становится более доступной для всяких чуже­родных, вредных элементов.

Далее меняется структура клетки: в одних случаях ядро, а за ним и вся клетка как бы сжимается, усыхает (так гиб­нут, например, сильнооблученные клетки); в других случаях, наоборот, органеллы клетки и вся она набухают, что приводит к разрыву окружающей клетку мембраны, и она разва­ливается (этот путь характерен для делящихся клеток») (рис. 1). Как пишут эти авторы: «Выяснение конкретных ме­ханизмов клеточной гибели имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение. Оно важно для разра­ботки эффективных способов управления этими процессами, так как гибель клеток, с одной стороны, лежит в основе про­исхождения многих болезней, а с другой — часто является целью лечения, когда, например, необходимо подавить рост опухоли или облегчить приживление тканей при пересадке органов».

Гибель клеток усыханием очень наглядно наблюдается при гибели гомотрансплантатов кожи. Этот процесс мы на­блюдали (Д. А. Кошляков, 1966) при пересадке гомотранс­плантатов кожи цыплятам первых дней жизни После пере­садки гомотрансплантат кожи приживался. На нем начинало расти перо. С началом гибели гомотрансплантата кожи вна­чале выпадало перо, он гиперемировался и начинал сжимать­ся. В дальнейшем происходило его усыхание и он отваливал­ся в виде сухого струпа.

Клеточное обновление отмечается при многих физиоло­гических процессах — при росте организма, при регенерации \траченных органов или тканей. Обновление клеток идет и у взрослых, закончивших рост организмов. О наличии клеточ­ного обновления пишет и Р. В. Петров (1982). Но он его рас­сматривает не как физиологический процесс, сопряженный с гибелью клеток и последующим их разрушением, а как появ­ление мутантных клеток, уничтожение которых — задача им­мунной системы.

Таким образом, в заключение, в отношении регенерации еще раз можно сказать, что в любом организме протекает регенерация и это нормальное физиологическое явление. По­становкой вопроса о физиологической регенерации мы не ста­вили перед собой задачу выяснения механизма ее протекания и уточнения сроков обновления. Данным вопросом мы пока­зываем, что в организме постоянно идет разрушение старых и синтез новых клеток. Это нормальный процесс. На основе синтеза новых клеток и разрушения старых постоянно идет процесс изменения белков. Именно в физиологической реге­нерации, в постоянном обновлении клеток природа намного продлила жизнь целого организма и его органов по сравне­нию с отдельно взятой клеткой. Ведь распад погибших кле­ток, синтез новых, все эти процессы сопровождаются обнов46822лением белков, но при этом отдельно взятые клетки, орган и организм в целом остаются морфологически и функциональ­но постоянными.

При физиологической регенерации часть погибших кле­ток или их субстратов выводится из организма. Это клетки кожи и ее производных, клетки мочевыводящих путей и часть клеток желудочно-кишечного тракта. Этим самым организм теряет белки. Часть разрушенных клеток из желудочно-ки­шечного тракта смешивается с химусом, подвергается рас­щеплению и снова всасывается. Но большая часть погибших клеток попадает непосредственно в межтканевую жидкость, в лимфатическую и кровеносную системы. Таким образом ежедневно в русло лимфатической и кровеносной системы ор­ганизма поступает значительное количество органических ве­ществ, в частности, белков, прекративших свою основную Функцию — функцию обмена — и поэтому ставших для ор­ганизма чужеродной тканью. Они не выводятся из организма и постоянно реализуются снова.

Еще раз мы акцентируем, что под физиологической ре­генерацией имеется в виду клеточное обновление, а не реге­нерация тканей при заживлении ран, восстановлении утра­ченных органов и накопление массы тела при росте организ­ма. Хотя и в этих случаях такие процессы обязательно идут с клеточным обновлением. Под физиологической регенера­цией мы имеем в виду клеточное обновление, способствующее продлению жизни многоклеточного организма, в результате чего образуются погибшие клетки и ткани.

Таким образом, питательные вещества поступают в орга­низм непосредственно из пищи (корма) и субстратов погиб­ших клеток. Считалось, что эти субстраты, в частности бел­ки, выделяются из крови вместе с пищеварительными соками в желудочно-кишечный тракт. Там они подвергаются гидро­лизу пищеварительными ферментами и снова всасываются в

кровь и лимфу.

В настоящее время установлено, что голодание характе­ризуется падением активности ферментов пищеварительного тракта. Длительное голодание приводит к глубокому подав­лению активности пепсина, гастриксина, трипсина, хемотпипсина, амилазы, липазы и ряда других пищеварительных ферментов. Следствием прекращения поступления корма являют­ся признаки атрофии пищеварительных желез. Вся сумма на­блюдавшихся при голодании изменений в пищеварительном тракте может быть охарактеризована как явление фермент­ной дезадаптации, связанной с полным выключением функции пищеварения (А. А. Покровский, 1974). При полном голода­нии организм переходит на эндогенное питание. При этом процессы физиологической регенерации не прекращаются и если бы субстраты погибших клеток при клеточном обновле­нии выходили в желудочно-кишечный тракт и там расщепля­лись, то полного выключения функции пищеварения в этих случаях не отмечалось бы. В пищеварительный тракт вместе с пищеварительными соками попадают очевидно только суб­страты погибших клеток пищеварительных желез.

Таким образом, часть субстратов погибших клеток при клеточном обновлении нападает в лимфу и кровь. Кроме то­го, по данным некоторых авторов (Г. И. Азимов, Д. Я. Кри-ницын, Н. Ф. Попов, 11)54 и др.) какая-то часть субстратов из пищеварительного тракта всасывается в нерасщепленном или полурасщепленном состоянии. Методом ангиостомии бы­ло показано, что белки могут всасываться не только в виде аминокислот, но и в виде полипептидов. В незначительном виде возможно всасывание и неизмененного белка. Углеводы всасываются в виде моносахаридов, главным образом в виде глюкозы и галактозы. Различные сахара всасываются с раз­личной скоростью. Часть всасывается в виде дисахаридов или в нерасщепленном состоянии. Жиры всасываются в виде глицерина и жирных кислот. Небольшая часть его всасыва­ется в виде тончайшей эмульсии. Часть белков, углеводов и жиров пищеварительных соков снова всасывается в нерас­щепленном или полурасщепленном состоянии. Для синтеза они должны пройти в крови и лимфе стадию гидролиза. Но основная часть пластических веществ в нерасщепленном со­стоянии попадает в русло крови и лимфы при клеточном об­новлении, то есть в результате физиологической регенерации. В настоящее время ни у кого не вызывает сомнения, что в крови и лимфе постоянно находятся белки, жиры и углево­ды. Их определение имеет немаловажное значение в клини­ческой практике. Эти белки, жиры, углеводы и другие веще­ства, находящиеся в крови, лимфе и межтканевой жидкости, по-видимому, и есть часть продуктов распада при клеточном обновлении. Использовать их в целом, нерасщепленном со­стоянии организм не может. Для этого они должны пройти стадию гидролиза, расщепиться до конечных продуктов. Вот для этой цели, то есть для расщепления субстратов погибших клеток при физиологической регенерации в русле крови и лимфы, имеется полный набор ферментов класса гидролаз. Одно время считали, что эти ферменты попадают в кровь из желудочно-кишечного тракта. Но, опять, опыты с полным голоданием показывают, что при отсутствии субстратов в желудочно-кишечном тракте наблюдается атрофия пищевари­тельных желез, при этом активность гидролитических фер­ментов крови и лимфы не только не уменьшается, а в неко­торых случаях даже повышается в связи с тем, что организм полностью переходит на эндогенное питание (А. А. Покров­ский, В. А. Тутельян, 1968, 1969).

Гидролазы не желудочно-кишечного тракта

Таким образом, в межтканевой жидкости, лимфе и крови постоянно имеются белки, жиры и углеводы, в деятельной, то есть активной форме, в виде ферментов, гормонов, ингиби­торов, активаторов и в качестве субстрата, как соединения, освободившиеся при клеточном обновлении. Кроме того, в самих клетках идет обновление их содержимого. Для разру­шения этих веществ должна быть и система гидролаз. Специ­альным вопросом, касающимся изучения гидролаз крови и тка­ней в качестве их основного назначения, то есть изучения как в желудочно-кишечном тракте, ученые не занимались. Если считать фагоцитоз, то и его рассматривали не с точки зре­ния пищеварения, а как неспецифический фактор резистентности организма. В отношении гидролаз крови, лимфы и тка­ней занимаются определением их количества при заболева­ниях не с точки зрения их пищеварительной функции. Поэто­му составить строгую систему содержания гидролаз, участву­ющих в расщеплении белков, жиров и углеводов, очень труд­но. Мы и не ставим перед собой этот вопрос. Наша задача заключается в том, чтобы показать, что в клетках, крови, лимфе и межтканевой жидкости эти ферменты имеются и что в этих местах идут гидролитические процессы. Кроме разрушения субстрата в желудочно-кишечном тракте, эти процессы протекают и вне его — парентерально.

Существование интенсивного кругооборота белков, жиров и углеводов в клетках и тканях организма требует наличия, наряду с системой, синтезирующей эти вещества, системы, осуществляющей их распад. Значительная часть продуктов катаболизма этих соединений вновь вовлекается в процесс синтеза и поэтому их расщепление идет до мономеров, вви­ду того, что продукты промежуточного расщепления не могут непосредственно использоваться в синтетических реакциях.

Наряду с системой, синтезирующей белок, в органах и тканях установлены элементы системы, осуществляющей рас­пад белковых веществ. Во всех тканях организма обнаружены ферменты как типа протеиназ, так н типа пептидаз. Уста­новлено, что небольшая активность иротеиназ обнаруживает­ся в интенсивно растущих или делящихся клетках, а также в клетках желез и других органов, характеризующихся ин­тенсивным процессом белкового синтеза. О важнейшей роли протеолитическнх ферментов в этих процессах свидетельству­ет значительное повышение их активности при белковой не­достаточности и связанной с ней усиленной мобилизации ла­бильных белков органов и тканей (А. А. Покровский, В. А Тутельман, 1968).

Наряду с доставкой пластического материала для биосинтетическнх реакций внутриклеточный протеолиз может иг­рать важную роль в ряде процессов более специфического характера. Важное значение процессов внутриклеточного пе­реваривания в ходе метаморфоза у насекомых и позвоночных, а также в реакциях естественного иммунитета убедительно показал еще И. И. Мечников в конце 19 века. Последующие исследования не только подтвердили, но и доказали активное участие протеолитических ферментов лизосомального проис­хождения в этом и целом ряде других процессов.

Согласно современным представлениям, процесс внутри­клеточного переваривания осуществляется в вакуольном ап­парате клетки, важнейшей составной частью которого явля­ются специфические субклеточные частицы — лизосомы. Это специфические гранулы диаметром около 0,4 микрона, содер­жащие в себе преимущественно набор гидролитических фер­ментов (В. Н. Никитин, 1967).

Процесс внутриклеточного протеолиза схематично пред­ставлен таким образом. Белковые частицы, захваченные клеткой путем эндоцитоза, или сегрегированные участки са­мой клетки, нередко содержащие форменные элементы (аутофагия), попадают первоначально внутрь вакуолей, получив­ших название фагосом. На следующей стадии фагосомы со­единяются с лизосомами путем коалесценции, в результате чего захваченные белковые частицы вступают в контакт с протеиназами лизосом. Распад белков внутри образовавших­ся в результате слияния частиц, так называемых фаголизосом или вторичных лизосом, по-видимому, включает согласо­ванное действие нескольких внутриклеточных протеиназ.

Некоторые белки могут подвергаться быстрому расщеп­лению ферментами лиосом, тогда как другие сохраняются в негидролизованном состоянии в течение довольно длитель­ного времени. Скорость гидролиза отдельных белков на этой стадии может определяться их устойчивостью к денатурации в кислой среде. Образующиеся продукты гидролиза, пред­ставленные свободными аминокислотами и пептидами, затем поступают в цитоплазму, где пептиды подвергаются дальней­шему гидролизу главным образом до свободных аминокислот в присутствии пептидаз. Подобная последовательность реак­ции согласуется с особенностями внутриклеточной локализа­ции ферментов группы пептидаз, которые сосредоточены глав­ным образом в растворимой и микросомальной фракциях ци­топлазмы. О высокой эффективности системы внутриклеточ­ного протеолиза свидетельствуют данные некоторых ученых, показавших, что при последовательном расщеплении молеку­лы глобина ферментами лизосом печени крысы при рН 4,4 и затем ферментами растворимой фракции цитоплазмы при рН 8,0 в белке расщепляются около 90 % общего количе­ства пептидных связей. Приведенная схема внутриклеточного протеолиза основывается на результатах, полученных с пе­ченью, почками и лейкоцитами. Однако широкое распростра­нение лизосом в различных животных клетках позволяет выс­казать предположение о том, что основные черты этой схемы сохраняются неизменными во всех клетках и органах (В. В. Мосолов, 1971).

Было предложено внутриклеточные протеиназы называть катепсинами. Катепсин А был впервые обнаружен в бычьей селезенке, а затем в экстрактах скелетных мышц и других органов. Его очень много в лизосомах печени и почках. Экс­тракты из некоторых органов (селезенки и почки быка, селе­зенки свиньи) содержат фермент катепсин В. Очищенные препараты катепсинов получали из гомогенатов бычьей селе­зенки, печени теленка и других органов.

Катепсины, выделенные из печени и селезенки, расщепля­ют синтетические и белковые субстраты, различные белки, желатину, сывороточный альбумин в основном с оптимумом при рН 5—6. Катепсин В способен активировать трипсиноген. При исследовании распространения катепсина В в различных органах крысы установили, что наибольшей активностью об­ладает фермент, выделенный из селезенки. В порядке умень­шающей активности следует зобная железа, печень, легкие, почки, надпочечники. Низкая его активность наблюда­лась в крови, сердце, головном мозге и скелетных мышцах. Установлено, что большая часть катепсина В в селезенке при­ходится на долю фагоцитов. Фермент типа катепсина В, об­ладающий гидролитической способностью при рН 5, обнаружен в хрящевой ткани уха кролика. При изучении внутри­клеточной локализации катепсина В выяснено, что значитель­ная часть этого фермента содержится во фракции мито­хондрий.

Катепсин С обнаружен в экстратах из различных живот­ных тканей. Фермент представляет собой типичную сульфидрильную протеиназу. Очищенные препараты его выделены из бычьей селезенки, из свиных почек и других органов. По сво­ей субстратной специфичности катепсин С подобен аминопептидазе. Этот фермент еще называют дипептидиламинопептидазой. Из всех органов катепсин С больше всего содержится в печени. Кроме того, высокое содержание этого фермента обнаруживается в гипофизе. Этот фермент локализуется в лизосомах и в комплексе с другими катепсинами принимает участие во внутриклеточном расщеплении белков. Значитель­ное количество его отмечено в клетках печени, щитовидной железы, почках, селезенке различных видов животных. Фер­мент неактивен по отношению к амидам аминокислот, а так­же не действует на производные с блокированной аминной группой.

Катепсин Д термостабилен, его активность быстро теря­ется при рН ниже 2,5. Он ответственен за большую часть об­щей протеолитической активности гомогената селезенки и яв­ляется основной протеиназой из почек быка. Этот фермент идентичен протеиназе, а также катепсину лизосом, перевари­вающему гемоглобин при рН 3,5. Ферменты, близкие по свойствам катепсину Д, выделены из селезенок быка, кроли­ка, человека, печени кролика и крысы, из надпочечников бы­ка, из щитовидной железы быка, свиньи и человека, из ске­летных мышц быка, свиньи, кролика и птицы, из головного мозга быка и костного мозга кролика. При окислении ка­тепсина наступает его полная инактивация. Молекулярные веса ферментов группы катепсина Д, независимо от их проис­хождения, лежат в довольно узком интервале значений — от 500000 до 600000 (Т. И. Мжельская, В. Н. Орехович, 1969). Как в отношении размеров молекул, так и в отношении сво­их ферментативных свойств, эти катепсины представляют со­бой группу ферментов, существенно отличающихся от фер­ментов желудочно-кишечного тракта. Из селезенки быка вы­делено несколько форм катепсина Д, отличающихся по вели­чине заряда, но идентичных по своим ферментативным свой­ствам. Это указывает на то, что фермент в клетке может су­ществовать в виде нескольких изоферментов.

Из костного мозга кролика был выделен новый фермент катепсин Е, который, подобно катепсину Д, не действовал на синтетические субстраты катепсинов. В то же время он от­личается от катепсина Д своим более кислым характером, положением оптимума рН в более кислой среде, а также сво­ей субстабильной специфичностью. Позднее этот фермент в чистом виде был выделен из бычьей селезенки.

Наличие активных протеиназ в нейтральной или щелоч­ной среде имеется в большом количестве органов и тканей — легких, эритроцитах, скелетных мышцах, головном мозге. Нейтральные и щелочные протеиназы принимают участие во внутриклеточном расщеплении белков и таким образом этот процесс подобно протеолизу в желудочно-кишечном тракте может включать согласованное действие протеиназ, активных в кислой и щелочной зоне рН (М. П. Черников, 3. Ф. Евтихина, 1964).

Было высказано предположение о существовании в клет­ках двух типов лизосом. Однако данные не подтвердились, а было установлено, что локализация может различаться в за­висимости от характера тканей. Так, в головном мозге нейт­ральная протеиназа распределена довольно равномерно в митохондриальной фракции. В то же время в зобной железе те­ленка нейтральная протеиназа целиком локализована в яд­рах. По некоторым данным протеиназа головного мозга лока­лизована в растворимой фракции цитоплазмы.

Химотрипсиноподобный фермент из тучных клеток щито­видной железы содержится главным образом в митохондриальной и в меньшей степени в ядер.ной фракции гомогената. Кроме того, внутриклеточная локализация кислых и нейт­ральных протеиназ может быть различной в одной и той же ткани. Некоторые ферменты из группы кислых и щелочных внутриклеточных протеиназ по ряду свойств близки протеиназам поджелудочной железы. Из гомогенатов подчелюстной слюнной железы выделен трипсин, саливаин, гландулаин, колликреиноподобная пептидаза. Все формы коллликреиноподобного фермента, а также саливаин при внутривенном введении обладают сильной депрессорной активностью, зна­чительно повышающей активность трипсина.

Из подчелюстной железы был выделен фермент, по своей субстратной специфичности напоминающий химотрипсин. Фермент, близкий по своим свойствам химотрипсину, выде­лен из щитовидной железы крысы.

Щелочные протеиназы, по своей субстратной специфично­сти напоминающие химотрипсин, обнаружены в легких, коже и в печени млекопитающих. В настоящее время известно зна­чительное количество аминопептидаз, различающихся не только по своей субстратной специфичности, но и по характе­ру внутриклеточной локализации. Лейцинаминопептидаза впервые обнаружена в экстрактах из слизистой кишечника. Впоследствии она была обнаружена в гипофизе, легких, селе­зенке, зобной железе, сердечной и скелетной мышцах, матке, почках, форменных элементах крови.

Действие аминопептидазы, выделенной из слизистой ки­шечника на субстраты в щелочной зоне рН, идентично аминопептидазс, полученной из почек свиньи.

Из хрусталика глаза быка выделен фермент, по своим свойствам напоминающий лейцинаминопептидазу. Фермент, близкий по своим свойствам лейцинаминопептидазе из хрус­талика глаза, выделен из соединительной ткани. Он находит­ся в ткани в форме пяти энзимов, обладающих одинаковой ферментативной активностью. Еще один родственный фер­мент выделен из микросомной фракции гомогената свиных почек. Он прочно связан с внутриклеточными структурами.

В животных тканях обнаружены аминопептидазы, изби­рательно гидролизующие связи кислых и основных аминокис­лот. Фермент аминопептидаза выделен из печени крысы. Он обнаружен в гипофизе крупного рогатого скота и во многих других тканях животных.

В животных тканях широко распространен фермент аминотрипептидаза. Он был выделен из слизистой кишечника, кожи, .сыворотки крови, легких, зобной железы, мышечной ткани и эритроцитов.

Ренин — протеиназа, вырабатываемая в почках. Он яв­ляется высокоспецифической пептидгидролазой. Группу внут­римышечных протеиназ составляют колликреины. Они обна­руживаются внутри клеток слюнных желез, поджелудочной железы, гомогенатов почек, легких и в других тканях. Колли­креины по ряду своих свойств напоминают трипсин.

Пролидаза выделена из почек, эритроцитов и других ор­ганов и тканей.

Исследования показали наличие в животных тканях це­лой системы дипептидаз, обладающих определенной, часто весьма строгой субстратной специфичностью. Из большого числа различных дипептидаз, содержащихся в живой клетке, лишь некоторые исследованы более или менее детально.

Существование набора пептидаз иногда с различной для пептидгидролаз специфичностью имеет большое биологичес­кое значение. Вследствие своего положения эти ферменты должны обеспечивать расщепление самых различных пептидных связей, которые не расщепляются другими протеолитическими ферментами.

Фермент глицилглициндипептидаза широко распростра­нен в животных тканях и обнаружен в печени, почках, слизи­стой кишечника, скелетных мышцах, форменных элементах крови и других тканях.

Фермент карнозиназа обнаружен в почках, селезенке, пе­чени, форменных элементах крови. В скелетных мышцах трес­ки обнаружен родственный карнозиназе фермент ансериназа.

Цистеинилглициназа принимает участие в расщеплении глютатиона. Она обнаружена во всех животных тканях, за исключением нервной. Фермент представляет собой белок, в почках свиньи и крысы локализован в рибонуклепротеидных частицах.

В лейкоцитах обнаружена довольно сложная система протеолиза, состоящая из кислых и нейтральных протеиназ. Обнаружены девять различных протеиназ, в том числе катеп-тическая карбоксипептидаза, лейцинаминопептидаза, а так­же ферменты типа катепсинов, котцрые содержатся в лизосомах полиморфоядерных лейкоцитов и, очевидно, играют важ­ную роль в общем механизме фагоцитоза.

В смешанной культуре лейкоцитов обнаружены две протеиназы, В лейкоцитах здоровых и с хронической лейкемией людей были обнаружены девять протеолитических энзимов: активные протеиназы в нейтральной и кислой областях — катептическая карбоксипептидаза, лейцинаминопептидаза, аминотрипептидаза, глицилглицин-дипептидаза, глицинлейциндипептидаза и иминодипептидаза. Основными ферментами гранулоцитов являются протеазы, трипептидазы и карбоксипептидазы. Лимфоциты не характеризуются высокой активно­стью глицилглициндипептидазы и глициллейцин-дипептидазы. Нейтральная протеиназа особенно активна в пищевари­тельных вакуолях. Цитолиз повышает их активность в пят­надцать раз, добавочная же гомогенизация — в шесть раз.

Активность протеолитических ферментов в различных ти­пах лейкоцитов различна. По расщеплению казеина и гемо­глобина отмечают в лейкоцитах три оптимума активности ферментов при рН 3,0; 5,5 и 8,0. При этом в нейтрофилах от­мечалось три оптимума активности при рН 3,0; 5,5 и 8,0, а в лимфоцитах только два — при рН 3,0 и 5,5. Соотношение ак­тивности кислых и слабощелочных катепсинов в миелоидных и лимфоидных элементах здоровых людей различно. По не­которым данным нейтрофилы в три с половиной раза актив­нее лимфоцитов при гидролизе казеина при рН 7,4. Отмече­но, что протеиназы нейтрофилов проявляют высокую актив­ность при рН 8,5, а протеиназы лимфоцитов при рН 3,5.

В лейкоцитах доказано присутствие катепсинов А, Д, и Е. При этом было установлено, что кислый катепсин был поч­ти равномерно распределен во всех субклеточных фракциях, за исключением супернатантной. Слабокислая протеиназа выявляла .наибольшую активность в тяжелой гранулярной фракции, присутствовала в ядерной и отсутствовала в супер­натантной. При этом слабощелочная протеиназа нейтрофилов всех субклеточных фракций имела более высокую специфи­ческую активность по сравнению с лимфоцитами.

В лейкоцитах Сил обнаружен набор пептидаз и при этом установлено, что их активность во много раз выше, чем в эри­троцитах и плазме крови. Активность дипептидаз и трипепти-даз зависит от типа лейкоцитов. Наиболее изученными из ди­пептидаз являются глицил-глицин и глицин-лейцин-дипепти-дазы.

Субстратом глицил-глицин-дипептидазы лейкоцитов яв­ляется глицин. Фермент более активен в лимфоцитах, чем в нейтрофилах. Лейцинаминодипептидаза лейкоцитов, так же как и лейцинаминопептидаза из других органов, является смесью ферментов. Оптимальная их активность при рН 8,0. Таким образом, основными ферментами протеолиза нейтрофилов являются нейтральная и кислая протеиназы и трипеп­тидазы. Функция нейтрофилов связала с фагоцитозом. Фаго­цитарная способность зависит от количества протеолитичес­ких ферментов, оксидаз и обнаруженных в последнее время липаз. В эозинофилах обнаружены протеиназы, дегидрогенанзы, щелочная и кислая фосфатазы, в последнее время уста­новлено в них наличие амилазы, липазы и трипсина. В лим­фоцитах открыта кислая протеиназа, дипептидазы, нуклеазы, катепсин, амилаза, мурамидаза и липаза.

В эритроцитах обнаружена сложная система протеолиза. В них содержится несколько различных пептидаз — пролидаза, лейцинаминопептидаза, глицилглицин-дипептидаза, аминотрилептидаза, глициллейциндипептидаза, иминодипептидаза и др.

В эритроцитах здоровых людей обнаружили протеолитическую активность к белковым субстратам с двумя оптимумами рН 3,0 и 8,0. Протеиназы, действующие в слабоще­лочной области, ученым удалось разделить на два фермента, один из которых имел оптимум активности при рН 7,4. Этот фермент, как и многие катепсины, активизировался цистеином. Другую протеиназу, действующую в слабощелочной сре­де, не удалось идентифицировать ни с одним из известных катепсинов. В эритроцитах человека, кроме вышеуказанных ферментов, был обнаружен фермент, действующий при рН 10,5. Протеиназы, действующие при рН 3,5 — 10,5, проявля­ли свою активность в надосадочной жидкости, в то время как протеиназы, активные при рН 7,5, обнаруживаются в эритроцитарной строме.

Кислая протеиназа эритроцитов, активная при рН 3,5, по-видимому, является смешанным ферментом. Эти ферменты не активизировались сульфидрильными соединениями и ча­стично по субстратной специфичности были идентифицирова­ны с катепсином А. Кроме этих ферментов в эритроцитах обнаружены различные пептидазы — глицилглицин и глициллейцинпептидазы, лейцинаминопептидаза, имино и ими-додипептидазы, а также трипептидаза.

Было отмечено увеличение активности слабощелочной протеиназы в эритроцитах при пернициозной анемии. Улучше­ние клинико-гематологических показателей сопровождалось уменьшением протеолитической активности эритроцитов. Ус­тановлено, что показатели активности протеаз стромы эрит­роцитов строго параллельны степени созревания клеток. При этом уровень активности протеолитических ферментов изме­няется избирательно. Катепсин А обнаруживается только в ретикулоцитах. Активность лейцинаминопептидазы, глицил-глицин и глицил-лейциндипептидаз и кислой протеиназы в процессе созревания эритроцитов уменьшается. Таким обра­зом можно сказать, что в эритроцитах хорошо развита систе­ма протеолнза. В результате физиологического разрушения клеток, особенно лейкоцитов, протеолитические ферменты пе­реходят в кровь и лимфу. Они обнаруживаются не только в клетках, но и в жидкой части крови, лимфе и межтканевой жидкости.

Плазма и сыворотка крови содержит сложный набор протеолитических ферментов, согласованное действие кото­рых лежит в основе многих физиологических функций, как например, предотвращение тромбообразования в сосудах и лизис образовавшихся тромбов, образование и распад физиологически активных пептидов, фагоцитоз и др. Разберем нес­колько ферментов, находящихся в жидкой части крови и вы­полняющих функцию гидролиза.

Тромбин способен катализировать превращение плазминогена в плазмин. Кроме того, этот фермент участвует не только в свертывании крови, но и контролирует обратный процесс — лизис сгустков фибрина. Основная масса тромби­на находится в плазме в неактивном состоянии в виде тимогенапротромбина, но, по-видимому, незначительное количест­во активного фермента все же присутствует в плазме.

Протромбин представляет собой белок типа глобина. Как показали исследования, проведенные с синтетическими суб­стратами, тромбин является ферментом типа эндопептидазы. С наибольшей скоростью этим ферментом гидролизуются эфиры и амиды основных аминокислот — аргинина и лизина.

Тромбин гидролизует синтетические субстраты, в основ­ном при рН среды 8,0. Кроме того, очищенный тромбин гид­ролизует эфиры ароматических кислот — тирозина, финилаланина и триптофана. Таким образом, по своей субстратной специфичности тромбин близок к ферментам поджелудочной железы, особенно трипсину. Сходство субстратной специфич­ности тромбина и трипсина подтверждается тем, что тромбин способен катализировать реакции активации трипсиногена и химотрипсиногепа. Было установлено, что по активности тромбин может относиться к группе сериновых протеиназ, в частности, тромбины быка и человека подобны сернновым протеиназам поджелудочной железы (Т. М. Чулкова, и др.-1968).

Наряду с общим сходством в строении активных центров и в субстратной специфичности тромбина и трипсина между ними имеются некоторые различия. По некоторым данным (Ю. П. Мельничук, В. А. Белицер, 1963) трипсин гидролизу­ет в молекуле фибриногена дополнительно по сравнению с тромбином 80 пептидных связей.

Следующим важнейшим протеолитическим ферментом плазмы крови является плазмин. Он активен в нейтральной среде и способен гидролизовать широкий спектр различных белков. Плазмин, кроме млекопитающих, обнаружен в плазме крови рыб, амфибий и птиц. Ввиду своей высокой гидроли­тической активности по отношению к фибрину и фибриноге­ну плазмин находит все более широкое применение при ле­чении различных тромбоэмболических заболеваний. Основ­ная масса фермента находится в крови в форме неактивного предшественника — плазминогена или профибринолизина. Основными природными субстратами являются фибрин и фибриноген. Вне организма оба белка расщепляются фермен­том одинаково, но внутри организма фибринолиз идет быст­рее, чем фибриногенолиз. Возможная причина этого может заключаться в избирательной адсорбции плазминогена или плазмина на фибриновом сгустке, в результате чего фермент оказывается пространственно отдаленным от ингибиторов, содержащихся в плазме крови.

Кроме тромбина в плазме и сыворотке крови содержится целый ряд белков, обладающих протеолитической активно­стью. Это колликреины — ферменты, освобождающие гипотензивные пептиды при действии на белки плазмы крови, а также ферменты, осуществляющие последующую дегидратацию кининов (М. С. Суровикина, 1969). Считают, что колликреин плазмы представляет самостоятельный фермент и, по­добно большинству других белков плазмы крови, синтезиру­ется в печени. Он отличается от колликреинов желез как по физико-химическим свойствам, так и по отношению к ингиби­торам и субстратной специфичности.

К протеиназам плазмы крови относится фактор прони­цаемости. Он является протеиназой типа трипсина однако, в отличие от активности трипсина активность фактора про­ницаемости не подавляется овомукоидом.

Наряду с различными пептидилпептидгидролазами в плазме крови содержатся ферменты со свойствами пептидаз. В сыворотке крови различных животных и человека имеется гидропептидазная активность.

Уропептид представляет собой протеолитический фер­мент, который действует в кислой среде, напоминает по свое­му строению пепсиноген и встречается в моче у здоровых животных и человека. Сейчас считают, что этот фермент цир­кулирует в плазме крови в виде свободного пепсиногена. Уровень пепсиногена в плазме крови у одного и того же индивидуума соответствует пептической активности желудка. Пища, содержащая животный белок, вызывает более или ме­нее выраженное повышение уропепсина. Растительная же пища, наоборот, значительно снижает выделение уропепсина. Понижение пепсиногена в моче всегда отмечалось после го­лодания У больных после хирургического вмешательства, разрывов тканей, переломов костей, у спортсменов в дни тре­нировок или сорервнований, при ожогах и других заболевани­ях количество уропепсина в моче повышается.

Ввиду того, что белок является материальной основой жизни, мы подробнее остановились на ферментах, участвую­щих в расщеплении белков, содержащихся в клетках, крови, лимфе и межтканевой жидкости. Кроме белков там содер­жатся углеводы и липиды. Для их расщепления там имеются карбогидрэзы и липазы. О содержании амилазы в крови не желудочно-кишечного происхождения указывают М. Т. Цроскуряков и О. В. Дубинкин (1973). Ее уровень в крови под­вергается колебаниям в зависимости от приема пищи, вре­мени дня. Некоторые ученые считают, что содержание ами­лазы в крови одинаково для женщин и для мужчин и не за­висит от возраста. У новорожденных фермент обнаруживает­ся лишь на 2-м или 3-м месяце жизни и достигает к концу первого ^года такой концентрации! которая сохраняется потом в течение всей жизни. Малые количества амилазы содержат­ся также в поте. Амилаза имеется в лимфоцитах и эозинофилах.

Кроме поджелудочной железы, липаза содержится в плазме крови, эритроцитах и лейкоцитах. После эстирпации поджелудочной железы зеркало липазы крови снижается в значительной степени, затем, спустя несколько недель, воз­вращается к норме Низкое содержание липазы в крови об­наружено у больных туберкулезом, саркомой, при уремии и v больных различными инфляционными заболеваниями. По мере улучшения состояния больных поднимаются и показа­тели липазы крови (В. Н. Никитин, А. А. Пашкова, Т. Е. Чубенко, 1973).

Кроме гилротзз, расщепляющих белки, жиры и углеводы, вне желудочно-кишечного тракта содержатся ферменты, расщепляющие и другие вещества. Дезоксирибонуклеаза катали­зирует гидролиз дезоксирибонуклеиновой кислоты Есть дезоксирибонуклетза I с оптимумом рН 7.5, есть дезоксирибонуклеаза II с оптимумом рН 4,5 — 5,6. Этот фермент содержится в клетках различных органов В протоплазме человека и жи­вотных содержатся оба фермента. Средние показатели в кро­ви человека для дезоксирибонуклеазы I составляют 0,46 еди­ниц. Количество дечоксиоибонуклеачы I в крови на 25 % меньше- чем дезоксириборуктсазы Т. Оба фермента обнару­живаются в спинномозговой жидкости. Очень высокой актив­ностью дезоксирибонуклеазы отличаются растущие молодые ткани

В организме лизоцим (мурамидаза) находится в крови (сыворотка, плазма, лейкоциты, тромбоциты), в слезах, в слюне, в выделениях из носа, в секрете бронхов, в желудочном и кишечном соке, молоке, во влагалищном секрете, спер­ме, экссудатах брюшной полости, в плевральной жидкости и моче. Лизоцим содержится также в органах и тканях (лег­кие, почки, кожа, слизистая оболочка, селезенка, печень, костный мозг, тести кул ы, яичник, сердечная и скелетная мыш­ца, мозг). Один миллилитр слезы содержит 950, а слюны око­ло 2 единиц фермента. В желудочном соке натощак опреде­ляется в среднем 17 единиц фермента. Слизистая толстого кишечника образует значительное количество лизоцима, ко­торый выделяется с калом. В среднем в одном грамме кала содержится от 0,5 до 100 единиц лизоцима. Лизоцим не под­вергается действию таких ферментов как трипсин, панкреа­тин, пепсин и диастаза. Наиболее выраженное действие он проявляет в нейтральной среде.

Лизоцим вызывает лизис чувствительных к нему микро­бов путем глубоких изменений структуры клетки, главным образом клеточной оболочки. Лизоцим является, по-видимо­му, муиополисахаридазой, так как он вызывает диполимеризацию мукополисахаридов, являющихся существенной состав­ной частью оболочки микробной клетки. Последние исследо­вания показали, что инкубация с лизоцимом ведет к полно­му лизису клеточных оболочек.

А. И. Федотов (1951) в своей монографии «Ветеринар­ная ликворология» указывал на литические свойства лнквора. Он пишет, что это свойство спинномозговой жидкости подме­тил еще академик А. Д. Сперанский. Он, работая над эпи­лепсией у собак, заметил, что кусочек мозга от одной собаки, помещенный под твердую мозговую оболочку другой, расщеп­ляется через 3—4 месяца. Расщепление отмечалось не толь­ко в организме, но и в пробирке.

В течение ряда лет сам автор (А. И. Федотов, 1951) за­нимался изучением литических свойств ликвора лошадей и крупного рогатого скота. Он наливал в стерильную пробир­ку 5 мл только что взятого ликвора и клал туда кусочек мозга кролика или коры головного мозга лошади. В контроль­ные пробирки помещали кусочек того или другого мозга и заливали физиологическим раствором. Пробирки ставили в термостат при температура +29 — 30° С. Как правило, че­рез 10 — 20 — 30 чаоор кусочки мозга в ликворе расщепля­лись. Он отмечает.пто сильными литическими свойствами об­ладал ликвор лошадей, больных энцефаломиелитом, столб­няком, случной болезнью и бешенством, а у крупного рога­того скота — при бешенстве и злокачественной катаральной горячке. При копростазе кишечника, остром расширении же­лудка и паралитической гемоглобинемии лошадей лизирующие свойства ликвора выражены очень слабо. Расщепляющее свойство ликвора указывает на то, что в нем имеются гидро­литические ферменты, активность которых изменяется в за­висимости от состояния организма у здоровых животных и при заболеваниях.

В настоящее время бесспорно доказано, что пропердиновая система организма и интерферон представляют собой ферменты типа гидролаз.

Характерная особенность, присущая ферментам, — это их активация и ингибиция. Вопрос этот далеко еще не изу­чен и имеет много темных пятен. В частности, одно из них это то, что в пищеварительной трубке, клетках тканей, кро­ви и лимфе постоянно присутствуют ферменты в активной и неактивной формах, их ингибиторы и активаторы. Как они сосуществуют друг с другом, выполняя определенную целе­направленную функцию, в частности, функцию гидролиза субстрата, а также механизм их регулирования и управле­ния? Это вопросы будущего. Но сейчас является непреложной истиной, что эти ингибиторы и активаторы ферментов сосу­ществуют, так же как и сами ферменты в активной и неак­тивной формах. По-видимому, с помощью ингибиторов и ак­тиваторов, пои множестве ферментативных реакций в орга­низме не наблюдается хаоса, а идет определенный, строго целенаправленный процесс.

Для осуществления ферментативной реакции во многих случаях необходимо, помимо субстрата и фермента, еще одно дополнительное вещество — кофактор. Он, как правило, не изменяется к копну реакции и его можно рассматривать как важнейший элемент механизма катализа. Кофактор подраз­деляют на специфические коферменты и активаторы. Специ­фические коферменты обычно органической природы, доволь­но сложного строения и, как правило, принимают непосред­ственное участие в ферментативной реакции.

Активаторы — это обычно несложные вещества, которые действуют 'непосредственно на ферменты, приводя их в актив­ное состояние. Всем известно, что в желудочно-кишечном тракте некоторые ферменты выделяются в неактивной Форме. Например, пепсиноген, который под действием соляной кис­лоты переходит в пепсин. Трипсиноген — малоактивный фер­мент, выделяющийся поджелудочной железой, попадая в про­свет кишечника, под действием энтерокиназы активируется и переходит в трипсин.

В клетках органов и тканей, а также в жидкой части крови и лимфы многие ферменты тоже находятся в неактив­ном состоянии и могут активироваться различными вещест­вами. Одним из активаторов ферментов всех систем организ­ма являются ионы металлов. Они активируют один или нес­колько ферментов. Кроме того, ферменты могут активиро­ваться и другими всществами. Например, гидролитические ферменты фибрин и плазмин выделяются в виде неактивных предшественников — фибриногена и плазминогена. Превра­щение плазминогена в активный фермент может осущест­вляться как автоматически под действием плазмина, так и под действием специфических активаторов различного проис­хождения, к примеру, в присутствии трипсина, а также при удалении ингибиторов. Мы не будем приводить дальнейшие примеры активации ферментов. Наша цель — показать, что где есть ферменты, там есть и их активаторы.

Кроме активаторов постоянным спутником ферментов являются их ингибиторы. Функция их заключается в том, чтобы выключать действие ферментов после выполнения ими своей работы. В качестве ингибиторов могут служить изме­нение рН среды и температуры, соли тяжелых металлов, тиоловые группы, как, например, иоданат. Широко распрост­раненные в различных органах и тканях животных, а также в растениях и микроорганизмах ингибиторы играют роль ес­тественных регуляторов гидролитических процессов.

В целом ингибиторы протеолитических процессов пред­ставляют обширную группу белковых веществ, общим свой­ством которых является способность образовывать с фермен­тами соединения, стойкие при физиологических условиях рН. В составе этих соединений фермент полностью или частично теряет свою активность. Белковые ингибиторы широко раз­личаются по своему молекулярному весу, величине заряда и аминокислотному составу. Ингибиторы различаются также по своей специфичности в отношении определенных протео­литических ферментов.

В различных тканях и органах содержится различное ко­личество ингибиторов. Например, содержание ингибиторов протеолитических ферментов, выраженных в международных миллиединицах, в 1 г ткани или 1 мл жидкости обнаружено в: подчелюстной железе собаки — 10000 семенных пузырьках морской свинки — 5000 сперме быка — 3 000 соевых бобах — 2 000 молозиве — 1 700

овомукоиде сыворотке крови легких быка поджелудочной железе сперме человека моче

млекопитающих —

1407

860—1260 570

130 — 175

125 — 150

О— 7,5

Плазма крови способна ингибировать трипсин, химотрипсин А и В и другие ферменты. Большая часть ингибирующей способности крови принадлежит кислото- и термостабильным белкам. По имеющимся данным 1 мл нормальной плазмы крови человека содержит количество ингибиторов, способное связать 1 — 1,5 г кристаллического трипсина (К. Н. Веремеснко, В. А. Белицер, 1963). Плазма крови обладает антипротеазной способностью и особое место в этом занимает альфа₂-макроглобулин.

Ингибиторы ферментов по существу распространены там, где есть ферменты. Они обнаружены в микроорганизмах, в яичном белке, в гельминтах, а также в растениях. Эти инги­биторы, кроме специфического действия, могут обладать и общим (В. В. Мосолов, Е. В. Лушникова, 1970). Имеются ве­щества, сходные по строению с субстратами ферментов и дей­ствующие как конкурентные ингибиторы. Роль ингибиторов ферментов класса гидролаз могут выполнять конечные про­дукты расщепления пластических веществ.

Мы не будем подробно останавливаться на всех ингиби­торах и активаторах, имеющихся вне желудочно-кишечного тракта. Мы только касаемся вопроса о том, что где есть суб­страт, разрушающие его ферменты, там обязательно присут­ствуют их активаторы и ингибиторы. Непреложным фактом является и то, что активаторы и ингибиторы гндролаз обна­ружены не только в желудочно-кишечном тракте, но и в тка­нях, клетках крови, плазме, лимфе и межтканевой жидкости.

Кроме субстрата, разрушающих его ферментов, их акти­ваторов и ингибиторов в крови, лимфе и межтканевой жид­кости имеются промежуточные и конечные продукты обмена. Там имеется полный набор метаболитов белкового, углевод­ного и жирового обмена.

Подытоживая сведения о факторах, характеризующих гидролитический процесс, можем сказать, что кроме энтерального пищеварения (то есть пищеварения в желудочно-ки­шечном тракте — полостного и мембранного) имеется и па­рентеральное (вне желудочно-кишечного тракта).

ризнаки парентерального пищеварений

Основными компонентами пищеварительной функции яв­ляется пластический материал и расщепляющая его система. В желудочно-кишечном тракте пластический материал пред­ставлен пищей (кормом), поступающей извне, и субстратами клеток желудочно-кишечного тракта, отторгающихся при ре­генерации и тканей простейших и микроорганизмов. Часть органических веществ попадает в пищеварительную трубку вместе с пищеварительными соками.

Вне желудочно-кишечного тракта в качестве источника пластического материала являются вещества при клеточном обновлении. Их называют шлаками, мутантами и т. д. Об их существовании у биологов этот вопрос не вызывает сомнений. Эти вещества поступают при клеточном обновлении. Обновле­ние идет на внутриклеточном и клеточном уровнях практи­чески во всех органах и тканях.

В последнее время пролиферация и гибель клеток обна­ружены в нервной системе, мышечной, костной и других тка­нях, которые считались нерегенерирующими или их регене­рацию обнаруживали лишь единичные исследователи (Д. С. Саркисов, 1970).

Как пишет И. Г. Шарабрин (1975), основной биологичес­кой особенностью костной ткани является то, что кость непре­рывно обновляется в зависимости от уровня белкового, мине­рально-витаминного питания животных и активной функции остеобластов, деятельность которых не прекращается даже с возрастом. Это еще раз подтверждает широко практикуемый в ортопедии при травмах опорно-двигательного аппарата «метод Илизарова».

В настоящее время физиологическую регенерацию, то есть клеточное обновление, по существу, изучают гистологи и морфологи, но не терапевты и другие специалисты. Обзор современного состояния вопроса о клеточном обновлении (фи­зиологической регенерации) представлен в книге «Клеточное обновление» под редакцией Л. Д. Лиознера (1966). В ней сказано: «Основное значение исследования процессов физио­логической регенерации заключается в том, что оно приводит" к правильному пониманию строения взрослых организмов. Знание закономерностей физиологической регенерации обес­печивает динамический подход к морфологическим явлениям. Все еще существует склонность рассматривать взрослый ор­ганизм как практически неизменяющийся на клеточном и тканевом уровнях. Нередко забывают, что устойчивость тканевых структур лишь относительная, она поддерживается благодаря постоянным изменениям клеток...». Задача зак­лючается, следовательно, в том, чтобы рассматривать орга­низм взрослого животного как систему, охваченную разнооб­разными процессами развития. Когда пишут о развитии клет­ки, имеют в виду, конечно, не единичную клетку, а клетку, находящуюся в составе определенных тканей, то есть сово­купность клеток, входящих в состав того или иного органа. Учение о физиологической регенерации или клеточном обнов­лении оперирует не с отдельными клетками, а с целыми кле­точными популяциями. Недаром такое широкое распростране­ние приобрели понятия «кинетика клеточных популяций» или «Динамика клеточных популяций.».

Мы имеем в виду «физиологическую регенерацию», про­текающую с клеточным и тканевым обновлением, а не с вос­становлением утраченных органов и тканей при травмах, хо­тя там тоже протекают регенеративные процессы. Но это уже при патологии, а не при естественном, физиологическом про­цессе.

Б. Болотов (1994) пишет, что он построил прибор, кото­рый позволяет определить количество старых и молодых кле­ток на заданном участке кожи. Для этого на кожу направ­лялся тонкий луч света, спектр которого сравнивался со спектром отраженного света. По интенсивности отраженного света и по характерным особенностям спектра для человека было примерно установлено, что в возрасте до одного года процент старых клеток не превышает 1 %, в десятилетнем возрасте средний процент колеблется в пределах 7 — 10, а в 50 лет этот процент возрастает до 40 — 50.

Таким образом, большая часть субстратов погибших кле­ток в результате физиологической регенерации попадает в кровь, лимфу и межтканевую жидкость. Кроме того, какая-то часть субстратов из пищеварительного тракта всасывается в нерасщепленном или полурасщепленном состоянии. В настоя­щее время ни у кого не вызывает сомнений, что в крови, лим­фе и межтканевой жидкости постоянно находятся белки, жи­ры и углеводы. Они, в основном, и есть продукты распада при клеточном обновлении. Использовать их в целом, нерас­щепленном состоянии организм не может. Для этого они должны пройти стадию гидролиза, расщепиться до конечных продуктов. Для их расщепления в крови, лимфе и межткане­вой жидкости имеются все гидролазы, их активаторы и инги­биторы, осуществляющие процесс гидролиза до конечных продуктов.

Природа создала в организме, кроме желудочно-кишеч­ного тракта, еще одну пищеварительную систему. Это лейко­циты. Об их пищеварительной функции в настоящее время ни у кого нет сомнений. Эту функцию рассматривают как не­специфический иммунитет, неспецифическую резистентность, основное предназначение которой — это борьба с внешними и внутренними агентами. Но это их второстепенная роль. Ос­новное их предназначение — разрушать отжившие клетки и нефункционирующие ткани при клеточном обновлении. Пище­варительная система желудочно-кишечного тракта представ­лена комплексом органов, железы которых синтезируют гид­ролазы. Это слюнные железы, желудок, кишечник, печень, поджелудочная железа и микрофлора толстого отдела кишеч­ника и простейших преджелудков у жвачных. Лейкоциты так­же представлены комплексом «органов». Все базофилы — это орган, все эозинофилы организма — это орган, все нейтрофилы — это орган, все лимфоциты и моноциты соответст­венно тоже органы. Но, в отличие от органов желудочно-ки­шечного тракта, отдельные виды лейкоцитов не имеют стромы, не собраны в одном месте. Иначе они не смогут прони­кать во все «уголки» организма, то есть доходить до каждой погибшей клетки при клеточном обновлении.

Определенную функцию в пищеварении выполняют слюн­ные железы, желудок, кишечник, печень, поджелудочная же­леза, а в расщеплении пластического материала при клеточ­ном обновлении — отдельные виды лейкоцитов. Какую? Ка­кой вид лейкоцитов что лучше расщепляет? Хотя по наличию ферментов класса гидролаз, содержащихся в отдельных ви­дах лейкоцитов, эти сведения и имеются, но они разрозненны, не имеют определенной направленности, то есть не совсем рассматриваются с чисто пищеварительной стороны (имеет­ся в виду фагоцитоз). Хотя общепризнано, что фагоцитоз — это пищеварительная функция лейкоцитов. Но опять же его рассматривают не как отдельный тип пищеварения, а как не­специфический фактор защиты организма. При фагоцитозе разрушение вещества идет внутри фагоцита. Для этого там имеются гидролазы. Откуда поступают гидролитические фер­менты в жидкую часть крови, лимфу и межтканевую жид­кость? Известно несколько путей. Один из путей — это про­цесс, названный «секрецией», «экзоцитозом» или «экстренным выбросом» из лейкоцитов гидролаз. Этот путь идентичен сек­реторной, выделительной функции желез желудка и ки­шечника.

В. Е. Пигаревский (1978) в монографии под названием «Зернистые лейкоциты и их свойства» описывает морфоло­гию и цитохимию нейтрофильных гранулоцитов, их бактери­цидные свойства и роль в неспецифической резистентности организма. При этом он указывает на прямую взаимосвязь внеклеточного бактерицидного действия этих веществ в кро­ви и лимфе в очаге воспаления с фагоцитозом (связь гумо­рального и клеточного гидролиза). А именно: 1) прямое бак­терицидное действие, 2) подготовка бактерий к фагоцитозу, 3) стимуляция фагоцитарной и бактерицидной активности макрофагов при их контакте с гистонами. Гистоны высвобож­даются из лейкоцитов при их распаде. Он пишет: «В проти­воположность гистонам, бактерицидные белки и кислые гид­ролазы способны выделяться во внеклеточную среду из жиз­неспособных лейкоцитов. Этот процесс, названный «секреци­ей», «экзоцитозом» или «экстренным выбросом» из лейкоци­тов бактерицидных белков и кислых гидролаз, остается еще недостаточно изученным.».

Мы (В. Е. Пигаревский, 1978) получили ряд факторов, наводящих на мысль о «лавинном» характере выхода кащюн-ных белков, из гранул.дерлшсд'ыхжйлшщшш.при воспалении. Гистоны, освободившиеся в очаге воспаления из разрушенных клеточных ядер, изменяют проницаемость мембран гранул лейкоцитов, а вышедшие из гранул жизнеспособных лейкоци­тов катионные белки способствуют дальнейшему развитию этого процесса. В результате возникает «цепная реакция», приводящая к декатионизации гранул лейкоцитов и накопле­нию в жидкой среде катионных белков. Инициатором «цеп­ной реакции» выброса антибактериальных факторов из лей­коцитов могут быть не только катионные белки и гистоны, но и другие вещества, находящиеся в очаге воспаления. Да­лее он пишет, что по своей биологической сущности этот не­фагоцитарный тип реакции при воспалении близок процессам внеклеточного пищеварения. Своеобразие явления состоит в том, что реакция, подобная внеклеточному пищеварению, на­блюдается у клеток мезодермального происхождения. Этот тип реакции остается изученным в плане сравнительной па­тологии воспаления. Однако нужно полагать, что речь идет о выработанном в процессе эволюции защитном механизме, участвующим в формировании нефагоцитарного типа местной резистентности при воспалении.

По существу, это описан один из путей поступления фер­ментов из живых неразрушенных лейкоцитов в межтканевую жидкость, лимфу и кровь. Чем этот путь не идентичен посту­плению ферментов в просвет желудочно-кишечного тракта при полостном пищеварении? Только и отличие в том, что в желудочно-кишечном тракте железы, секретирующие пищева­рительные ферменты (слюнные, желудок, кишечник, подже­лудочная железа, печень), скомпонованы в одном месте (ор­гане), а в крови и лимфе отдельные виды лейкоцитов разроз­нены. Это вызвано необходимостью достигать всех клеток организма для разрушения субстратов при клеточном обнов­лении и при патологических процессах, сопровождающихся воспалительной реакцией. Для повышения активности фер­ментов воспалительная реакция сопряжена с повышением местной температуры, иногда и общей. В этом процессе ак­тивную роль играют лейкоциты и продукты их распада.

В ответ на действие одного и того же раздражителя лей­коциты вырабатывают биологически активные вещества, вы­зывающие развитие лихорадки и повышающие уровень не­специфической резистентности организма. Установление у стимулированных лейкоцитоз пирогенной, бактерицидной, противовирусной и антитоксической активности подтвержда­ет предположение об общности ближайших механизмов фор­мирования лихорадочной реакции и неспецифической резис­тентности и позволяет предусмотреть проведение работ по выяснению взаимной связи сложившихся в ходе эволюции процессов воспаления, лихорадки и неспецифической резис­тентности (В. Е. Пигаревский, 1978).

Другим путем в лимфу и кровь гидролазы поступают из разрушенных лейкоцитов. В мазках крови всегда имеется значительное количество разрушенных лейкоцитов. Многие считали и сейчас еще считают, что это артефакт. Конечно, какая-то часть клеток при изготовлении мазков крови разру­шается, но основная их масса разрушается в результате кле­точного обновления. Этот процесс получил название лейкоцитолиза. Это физиологический процесс. В настоящее время методы изучения лейкоцитолиза получают уже клиническое применение. Лейкоцитолиз, его интенсивность тесно связаны с проблемой кинетики лейкона. Его исследование будет при­обретать возрастающее значение по мере прогресса наших знаний функциональной патологии и физиологии системы крови (В. А. Германов, О. Н. Пиксанов, 1966).

Таким образом, гидролазы имеются и обнаруживаются не только в клетках, но и в жидкой части крови, лимфе и межтканевой жидкости. Идет распад органических веществ.

При этом образуются промежуточные (метаболиты) и конеч­ные продукты обмена. Этот этап называют промежуточным обменом. Наряду с содержанием в крови, лимфе и межтка­невой жидкости белков, жиров, углеводов и других органи­ческих соединений (ДНК, РНК и др.), их метаболитов и ко­нечных продуктов расщепления все это указывает на наличие парентерального пищеварения.

На расщепление органических веществ, протекающих вне желудочно-кишечного тракта, указывают гидролитические процессы при заболеваниях, связанных с аутоиммунными рас­стройствами.

На гидролитические процессы в тканях указывает нали­чие автолиза при созревании мяса и его «загорание» при на­рушении технологии созревания (В. А. Макаров и др., 1991).

Кроме фагоцитарной активности лейкоцитов в лаборатор­ной практике определяют и гидролитические свойства (протеолитическая, амилолитическая и липолитическая актив­ность) жидкой части крови и лимфы (А. И. Федотов, 1951; А. Н. Соринов, В.А. Филов, 1967; В. Т. Морозова, 1970; К. К. Веремеенко, Л. М. Погорелова, 1973; М. М. Богер, В. А. Кор­нилова, Н. М. Дыкуль, 1973).

Впервые термин «парентеральное пищеварение» употре­бил В. И. Гос (1911). Больше этого термина в литературе мы не встречали. По-видимому, для обоснования этого явле­ния тогда еще было недостаточно сведений. Несколько лег 'назад только появились фундаментальные работы И. П. Пав­лова по пищеварению в желудочно-кишечном тракте. Ни о каком другом пищеварении не было упоминаний. Даже о пристеночном пищеварении заговорили в шестидесятые годы благодаря работам А. М. Уголева. Видимо основанием для В. И. Госа о парентеральном пищеварении являлось откры­тие И. И. Мечниковым фагоцитоза. Но в то время сведений о наличии пищеварительных ферментов вне желудочно-ки­шечного тракта и объекта (субстрата) для них не было. И поэтому, по-видимому, учение о парентеральном пищеварении не получило дальнейшего развития.

В настоящее время уже накопилось достаточно данных, чтобы сказать, что в организме есть гидролитическая система. В пищеварительном канале она хорошо видна, в крови и тканях она завуалирована и не выделяется в виде отдельных органов, как в желудочно-кишечном тракте. Но функцию гид­ролиза выполняют одни и те же вещества — ферменты клас­са гидролаз, их ингибиторы и активаторы. Назначение гидролитических ферментов желудочно-кишечного тракта — разрушение корма, парентерального — разрушение в крови и лимфе клеток и их содержимого, освобождающегося при клеточном обновлении.

В настоящее время в клинической практике используют парентеральное питание (A.M. Джонс, 1972; В. Хартич, 1982), когда вводят пластические вещества, минуя желудочно-ки­шечный тракт. Во время болезни потребление пищи часто резко уменьшается или прекращается совсем. Организмы мо­гут длительное время существовать за счет пластических ве­ществ тела и при минимальных внешних и внутренних на­грузках переносят полное голодание в течение месяца и бо­лее. Голодание оказывает большое влияние на исход болез­ни. В этом случае хорошее питание рассматривается как ре­шающий фактор лечения, причем особое значение придается парентеральному питанию, которое особенно эффективно при нарушениях функций желудочно-кишечного тракта.

Для образования тканевых белков необходимы амино­кислоты. Наиболее часто применяемым их источником явля­ется белковый гидролизат. Он обычно готовится путем рас­щепления различных белков кислотой, обычно соляной или протеолитическими ферментами. Получаемые таким путем продукты в действительности являются неполными гидролизатами и наряду с аминокислотами содержат пептиды.

При парентеральном питании интерес к жирам, как ис­точнику энергии, связан прежде всего с тем, что их можно вводить быстро, в больших концентрациях, без потерь при вы­делении организмом. Применяемые эмульсии жиров готовят­ся главным образом из естественных масел преимущественно 15 % концентрации. В качестве источника жира наиболее ча­сто применяют хлопковое,кукурузное, льняное, сафлорное и оливковое масло.

Сахара в изобилии встречаются в растительных кормах и широко применяются для парентерального введения. Наи­более часто применяемым парентеральным веществом явля­ется глюкоза, фруктоза, инвертный сахар и этанол. Для ус­воения организмом этих веществ они должны разрушиться до усвояемых форм, то есть мономеров. При выключении или ограничении функции пищеварительных желез эти вещества расщепляются и доразрушаются при парентеральном пищева­рении. Кроме того, широкое распространение при паренте­ральном питании получила жидкостная и электролитная те­рапия. В клинической практике широкое распространение по­лучило переливание крови и ее частей. Вместе с кровью или плазмой в организм парентеральным путем попадают не толь­ко биологически активные вещества (ферменты, гормоны), но и пластические — белки, жиры, углеводы и их метаболи­ты. Таким образом, питание есть энтеральное и парентераль­ное, а пищеварение, выходит, только энтеральное. Нет! Пла­стические вещества, поступающие парентеральным путем, расщепляются и ферментами парентерального пищеварения.

В заключение по этому вопросу необходимо отметить, что основными признаками парентерального пищеварения яв­ляются — наличие субстрата, образуемого при тканевом и клеточном обновлении, гидролаз, их ингибиторов и активато­ров, имеющихся в клетках тканей и особенно в лейкоцитах и попадающих в жидкую часть крови, лимфу и межтканевую жидкость при клеточном обновлении, экзоцитозе и лейкоцитолизе. На процесс гидролиза указывает содержание в крови и лимфе белков, жиров и углеводов, их метаболитов и конеч­ных продуктов расщепления. На наличие парентерального пищеварения указывает протекание гидролитических процес­сов в организме при полном выключении функции желудоч­но-кишечного тракта (голодание, болезнь и т. д.). Признаком парентерального пищеварения является и нарушение баланса при обмене веществ, особенно наличие отрицательного, когда организм недостаток питательных веществ, поступающих извне, компенсирует питательными веществами органов и тканей. Для их усвоения они должны пройти стадию гидролиза. Признаками парентерального пищеварения являются фаго­цитоз, гидролитические процессы в органах и тканях при аутоиммунных заболеваниях, при созревании мяса, воспале­нии, образовании гноя.

Какие же методы определения активности парентераль­ного пищеварения? Специальных методик для определения именно активности гидролиза, как при оценке его состояния в желудочно- кишечном тракте, нет. Многие методики служат подтверждением наличия парентерального пищеварения, кос­венно и определением его активности. Но специально так вопрос не ставится. Эти методики служат для определения различных функциональных состояний организма, его систем при различных заболеваниях. Это определение содержания белков, жиров, углеводов в крови и плазме, их метаболитов и конечных продуктов расщепления; биологически активных веществ крови и тканей, осуществляющих диссимиляцию и синтез этих веществ; фагоцитарной активности лейкоцитов в преломлении оценки неспецифической резистентности организма гидролитической (протеолитической, амилолитической, липолитической, РНК- и ДНК-зной) активности крови и лимфы.

В настоящее время назрела необходимость рассматри­вать эти и другие процессы, связанные с гидролизом плас­тических веществ, протекающих вне желудочно-кишечного тракта, в преломлении парентерального пищеварения. У мно­гоклеточных организмов эту функцию выполняет система крови. К основным функциям системы крови — трофической (питательной), экскреторной (выделительной), дыхательной (респираторной), защитной, терморегулирующей, коррелятив­ной — необходимо добавить еще и гидролитическую. При этом защитная функция системы крови в большей степени связана с гидролитическими процессами.

Типы пищеварения

Различают несколько типов пищеварения. А именно:

1. Внеклеточное дистантное. Оно характеризу­ется тем, что синтезируемые в клетках ферменты переносятся во внутриклеточную среду и осуществляют свои действия на большем или меньшем расстоянии от секретирующих клеток (А. М. Уголев, 1961).

2. Внутриклеточное. Под ним понимают, когда внутрь клетки проникает нерасщепленный или неполностью расщепленный пищевой субстракт и здесь подвергается даль­нейшему гидролизу (А. М. Уголев, 1967).

3. Пристеночное, контактное или мембран­ное. Расщепление субстрата осуществляется ферментами, фиксированными на клеточной мембране и происходит на границе внеклеточной и внутриклеточной среды (А. М. Уго­лев, 1967).

Типы пищеварения характеризуются не только по месту действия, но и по источникам ферментов. По этому критерию выделяют:

1. Собственное пищеварение, когда источником фермен­тов является сам организм.

2. Симбионтное пищеварение, которое реализуется за счет микроорганизмов желудочно-кишечного тракта.

3. Аутолитическое пищеварение. Термином аутолитического пищеварения обозначают переваривание пищи за счет содержащихся в ней ферментов. Например, определенную роль в пищеварении у новорожденных детей могут иметь гидролитические ферменты, содержащиеся в материнском моло­ке, а у птиц — в желточном мешке. Между этими типами пищеварения много переходов. Изменение корма в пищевари­тельном тракте происходит в результате их физической, хи­мической и биологической обработки. Физическая обработка состоит в том, что при помощи жевательного аппарата корм размельчается, увлажняется и превращается в кашицеобраз­ную форму.

Химическое изменение корма происходит при помощи со­ков, которые вырабатываются железами пищеварительного тракта. Пищеварительные соки содержат в себе гидролити­ческие ферменты: протеазы, карбогидразы и эстеразы.

Биологическая обработка корма происходит при участии микрофлоры, населяющей пищеварительный тракт человека и животных.

Расщепление корма у высокоорганизованных животных начинается уже в ротовой полости. В слюне содержатся раз­личные гидролитические ферменты: амилаза, щелочная протеаза, липаза, фосфатаза и лизоцим. Слюна обладает проте­олитической активностью. Известно, что слюнные железы об­ладают способностью изменять свою работу и ферментатив­ные свойства в зависимости от характера корма (Г. И. Ази­мов, Д. Я. Криницын, Н. Ф. Попов, 1954; А. М. Уголев, 1961). В желудке происходит интенсивная ферментативная обработ­ка кормовой массы. Секреторные клетки дна и тела желудка выделяют кислый и щелочной секрет, а клетки антрального отдела — только щелочной. Натощак реакция желудочного сока нейтральная или щелочная, после приема пищи—кислая. Там гидролиз пищи происходит в основном ферментами сек­рета желудочных желез, а также ферментами слюны, дуоде­нальных и кишечных соков. Дуоденальные и кишечные соки попадают в желудок путем регургитации. При этом в послед­нее время подмечено, что процессы регургитации у здоровых организмов протекают интенсивно. Так, у значительного ко­личества здоровых лошадей при получении желудочнего сока для терапевтических целей получают неактивный желудоч­ный сок с большими забросками из двенадцатиперстной киш­ки. Этот факт зафиксирован профессором А. М. Смирновым при разработке методики получения желудочного сока от ло­шадей. У большого количества здоровых лошадей-доноров полученный желудочный сок был неактивным, с отсутствием свободной соляной кислоты, нейтральной или слабощелочной реакции. Им была предложена методика повышения активности желудочного сока путем добавления в него соляной ки­слоты. Этот факт подтвержден и нашими данными, получен­ными при взятии желудочного сока от лошадей. Примерно у 30—40 % лошадей-доноров получаемый желудочный сок был желтого цвета, нейтральной или слабощелочной реакции, со­державший большое количество билирубина. Мы считаем, что часто протекающая регургитация содержимого из двенад­цатиперстной кишки в желудок — это физиологический про­цесс, механизм и причина его еще требуют своего разре­шения.

В желудочном соке человека обнаружены непротеолитические ферменты из группы изомераз, трансаминаз, амино-пептидаз и дегидрогеназ, а также щелочная фосфатаза, рибонуклеаза, желатиназа, липаза и фермент, расщепляющий мо­чевину.

Главные клетки желудочных желез выделяют пепсиноген и несколько близких к нему ферментов, которые так же, как и пепсин, расщепляют в кислой среде белки до альбумоз и пептидов, но отличаются от него оптимумом рН. Расщепле­ние белковых веществ корма происходит при помощи пепсина и сычужного фермента. В слизистой оболочке желудка обна­ружено до 7 фракций пепсиногенов. Все эти фракции обнару­жены и в сыворотке крови. Желатиназа является особым протеолитическим ферментом, она в сотни раз быстрее гидролизует желатину, чем пепсин. Другой (пепсиноген во многом сходен с гастриксином. В настоящее время установлено, что железы желудка секретируют не один, а семь различных пеп­синов. Некоторые из новооткрытых пепсинов обладают спо­собностью расщеплять белки при рН 4—5. Было установлено, что оптимум протеолитической активности желудочного сока не ограничивается рН 2. Желудочный сок переваривает белки при более высоком рН, вплоть до 4,5. Это связывают с нали­чием в желудочном соке наряду с пепсином еще нескольки: протеолитических ферментов — катепсина, гастриксина, па рапепсинов. Установлено наличие двух оптимумов рН протео логической активности желудочного сока и экстрактов ели зистой желудка. Первый оптимум лежит в пептидазной зоне Наряду с разрывом пептидных связей желудочный сок осу ществляет разрушение белковой молекулы. Некоторые уче ные (Д. Нортроп, М. Кунц, Р. Херриот, 1950) считают, что деградация белковой молекулы под действием пепсина всегд предшествует истинному гидролизу.

Желудок жвачных — многокамерный и по своему строе нию и функции значительно отличается от однокамерной

Три его первых отдела — рубец, сетка и книжка — это пред-желудки. Их слизистая не имеет железистого эпителия. Толь­ко последний четвертый отдел — сычуг—является истинным желудком, аналогичным однокамерному желудку плотояд­ных. Переход грубых растительных кормов в доступные пи­щеварительным железам жвачных происходит в преджелудках, в основном в рубце, при участии микрофлоры и простей­ших. Участие растительных ферментов в рубцовом пищеваре­нии многие авторы отрицают.

Отсутствие пищеварительных желез, сама среда рубца благоприятно влияют на размножение микрофлоры и прос­тейших. В преджелудках клетчатка подвергается бактери­альному брожению и продукты ее распада, а также пласти­ческие материалы бактерий и простейших интенсивно рас­щепляются пищеварительными ферментами.

Из желудка пищевые массы постепенно поступают в сле­дующий отдел пищеварительного тракта — кишечник, где на них выливается сок: кишечный, поджелудочной железы и желчь. Реакция этих соков, в том числе и кишечного содер­жимого, щелочная, рН кишечного сока 7,2—7,4, но при уси­ленной секреции повышается до 8,6. Значительная часть сока (его плотная часть) состоит из слизи и отторгнутых эпители­альных клеток. Клетки кишечного эпителия обновляются за сравнительно короткий срок. В течение примерно 24—36 ч. они перемещаются из крипт слизистой оболочки к вершинам ворсинок, откуда и отторгаются через 3 сут. после начала процесса. Кишечный сок содержит более 20 различных пище­варительных ферментов.

Поджелудочная железа выделяет в двенадцатиперстную кишку секрет, в котором содержатся ферменты, обладающие протеолитическим, липолитическим и амилолитическим дей­ствием.

Желчь активирует недеятельные проферменты трипсина и липазы, эмульгирует жиры и способствует расщеплению их на жирные кислоты и глицерин. Участие ее в ферментатив­ном гидролизе невелико.

В настоящее время большинство ученых рассматривают протеолитическую активность панкреатического сока как триптическую. Состав поджелудочного сока очень сложный. Он содержит липазу, из протеаз: трипсиноген, химотрипсиноген, карбоксилпептидазу, аминопептидазу, коллагеназу и элластазу; из карбогидраз: амилазу, мальтазу, сахаразу; из нуклелеазу рибонуклеазу и дезоксирибонуклеазу (А. М. Уголев,1961). При помощи ферментов поджелудочной железы проис­ходит расщепление полисахаридов. Липаза и комплекс дру­гих ферментов расщепляют пептидазные связи.

Кроме сока поджелудочной железы и желчи в просвет кишечника из слизистой поступает кишечный сок. Он пред­ставляет собой бесцветную жидкость, в которой взвешены плотные комочки, состоящие из слизи, эпителиальных клеток, холестерина и ферментов. В состав кишечных ферментов вхо­дят протеазы, включающие аминопептидазы, энтерокиназы. Из карбогидраз имеются амилаза, мальтаза, лактаза, сахараза а также липазы, эстеразы, нуклеазы, фосфотазы и белок муцин. Полного расщепления белковых молекул в кишечном химусе не происходит. Гидролиз белка в кишечнике осущест­вляется тремя основными протеазами поджелудочного сока— трипсином, химотрипсином и карбоксилпептидазой. Поджелу­дочная железа выделяет эти ферменты в неактивном состоя­нии в виде трипсиногена, химотрипсиногена и прокарбоксил-пептидазы. Под действием энтерокиназы неактивный трипси-ноген превращается в трипсин. В дальнейшем сам трипсин становится активатором трипсиногена. Сравнительно недавно было обнаружено (М. Диксон, Э. Уэбб, 1982), что активация трипсиногена заключается в частичном протеолизе. При этом химотрипсин не обладает свойствами активировать химотрипсиноген, однако это делают энтерокиназа и трипсин. Принято считать (А. М. Уголев, 1961), что трипсин и химотрипсин, каждый в отдельности, осуществляют лишь поверхностный гидролиз белка, тогда как в комплексе они доводят этот про­цесс до весьма глубоких стадий. На расщепление белка до аминокислот в желудочно-кишечном тракте указывают в своих работах многие ученые (Р. И. Кушак и др., 1968). Рас­щепление корма в тонком отделе кишечника протекает внут­ри кишечника и на мембранах эпителия его ворсинок.

Из тонкого отдела кишечника кормовые массы переходят в толстый отдел. Количество сока, отделяемого железами толстого отдела кишечника, невелико. Ворсинок на слизистой оболочке этого отдела нет. Реакция содержимого толстого отдела кишечника преимущественно щелочная. Гидролиз в нем происходит главным образом за счет ферментов, прине­сенных с химусом, но больше всего за счет бактерий, которые попадают вместе с кормом. В толстом отделе кишечника, где перистальтика незначительна, отсутствие пищеварительных желез, щелочная рН, микрофлора находит благоприятные условия для своего развития. В одном грамме содержимого этого отдела содержится до 15 млрд. микробных тел. За счет их в этом отделе кишечника протекают интенсивные бродиль­ные процессы с образованием большого количества летучих жирных кислот и газов (Г. И. Азимов, Д. Я. Криницын, Н. Ф. Попов, 1954; И. Б. Кунаева, 1976). В конце толстого отдела кишечника реакция содержимого становится кислой, процес­сы гидролиза сходят на нет и пищевые массы приобретают вид и запах кала.

Работа желудочно-кишечного тракта по гидролитичес­кому действию не стабильна, а очень подвижна. В зависи­мости от количества и качества корма может изменяться ко­личественный и качественный состав пищеварительных соков. В общем, в основном, выделяется столько соков и таких фер­ментов в определенных количествах, которые обеспечивают гидролиз поступивших питательных веществ, то есть в пище­варительном тракте очень развита система адаптации к ка­честву и количеству поступивших питательных веществ.

Итак, для нормального и полноценного развития орга­низма человека и животного пластическим и энергетическим материалом является корм. К нему добавляются пластические материалы микробов и простейших рубца у жвачных и мате­риалы микроорганизмов кишечника. Сюда же относятся ве­щества органической и неорганической природы, попадающие в желудочно-кишечный тракт с пищеварительными соками. Для того, чтобы эти вещества усвоились, они должны быть разрушены до простых органических веществ. Функцию гид­ролиза и усвоения как раз и выполняет желудочно-кишечный тракт. Этот путь известен давно. Он более хорошо изучен из-за своей наглядности и доступности. Поступающие из желу­дочно-кишечного тракта расщепленные пластические вещест­ва попадают в лимфу и кровь.

Для расщепления промежуточных продуктов гидролиза, поступающих из желудочно-кишечного тракта, пластических веществ при тканевом и клеточном обновлении существует гидролитическая система, осуществляющая разрушение ве­ществ вне желудочно-кишечного тракта, называемая парен­теральным пищеварением.

Внеклеточное пищеварение в желудочно-кишечном трак­те наблюдается в полостях желудка и кишечника. Субстрат смешивается с ферментами внутри пищеварительной трубки, где идет его гидролиз.

Подобную картину мы наблюдаем и в лимфе и крови. Субстраты погибших клеток смешиваются с ферментами, поступившими из лейкоцитов путем экзоцитоза и лейкоцито-лиза. Как пишут: «Современные исследования подтверждают возможность внутрисосудистого и внесосудистого отмирания лейкоцитов в норме и при патологических условиях. Отмира­ние их связано с высвобождением физиологически активных веществ, витаминов, ферментов, многообразных антибактери­альных факторов, а также субстанций, усиливающих регене­рацию при альтерации тканей. Помимо этого лейкоцитолиз яв­ляется и своеобразным фактором регуляции уровня лейкоци­тов в периферической крови... Обнаруживается тесная связь между лейкоцитопоэзом, лейкоцитолизом, лейкопедезом — выходом лейкоцитов на поверхность слизистых оболочек и эмиграцией лейкоцитов, химнотаксисом» (В. А. Германов, О. Н. Пиксанов, 1966).

При правильном приготовлении мазков крови в них по­стоянно имеются разрушенные лейкоциты. Разрушение не яв­ляется следствием механического" размозжения клетки при изготовлении препаратов. Как показывает практика, каким бы «грубым» ни было изготовление мазков крови, оно не приводит к увеличению лейкоцитолиза. Как отмечают И. А. Кассирский, Г. А. Алексеев (Г9Э2), изменение в мазках кро­ви количества разрушенных лейкоцитов имеет клиническое значение. Длительность существования лейкоцитов в русле крови различна — от нескольких часов до нескольких суток. О том, что в жидкой части крови протекает гидролиз, го­ворит гидролитическая способность жидкой части крови, от­куда удалены все ее форменные элементы. В клинической практике нашло широкое применение определение фибрино-литической системы крови (3. С. Баркаган, Л. И. Идельсон, А. И. Воробьев, 1985).

Как в клетках эпителия пищеварительной трубки, так и в клетках крови и тканей развито внутриклеточное пищева­рение. В клетках белой крови (нейтрофилы, макоофаги) осо­бенно развит внутриклеточный гидролиз, который именуют фагоцитозом. Разновидностью фагоцитоза является пиноци-тоз. Он обнаружен почти во всех клетках организма, в том числе и клетках эпителия кишечника. Внутриклеточный гид­ролиз осуществляется в специальных внутриклеточных поло­стях — пищеварительных вакуолях.

Специальные органоиды — лизосомы и митохондрии — содержат значительный набор гидролитических ферментов. Предполагают, что лизосомы могут участвовать во внутри­клеточном пищеварении, сливаясь с пиноцитозными вакуолями, в результате чего ферменты лизосом поступают в пиноцитозную вакуоль, где растворены субстраты. Понятно, что при этом имеет место внутриклеточное внеплазматическое пищеварение. Отмечают, что в большинстве из тех случаев, которые прежде рассматривались как переваривание в цито­плазме, при электронной микроскопии было обнаружено вне-плазматическое пищеварение. При электронной микроскопии видны чрезвычайно мелкие пиноцитозные вакуоли, ограни­ченные клеточной мембраной (А. М. Уголев, 1967).

Таким образом, в эпителиальных клет/ах желудочно-ки­шечного тракта, а также в клетках крови и тканей всегда или большей частью внутриклеточное пищеварение является вне-плазматическим и при ближайшем рассмотрении напоминает дистантное пищеварение, так как в обоих случаях ферменты действуют во внутриклеточной среде. Кроме того, вокруг ва­куоли существует типичный клеточный барьер и физико-хи­мические закономерности этого процесса ничем не отличают­ся или мало отличаются от гидролиза, протекающего в мик­рополостях. Но в биологическом отношении эти процессы, ко­нечно, отличаются (А. М. Уголев, 1967).

В недавнее время открыто и хорошо изучено (А. М. Уго­лев, 1967) происходящее в пищеварительном канале, в част­ности в кишечнике, пристеночное, или так называемое кон­тактное пищеварение. При данном типе пищеварения гидро­лиз осуществляется ферментами, фиксированными на клеточ­ной мембране и протекает на границе внеклеточной и внутри­клеточной среды. Нечто подобное можно наблюдать с клет­ками крови. Лейкоциты, как известно, обладая амебовидны­ми движениями, стремятся к субстрату, затем происходит процесс прилипания и в дальнейшем поглощения. Процесс прилипания и поглощения во многом зависит от функцио­нального состояния фагоцитирующей клетки. Расположение субстрата вокруг мембраны не только биологический процесс, связанный с функциональным состоянием клетки, но и, по-ви­димому, физико-химический, сохраняющийся после выключе­ния физиологической функции. При исследовании фагоцитар­ной активности клеток с нейтральными красками этот про­цесс мало заметен ввиду крупных частиц краски, и поэтому, видимо, силы притяжения крупиц краски клетками недоста­точно. Это наглядно видно при нанесении крупиц краски ди­аметром десятых долей микрона. Для создания таких крупиц мы брали старую готовую краску Лейшмана. В ней, при ок­раске мазка, отмечалось выпадение краски диаметром деся­тых долей микрона. Мазки из крови птиц готовили по обще­принятой методике и окрашивали их несвежеприготовленной краской Лейшмана, но отмечаются случаи, видимо при нека­чественном изготовлении, и со свежеприготовленной, но обя­зательно, чтобы в ней отмечался процесс выпадения осадка. При окрашивании другими методами отмечались случаи вы­падения осадка краски, но крупными глыбками, и «феномен прилипания» не отмечался.

На нефиксированный мазок крови наносили 20—25 ка­пель готовой краски Лейшмана. После 3—5 мин окрашива­ния добавляли столько же капель дистиллированной воды и перемешивали с краской. Через 10—15 мин краску смывали дистиллированной водой, мазок ставили вертикально и вы­сушивали на воздухе. При исследовании мазков крови под имерсией хорошо было видно, что краска выпадает в осадок мельчайшими зернышками диаметром в какие-то доли мик­рона и покрывает весь мазок. Но при этом наглядно видно, что зернышки располагаются прямо на оболочках клеток в строгой системе. Может это присуще только фагоцитозу, но ясно видно, что краска располагается и вокруг эритроцитов, особенно наглядно это выглядит с «тенями ядра», где обо­лочка клетки отсутствует. И здесь конгломераты краски рас­полагаются вокруг клетки. При нарушении целостности обо­лочек лейкоцитов краска располагалась вокруг их содержи­мого. Мы считаем, что это физико-химическое явление, пото­му что в состав краски входит метиловый спирт, который, вызывая денатурацию белка, переводит его в недеятельное состояние. При нагревании на спиртовке (до 100 и более гра­дусов) мазков крови «феномен прилипания» не исчезал, а в j некоторых случаях даже повышался. Это указывает на то,. что под действием каких-то физико-химических сил субстрат! притягивается к клеточной оболочке, где, по-видимому, наибольшая концентрация ферментов. О фиксации веществ на! оболочках клеток крови в биологии известно давно. Это незавершенный фагоцитоз лейкоцитов. Напыление эритроцитов вирусами широко используется в серологической диагностике.]

Не исключено, что два филогенетически отдаленных! фагоцитоза (у позвоночных и беспозвоночных) обладают свойствами, которые являются общими для всех клеточных! мембран и лежат в основе способности каждого распознавать! не свое. Неидентифицированные факторы, часто обозначаемые как опсонины, делают вещество более чувствительным к фагоцитозу (Э. Купер, 1980).

Итак, тип пищеварения в желудочно-кишечном тракте идентичен типам гидролиза субстрата в клетках, крови и лимфе. В желудочно-кишечном тракте имеется полостное и пристеночное пищеварение, при парентеральном — пищева­рение в лимфе и крови подобно полостному и клеточное (фа­гоцитоз) подобно пристеночному, мембранному . При мем­бранном типе пищеварения и фагоцитозе расщепление ве­щества протекает на уровне пиноцитоза.

В желудочно-кишечном тракте очень хорошо развиты компенсаторно-приспособительные процессы. Они проявляются в изменении количества и качества пищеварительных соков. Учитывая, что лейкоциты также являются поставщиками гид-ролаз, в зависимости от патологического процесса мы отме­чаем изменение содержания общего количества лейкоцитов (лейкоцитоз или лейкопения) и их отдельных видов (относи­тельный или абсолютный видовой лейкоцитоз или лейкопе­ния).

В пищеварительном тракте имеются различные органы, выделяющие различные секреты, которые разрушают пласти­ческие вещества. Это слюнные железы, желудок, поджелудоч­ная железа, печень, кишечник, микрофлора. Вроде бы есть разграничения, то есть секреты слюны больше всего разру­шают клетки, желудочный сок — белки, сок поджелудочной железы — углеводы, печень участвует в расщеплении жиров. Но в то же время в желудке в различной степени подверга­ются расщеплению и жиры, и углеводы, так же как в кишеч­нике белки. При частичном выключении функции желудка его работа компенсируется за счет работы кишечника и на-оборвт (А. М. Уголев, 1961, К. А. Зуфаров, И. М. Байбеков, А. А. Ходжиметов, 1974). Это наблюдается и при паренте­ральном пищеварении. Каждый вид лейкоцитов имеет особую функцию, и в то же время все они имеют полный набор гидролаз. Компенсация при парентеральном пищеварении про­является в изменении содержания общего и видового соста­ва лейкоцитов.

В фагоцитозе связаны химические факторы и физичес­кие механизмы регуляции активных движений лейкоцитов при химиотаксисе в сторону объекта фагоцитоза, биофизичес­кие процессы взаимодействия поверхности клетки и фагоцитируемого объекта. Среди отдельных форм лейкоцитов наибольшую фагоцитарную активность проявляют нейтрофильные, притом зрелые, сегментоядерные.

Эозинофильные лейкоциты весьма подвижны, они легко проникают в ткани и органы, образуя скопления в дыхатель­ных органах, кишечнике, эпидермисе. Фагоцитарная актив­ность их слабее, чем нейтрофилов. В. Шиллинг (1931) рас­сматривал эозинофилию при инфекционных заболеваниях в качестве благоприятного симптома. Ее вызывает введение в организм чужеродного белка. На этой основе принято счи­тать, что эозинофильные лейкоциты принимают участие в де­зинтеграции белков и удалении продуктов их распада. Этим клеткам приписывается и дезинтоксикационная функция и участие в образовании антител в тканях (В. А. Германов, О Н. Пиксанов, 1966). Главная функция эозинофилов осу­ществляется не в русле крови, а в тканях (М. Ф. Мережин-ский, М. С. Черкасова, 1965).

Гранулы базофильных лейкоцитов представляются в ви­де вакуолей, содержащих жиры, а также ферменты — оксидазы и пероксидазы. В цитоплазме обнаружены овальные митохондрии, участвующие в энергетических и ферментатив­ных процессах в клетке. Базофилы содержат большое коли­чество гепарина.

Лимфоциты наибольший срок своего существования про­водят вне кровяного русла — в тканях, на поверхности сли­зистых оболочек внутренних органов. Лимфоцитам свойст­венен интенсивный белковый обмен.

Помимо окислительно-восстановительных ферментов, не­обходимых для получения энергии, макрофаги синтезируют большое количество лизосомных и ряд других ферментов и белков, принимающих участие в защите организма от чуже­родных агентов. Среди различных ферментов особого внима­ния заслуживают лизоцим или мурамидаза (О. В. Бухарин, 1973).

При гидролизе субстрата в пищеварительном тракте со­здается хороший контакт кормового субстрата с ферментами за счет большой площади желудочно-кишечного тракта. При этом в кишечнике имеются микроворсинки, благодаря кото­рым поверхность кишечника увеличивается в 30 раз (А. М. Уголев, 1967).

Для того, чтобы разрушить клетки и расщепить их со­держимое, организм создал в крови клеточную систему в виде лейкоцитов. Если в пищеварительном тракте имеется большая площадь соприкосновения субстрата с ферментами, а как в крови

Для примера возьмем взрослого человека и животное. В качестве животного взяли крупный рогатый скот массой тела 400 кг. В организме человека содержится в среднем 75 мл крови на один килограмм массы тела (В. X. Василенко, А. Л. Гребенев и др. — Пропедевтика внутренних болезней. — 1983. — С. 25'3). Таким образом у человека массой тела 80 кг в организме содержится 6 л крови. Общее количество лейкоцитов и их отдельных видов в крови в разных источ­никах разное. Эта разница небольшая. Мы взяли содержание лейкоцитов у человека в среднем 7-Ю⁹ в 1 л крови (пределы колебаний 6-Ю⁹—8-Ю⁹). (Морфология человека. Под ред. Б. А. Никитюка и В. П. Чтецова. М., 19'83. — С. 234). Пока­затели содержания отдельных видов лейкоцитов и их раз­меры в крови у человека взяли в «Пропедевтике внутренних болезней». — М., 19ВЗ. — С. '6'20.

Количество крови у крупного рогатого скота содержится в среднем 75 мл на 1 кг массы тела (А. А. Кудрявцев, Л. А. Кудрявцева, 1974. — С. 37'6). Итак, у животного массой тела 400 кг содержится 30 л крови. Общее количество лейкоцитов и содержание их отдельных видов взяли из «Клинической гематологии животных» (А. А. Кудрявцев, Л. А. Кудрявцева, 1974. — С. 374—37'6). Размеры отдельных видов лейкоцитов у крупного рогатого скота взяли из монографии «Морфологи­ческие и биохимические исследования крови» (В. С. Кон­дратьев, 1976). Длину окружности лейкоцитов вычисляли по формуле , а их площадь—по формуле площади шара 4пR2. Данные представлены в таблицах 1 и 2. Как видно из таб­лиц, длина окружности всех лейкоцитов крови у человека составляет примерно 1700 километров, у животного примерно 7500 километров. Их площадь у человека составляет пример­но 23 квадратных метра, а у животного примерно 88 квадрат­ных метров. Площадь поверхности лейкоцитов увеличивается (возрастает) за счет того, что поверхность их не гладкая, а шероховатая (псевдоподии), напоминающая свернувшегося ежика. И это при том, что не учтены лейкоциты, содержащи­еся в лимфе и межтканевой жидкости.

Гидролитическая и всасывательная способность поверх­ности кишечника (пристеночное, мембранное пищеварение) вместе с микроворсинками большая. Как видно из данного примера, эта способность очень велика и у лейкоцитов (фагоцитоз). А. М. Уголев писал, что мембранное пищеварение в желудке и кишечнике и фагоцитоз по механизму схожи и протекают по типу пиноцитоза.

Процессы гидролиза идут в полости желудочно-кишеч­ного тракта (полостное пищеварение) Гидролазы попадают в полость желудка и кишечника с выделениями пищевари­тельных желез и со слущивающимся эпителием ворсинок.

В крови, лимфе и межтканевой жидкости имеется полный набор гидролаз для расщепления белков, жиров и углеводов. Туда они попадают при «экзоцитозе» лейкоцитов и лейкоцитолизе. Установлено, что большинство отдельных видов лей-КОЦИ10В живет недолго. Например, гранулодиты живут мак­симум 8—10 дней, чаще значительно меньше — часы и даже минуты. Средняя продолжительность нейтрофилов составляет около 5 часов. Среди лимфоцитов различают короткоживу-щие и долгоживущие формы. Первые (В-лимфоциты) живут' от нескольких часов до недели, вторые (Т-лимфоциты) могут, жить месяцы и даже годы. Об их разрушении, как мы уже писали, говорит наличие постоянного лейкоцитолиза. Постоянна в мазках крови находятся разрушенные формы лейкоцитов Было подмечено, что лейкоцитолиз протекает в организме не-| одинаково. Он зависит от вида организма, его возраста, сос| тояния и болезни. В медицинской практике состояние лейкоцитолиза учитывают с диагностической целью.

Гидролитическая система при парентеральном пищеварении представлена очень развито. Если в желудочно-кишечном тракте контакт субстрата с ферментами создается за счет площади кишечной стенки, по мере продвижения по субстрата, при этом субстрат может несколько раз возвращаться назад, хорошо перемешиваться (регургитация, пери стальтические и антиперистальтические сокращения кишечника), то при парентеральном пищеварении этот процесс протекает за счет лейкоцитоза, особенно перераспределительной у здорового организма, а при попадании инфекции, особенно воспалительного процесса. Воспалительный процесс способствует притоку к внедрившемуся агенту огромного количества лейкоцитов. Повышение температуры как местно, так и общей, можно объяснить необходимостью повышения активности ферментов.

При заболеваниях организма питательные вещества поступают или их вводят:

—энтерально (обычная пища, стандартная диета, диета определенного химического состава);

—парентерально;

—энтерально и парентерально (комбинированное пита­ние).

Энтеральное питание в отличие от парентерального физи­ологичнее (естественный путь поступления пластических ве­ществ). Оно предполагает нормальную функцию желудочно-кишечного тракта (транспорт, пищеварение и абсорбция). При заболевании, когда возникает необходимость исключения или наоборот дополнительного включения определенных пи­тательных веществ, применяется диета. При энтеральном пи­тании через желудочно-кишечный тракт проходит различное количество пластических веществ. Эти пластические вещест­ва попадают в организм в разных количествах не в одно и то же время суток и в разных количествах не в одни и те. же дни. Кроме того, энтерально корм поступает самого различ­ного происхождения (растительный, животный или расти­тельно-животный), различного химического строения (раз­личное содержание белков, жиров, углеводов, минеральных и других веществ) и с различным содержанием биологически активных веществ (необработанный, то есть не подвергав­шийся воздействиям тепловой, химической и другой обработ­ки, в результате чего содержащий биологически активные вещества, и обработанный, где биологически активные ве­щества полностью или частично инактивированы). Соответ­ственно органам желудочно-кишечного тракта требуется большая изменчивость (это выражается в адаптации фермен­тов) , в активности ферментов, содержании их количества и состава.

В желудочно-кишечном тракте в зависимости от коли­чества и качества корма и состояния его ферментативной системы корм задерживается различные промежутки вре­мени, особенно это характерно для различных расстройств желудочно-кишечного тракта. На этот корм изливаются пи­щеварительные соки, образуя смесь корма с секретами пи­щеварительных желез, так называемый химус.

Невсосавшаяся часть корма, невсосавшиеся секреты и полностью или частично неразрушенные клетки эпителия пи­щеварительной трубки выделяются в виде кала из прямой кишки наружу.

Слизистые оболочки различных отделов пищеваритель­ного тракта обладают разной степенью всасывания. В рото­вой полости всасывание почти не происходит. В желудке в небольшом количестве всасываются вода, глюкоза, аминокислоты, минеральные вещества. Интенсивное всасывание про­текает в преджелудках жвачных. Здесь всасываются вода, летучие жирные кислоты, глюкоза, аминокислоты, растворы минеральных солей и другие вещества. Ввиду малой всасы­вающей способности двенадцатиперстной кишки, всасывание питательных веществ в ней незначительно. Самое интенсив­ное всасывание всех пластических веществ происходит в тонком кишечнике. Всасывание питательных веществ проис­ходит и в толстых кишках, но здесь оно невелико. В них вса­сываются летучие жирные кислоты и вода.

Белки всасываются в кишечнике в основном в виде ами­нокислот и частично в виде низкомолекулярных полипептидов. Некоторые белки при избыточном поступлении их с кор­мами частично всасываются без расщепления.

Углеводы всасываются в основном в виде моносахаридов — глюкозы, галактозы, фруктозы и маннозы. При избытке в корме дисахаридов часть их может всасываться без предва­рительного расщепления до моносахаридов.

Расщепление жиров в пищеварительном тракте невелико Расщепляется только примерно ЭО—45 % всего количеств жира, поступающего с кормом. Поэтому всасывание жир происходит как в виде продуктов его расщепления—глицерина и жирных кислот, так и в виде нерасщепленного эмульгированного жира, представляющего тонкодисперсную сие тему, состоящую из мельчайших капелек жира, диаметр которых меньше 0,5 мкм. Механизм всасывания жиров еще не совсем выяснен. До настоящего времени считали, что продув ты их гидролиза всасываются в кровь из кишечника путем: пиноцитоза. Но проведенные в последнее время исследования показали, что роль пиноцитоза во всасывании жира незначительна.

Вода всасывается во всех отделах пищеварительного тракта. В пищеварительном тракте циркулирует большое количество воды, что обусловлено преимущественно секрециией пищеварительных соков. Так, у коров в течение суток вместе с пищеварительными соками выделяется 150—180 л воды, которая почти полностью всасывается в кишечнике. В нижнем отделе толстой кишки содержимое сгущается в 15—20 раз и начинается формирование кала. С ним выделяется до 10 % воды. В состав кала входят кишечная слизь, остатки отмершего эпителия пищеварительной трубки, желчи, ферменты, микроорганизмы, минеральные вещества и различные примеси. Кроме того в кале содержатся части корма, остав­шиеся непереваренными. Аморфная масса, образуемая в ре­зультате распада кормовых веществ, эпителия лейкоцитов и составляющая основной фон при микроскопированни фека­лий, называется детритом. Чем полнее происходит перевари­вание корма, тем больше детрита. Количество и качестве кала зависит от переваривающей способности желудочно-ки­шечного тракта, характера и количества корма.

Самое интенсивное всасывание у всех видов животных и человека происходит в тонком кишечнике, где очень большая всасывающая поверхность слизистой тонких кишок образует много складок. На ней имеется огромное количество ворси­нок, что в 20—25 раз увеличивает поверхность слизистой ки­шечника. Ворсинки покрыты однослойным каемчатым ци­линдрическим (призматическим) эпителием. На каждой эпи­телиальной клетке расположены мельчайшие микроворсинки, что в 30 раз повышает всасывающую поверхность ворсинки.

К каждой ворсинке подходят мелкие артерии, которые в ней разветвляются на капилляры. При отсутствии всасывания большинство капилляров не функционирует. От ворсинок кровь оттекает по венам. В центре ворсинки находится лим­фатическая полость, которая служит началом лимфатическо­го сосуда. Внутри ворсинки имеются гладкие мышечные во­локна, а также нервные волокна с нервными сплетениями, расположенными в подслизистом слое. Путем фильтрации, диффузии и осмоса осуществляется всасывание пластических веществ из желудочно-кишечного тракта. Движение ворсинок ускоряет всасывание: сокращаясь, они выжимают из себя кровь и лимфу, а при расслаблении создается разреженность в лимфатических полостях и сосудах, и в результате этого всасываются вещества, растворенные в химусе. Таким обра­зом, при энтеральном питании из пищеварительного тракта пластические вещества в виде конечных продуктов расщепле­ния — мономеров, промежуточных — полимеров и частично некоторых веществ в нерасщепленном виде попадают в кровь и лимфу. Кроме этого в кровь, лимфу и межтканевую жид­кость попадают пластические вещества при клеточном обно­влении. У больных при парентеральном питании пластичес­кие вещества вводятся в организм внутривенно в обход пищеварительных и абсорбционных процессов в желудочно-ки­шечном тракте. При этом питательные вещества доставляют­ся непосредственно в кровяное русло.

Расщепление этих веществ идет уже вне желудочно-ки­шечного тракта, то есть при парентеральном пищеварении. В этом случае при тканевом обновлении в клетке расщепле­ние вещества идет гидролитическими ферментами лизосом. При клеточном обновлении пластические вещества попадают в межтканевую жидкость.

Кровь не соприкасается непосредственно с клетками ор­ганизма: посредником между ними является межтканевая жидкость, которая заполняет промежутки между клетками. Она находится в постоянном движении и поступает вначале в лимфатические сосуды, а оттуда в кровь. Кровь вместе с лимфой и межтканевой жидкостью составляет внутреннюю среду организма. 1 Разрушение пластических веществ здесь протекает за счет фагоцитоза. Как пишут А. Д. Ноздрачев и Ю. И. Баженов (1991): «Лейкоциты легко проникают через стенки сосудов к местам скопления инородных веществ, поглощают и от-' мершие клетки, освобождая от них организм». Гидролиз так же идет за счет ферментов, поступающих при экзоцитозе лейкоцитов и лейкоцитолизе. Разрушение и появление новых лейкоцитов происходит непрерывно итак, в крови и лимфе постоянно находятся неразрушен­ные пластические вещества (белки, жиры и углеводы), продукты промежуточного распада — метаболиты (полимеры) и конечные продукты—мономеры. При синтезе, используя конечные продукты распада, клетке безразлично, как они по' пали в организм — энтерально или парентерально.

При энтеральном пищеварении виден поступающий пластический материал (пища, корм) и конечные продукты его разрушения — фекальные массы. При этом корм поступает самый разнообразный и в разном количестве.

При парентеральном пищеварении поступающие пластические вещества, как отдельная субстанция, не видны. Имеющиеся во внутренней среде организма белки, жиры, угл воды и другие вещества, как продукты клеточного обновления, находящиеся в активной и неактивной форме, в настоящее время, как пластический материал, никто не считав Хотя их определение имеет немаловажное клиническое значение. И содержание этих веществ в организме более менее стабильно. Об энтеральном пищеварении мы можно судить в какой-то степени и по копрологическим исследованиям (физическое, химическое и микроскопическое исследование кала). Определяют и конечные продукты расщепления в крови, но не в преломлении пищеварительной функции, а как их содержание при различных заболеваниях.

При пищеварении в желудочно-кишечном тракте нерас­щепившиеся вещества корма вместе с другими веществами выходят из организма (копрологические исследования имеют большое значение в клинической практике), чего нельзя ска­зать о парентеральном. При нем из организма в основном удаляются конечные продукты расщепления, но при заболе­ваниях могут удаляться и нерасщепленные, а также их ме­таболиты. При этом в организме сохраняется способность лишние вещества откладывать в депо, часто путем перевода их в жир. В дальнейшем при недостатке корма организм ис­пользует их.

В регулировании обмена веществ между энтеральным и парентеральным пищеварением одним из регуляторов явля­ются конечные продукты расщепления, выступающие как ин­гибиторы. Итак, мономеры, поступающие из желудочно-ки­шечного тракта, угнетают гидролазы, участвующие в парен­теральном пищеварении, и таким образом идет увеличение нерасщепившихся веществ, как говорят, «зашлакованность организма», и их отложение в виде жира, в том числе пере­ход белков и углеводов в жир. Не в этом ли одна из особен­ностей высших организмов, особенно в дикой природе, когда пластические вещества (корм) 'Поступают нерегулярно. При большом поступлении корма организм откладывает его про запас в виде жировых отложений. При отсутствии корма — наоборот использует их вместе с пластическими веществами органов и тканей.

При голодании в желудочно-кишечном тракте функция пищеварительных желез снижается, вплоть до атрофии. При парентеральном пищеварении угнетение функции гидролаз, no-существу, не происходит, вплоть до самой смерти. Она усиливается или снижается в различной степени, в зависи­мости от состояния пищеварительных желез, гидролаз при парентеральном пищеварении и самого организма.

Топография парентерального пищеварения и его связь с энтеральным

Пищеварительный аппарат состоит из отдельных органов - слюнных желез, желудка, кишечника, печени, поджелудоч­ной железы, простейших и микрофлоры преджелудков и ки­шечника. Какие органы осуществляют парентеральное пищеварение и где оно протекает

Внутри клеток.

1. При тканевом обновлении. Поставщиком гидролаз яв­ляются лизосомы. При этом виде расщепления осуществляет­ся гидролиз только тех веществ, которые имеются в этой

клетке.

2. При фагоцитозе. При этом виде расщепления разру­шаются вещества, поступающие в клетку извне.

Вне клеток.

Расщепление веществ идет в жидкой части крови, лимфе и, по-видимому, в межтканевой жидкости. Здесь основными поставщиками гидролаз являются лейкоциты.

Назначение органов пищеварения— выделять гидроли­тические ферменты, которые разрушают поступающий в пи­щеварительный тракт корм. При разрушении он проходит через пищеварительную трубку. Для разрушения погибших тканей при клеточном обновлении в организме представлена система клеток белой крови. Если в желудочно-кишечном тракте клетки пищеварительных желез скомпонованы в ор­ганы, то лейкоциты представлены разрозненно. Желудочно-кишечный тракт представлен разными органами, как и лей­коциты — разными видами. Это базофилы, эозинофилы, нейтрофилы, лимфоциты и моноциты. Каждый вид лейкоцитов это, по существу, орган, только с некомпактно собранными клетками. В желудочно-кишечном тракте на двигающийся субстрат изливаются пищеварительные соки, при паренте­ральном разрушении субстрата лейкоциты «атакуют» его. Наглядно это видно при воспалении, разрушении тканей с образованием гноя. Что собой представляет гной? Это кон­гломерат лейкоцитов и содержимого с веществами разрушен* ной ткани.

В пищеварительном тракте наблюдается внеклеточное дистантное, или его называют еще полостным пищеварением и мембранное, или пристеночное. При парентеральном пище варении разрушение вещества идет в крови, лимфе, межтканевой жидкости, подобно полостному, и лейкоцитах, сопровождающихся фагоцитозом и пиноцитозом, как пишет А. Уголев (1967), удивительно напоминающим мембранное пищеварение.

Наличие связи энтерального пищеварения с парентеральным подтверждает процесс пищеварительного лейкоцитоза. После принятия корма в крови повышается содержав] лейкоцитов, основных продуцентов гидролаз при парентральном пищеварении. Где заканчивается полное расщепле­ние питательных веществ, поступивших из корма, — то ли на мембранах ворсинок, лх> ли при парентеральном пищева­рительном процессе? Имеются сведения, что многие питатель­ные вещества всасываются в кровь и лимфу не только в виде мономеров, но и полимеров. Связующим звеном энтерального и парентерального пищеварения является кишечная стенка, в которой располагается совокупность лимфатических фолликулов (пейеровых бляшек). Эти лимфоидные органы распо­лагаются в подслизистом слое и представляют собой совокуп­ность отдельных зародышевых центров, окруженных компа­ктными скоплениями лимфоцитов, подобными корковому слою сумки Фабрициуса (Р. В. Петров, 1982). Лимфатичес­кие сосуды выходят из ворсинок кишечника. Оттекающая лимфа поступает в систему грудного протока. Таким образом энтеральное пищеварение имеет прямую связь с парентераль­ным. О взаимосвязи энтерального пищеварения с паренте­ральным говорит и тот факт, что при большом поступлении питательных веществ идет повышение массы тела, и наобо­рот, при недостатке поступления питательных веществ насту­пает снижение массы тела.

При прохождении пластических веществ через желудоч­но-кишечный тракт идет «настрой» органов, выделяющих те или иные ферменты в разном количестве и разной активно­сти. Является установленным факт, что у здоровых организ­мов выделяется столько сока и такого качества, которое не­обходимо для разрушения поступающего вещества. То есть, идет активирование одних ферментов, ингибирование других, адаптация и другие ферментативные процессы, обуславлива­ющие этот «настрой». Этот процесс сопряжен путем физичес­кого, химического и нервного контакта пластических веществ с пищеварительными железами.

Не «настрой» ли ферментов лейкоцитов осуществляется в лимфатических узлах, костном мозге, селезенке, вилочковой железе (тимусе) ? Ведь в каждом из этих органов образуются лейкоциты. В каком количестве и какой преимущественно вид — этот вопрос еще не расшифрован. Даже в желудочно-кишечном тракте в каждом пищеварительном органе идет Расщепление белков, жиров и углеводов, но в разной степени. Также во всех видах лейкоцитов обнаружены протеазы, карбогидразы и липазы, но в разных количествах. На «настрой» ферментов указывает тот факт, что от каждого органа, участ­ка ткани межтканевая жидкость попадает в лимфатическиесосуды, а лимфа, оттекающая по этим сосудам от тканей, проходит через лимфатический узел. Лимфа омывает костный мозг. Так не идет ли настрой ферментов лейкоцитов в местах их образования пластическими веществами, образовавшимися при клеточном обновлении?. То есть, не белки ли в неактив­ной форме, жиры и углеводы, имеющиеся в крови и лимфе, являются «настройщиками» ферментов при парентеральном пищеварении? Даже всосавшиеся пластические вещества из желудочно-кишечного тракта проходят через лимфатические узлы, которые имеются вдоль всей пищеварительной трубки (пейеровы бляшки, брызжеечные лимфоузлы и т. д.). А ды­хательная система, где идет интенсивное клеточное обновле­ние, имеет широко развитый комплекс лимфоузлов. Так же как и в желудочно-кишечном тракте, в кроветворных орга­нах отмечается физический и гуморальный контакт плас­тических веществ с лейкоцитами, секретирующими гидролазы.

Обеспечение организма пластическими веществами

Для нормального и полноценного развития организма ос­новным пластическим и энергетическим материалом являет­ся корм. К поступающим питательным веществам через корм добавляются пластические материалы из погибших микробов сапрофитов, кишечной палочки и простейших рубца у жвач­ных. Сюда же относятся и вещества органической и неорга­нической природы, попадающие в желудочно-кишечный тракт с пищеварительными соками. Это слюна, желудочный и под­желудочный соки, желчь, слущившийся эпителий пищевари­тельной трубки. В желудочно-кишечном тракте они подвер­гаются гидролизу и в виде мономеров, полимеров и частично в нерасщепленном состоянии всасываются в лимфу.

В настоящее время желудочно-кишечный тракт представ­лен как единственный путь, в котором происходит гидролиз кормовых субстратов и через который организм обеспечивает себя пластическими и энергетическими веществами. Этот путь известен давно, он описан и его наглядно представляют на препаратах и схемах. При этом пути поступающие пласти­ческие вещества корма, расщепляясь гидролазами при поло­стном (ферментами желудочно-кишечного тракта, микробов и простейших) и контактном или мембранном пищеварении, попадают в лимфу. Лимфа, собираясь в лимфатические кол­лекторы (сосуды), попадает в венозную систему.

Кроме кормового субстрата в организме постоянно нахо­дятся субстраты погибших клеток в результате клеточного обновления. В настоящее время клеточное обновление (физи­ологическая регенерация) считают универсальным явлением, свойственным всем организмам и тканям без исключения, не­зависимо от степени их дифференцировки. Как пишет Л. Ф. Павлоцкая (1989): «Находясь в крови, лейкоциты мигрируют из нее к участкам тела, на которые воздействовал чужерод­ный агент, и подвергают его перевариванию и другим про­цессам обезвреживания. Они очищают организм от омертвев­ших клеток собственных тканей организма. Этот процесс осу­ществляется благодаря наличию в лейкоцитах значительного количества активных протеолитических ферментов. Мигрируя к очагу воспаления, белые кровяные клетки отграничивают его от неповрежденных тканей и растворяют микроорганизмы и омертвевшие клетки». Омертвевшие клетки попадают в межтканевую (в настоящее время в некоторых литературных источниках ее именуют просто тканевой) жидкость. Эта меж­тканевая жидкость, проходя через лимфатические узлы и со­бираясь в крупные лимфатические коллекторы, тоже направ­ляется в венозную систему. А венозная система тесно свя­зана с артериальной. В крови, лимфе и межтканевой жидкос­ти имеются все гидролазы, способные расщеплять клеточный субстрат до мономеров.

Из желудочно-кишечного тракта в кровь попадают плас­тические вещества в расщепленном (мономеры), полурасщеп­ленном (полимеры) и иногда в нерасщепленном состоянии. Они смешиваются с субстратами тканей клеток, погибших при клеточном обновлении. Кровь связана с лимфой и меж­тканевой жидкостью. В ней всегда имеются белки, жиры, углеводы, промежуточные и конечные продукты их распада— метаболиты и мономеры (рис. 2).

В самой клетке тоже протекает тканевое обновление. Но­вая клетка, а также клетка при функционировании постоянно используют пластический материал корма и тканей при кле­точном обновлении. Какие элементы корма и веществ из пластических материалов клеток использует организм для своей жиднедеятельности — это зависит от многих известных факторов, а именно: состава и количества корма, состояния пищеварительной системы, состояния самого организма и его систем. Но несмотря на непрерывный обмен веществ с клет­ками, состав и физико-химические свойства крови и лимфы остаются постоянными. Это является важнейшим условием нормального Существования тканей, сохранения оптимальных структур и функциональной активности белков, проницаемос­ти мембран и других условий, необходимых для жизнедея­тельности. При этом обменные процессы между межтканевым пространством и клеткой основываются на:

— диффузии;

—активном транспортном механизме;

— осмотически обусловленном движении воды;

—движении ионов на основе биофизических процессов. Таким образом, в обмене между межтканевым простран­ством и клетками в количественном отношении определяю­щую роль отводят диффузии. Разность концентрации между клетками и межтканевым пространством обусловлена, с од­ной стороны, обменом веществ в клсгке, с другой—измене­нием осмоляльности крови в связи с внешними обменными процессами.

Кровь не соприкасается непосредственно с клетками ор­ганов (исключение составляют костный мозг и селезенка). Межклеточное же пространство в тканях заполнено межтка­невой жидкостью. Она играет роль непосредственной пита­тельной среды клеток. И для клетки безразлично, откуда по­ступили питательные вещества: через корм — энтерально, в обход пищеварительных органов (внутривенно) — паренте­рально или при клеточном обновлении — из организма. Со­став и свойства межтканевой жидкости постоянны и специ­фичны для отдельных органов и зависят от их структуры и физиологических функций. Часть межтканевой жидкости, ко­торая оттекает от органов по особым лимфатическим сосу­дам, называется лимфой. Лимфа по своему составу подобна плазме крови. Поэтому в практике пластические вещества, их метаболиты, конечные продукты расщепления и ферменты, осуществляющие эти процессы, обычно определяют в плазме крови.

Постоянство внутренней среды организма, в том числе и связи энтерального и парентерального пищеварения, обеспе­чивается функцией всех систем: сердечно-сосудистой, дыха­тельной, пищеварительной, выделительной и нейрогумораль­ной.

Итак, в организме существует два пути поступления и гидролиза пластических и энергетических веществ. Первый представлен наглядно — это желудочно-кишечный тракт, вто­рой завуалирован, не виден — это расщепление гидролитическими ферментами крови и лимфы субстратов погибших кле­ток при их обновлении.

Постоянно идет клеточное обновление и постоянно снова организм использует как пластический и энергетический ма­териал часть субстратов своих клеток. За последние годы стало очевидным, что более 80 % массы аминокислот, еже­дневно используемых организмом для синтеза белков своего тела, происходят не из пищи, а освобождаются в организме в ходе гидролиза его белков. Эта закономерность прослежена у людей разных возрастных групп — от недоношенных детей до лиц в возрасте 80 лет. Освобождение аминокислот за счет протеолиза только белков актомиозинового комплекса обес­печивает организму больше аминокислот, чем установленный «безопасный» (гарантирующий профилактику недостатка белка) уровень потребления белка с пищей (Ф. Баллард, 1978. Цитировано по В. А. Конышеву, 1985. — С. 166). Нали­чие белков, жиров и углеводов в плазме крови и лимфе явля­ется продуктом распада клеток и содержание их в какой-то мере может указывать на степень клеточного обновления. Но здесь необходимо учитывать, что часть этих веществ всасыва­ется из желудочно-кишечного тракта в нерасщепленном сос­тоянии.

В самих клетках тоже протекают процессы гидролиза. При этом постоянно существует фонд свободных аминокислот и других мономеров при расщеплении белков, жиров и угле­водов. Но в клетке одновременно протекают и процессы син­теза. Вот здесь для синтеза органеллы клетки используют свои аминокислоты и мономеры из крови и лимфы алиментарного происхождения и образующиеся при клеточном обнов­лении. Недостаток компонентов корма организм компенси­рует за счет субстратов микробов и простейших, локализу­ющихся в желудочно-кишечном тракте, а также за счет суб­стратов при тканевом и клеточном обновлении. Эти пути обе­спечения жизненных функций организма взаимосвязаны и взаимозависимы. Механизмы их протекания очень тонкие и далеко еще не раскрыты.

Проведенные нами исследования и данные литератур (М. Диксон и Э. Уэбб, 1961; А. А. Покровский, 1974) указывают, что гидролитические процессы в желудочно-кишечном тракте и крови взаимосвязаны и регулируются ингибиторам ферментов. Как мы знаем (М. Диксон и Э. Уэбб, 1961), рол ингибиторов ферментов класса гидролаз выполняют и конечные продукты расщепления пластических веществ. Таким образом, поступление большого количества конечных продуктов расщепления субстрата из желудочно-кишечного тракта ингибирует гидролитические ферменты крови и тем самым сни­жает гидролиз субстратов клеток организма и, наоборот, при незначительном или полном отсутствии таких продуктов ак­тивность гидролаз повышается.

Ясность в этот вопрос внесет решение таких проблем, как установление скорости обновления всех клеток и тканей, ме­ханизмы их регулирования и взаимосвязи гидролиза субстра­тов в желудочно-кишечном тракте с гидролизом тканей в кро­ви, лимфе, межтканевой жидкости и самой клетке. Большое значение имеет установление гидролитической способности различных клеток организма, особенно лейкоцитов. Еще не совсем раскрыты стадии расщепления белков, жиров и угле­водов от субстрата до мономера и ферменты, выполняющие эти функции. В своей работе мы показали, что данные про­цессы протекают, а вот механизмы их протекания, взаимо­связь между белковым, углеводным и жировым обменом и роль в этих процессах ферментов класса гидролаз нам не под силу. Это работа коллективов многих институтов. Особенно, не полностью раскрыт вопрос взаимосвязи, взаимозависимос­ти и индивидуальной ограниченности различных типов фер­ментов класса гидролаз, вместе сосуществующих, которые производят гидролиз субстрата и полимеров, а также взаимо­связь с ферментами других классов, а именно с оксиредуктазами, трансферазами, лиазами и синтетазами.

В настоящее время имеется большое количество работ по ферментам и их свойствам. Используя эти работы, а так­же данные проведенных нами исследований, мы можем в некоторой степени интерпретировать механизм протекания гидролитических процессов в организме. В частности, мы стремились обратить внимание на сходство и различие гидро­литических ферментов пищеварительного тракта с гидрола­зами крови и тканей, а также мест и процессов протекания гидролиза веществ.

В конце главы мы напомним кратко о некоторых свойст­вах ферментов, часть функции которых лежит в основе ин­терпретации природы антител.

Свойства ферментов

Одна из наиболее характерных свойств ферментов — это их высокая специфичность, то есть строгое ограничение дей­ствия каждого фермента одним веществом или очень небольшим числом близкородственных веществ. Специфичность дей­ствия ферментов — важнейший биологический феномен, без которого невозможен упорядоченный обмен веществ, а следо­вательно, и сама жизнь.

Степень специфичности у разных ферментов варьирует. Насколько известно в настоящее время, во многих случаях фермент действует только на одно вещество и может катали­зировать только одну реакцию. В других случаях фермент может действовать на ряд близкородственных веществ, ката­лизируя, однако, одну и ту же реакцию. Очень часто при этом] в молекуле всех веществ, на которые действует данный фермент, удается обнаружить одну и ту же химическую группи­ровку. Для менее специфических ферментов такнсхимические группировки обычно составляют сравнительно небольшой участок всей молекулы субстрата, поэтому такие ферменты? могут адаптировать большое число родственных веществ. Гидролазы желудочно-кишечного тракта обладают субстратной специфичностью, при этом они в какой-то степени сходны с гидролазами крови и тканей, но при этом имеют различие. Например, альдолазы, выделенные из желудочн кишечного тракта и животных тканей, различаются между собой по ряду свойств. Во многих работах сообщается о то что пепсин, химотрипсин, трипсин, ксантиндегидрогеназа лизоцим также встречаются в разных формах.

Даже в различных тканях одного и того же вида могу быть обнаружены ферменты со сходными каталитическим свойствами, но заметно различающимися по другим свойствам. Несмотря на то, что в некоторых случаях ферменты могут катализировать одну и ту же химическую реакцию, он существенно отличаются по своей субстратной специфичности.

В клетках самых различных тканей протекают одинаковые метаболические реакции. Установлено, что ферменты, катализирующие одну и ту же реакцию, в различных тканях могут обладать органоспецифичностью (Д. Уилкинсон, 196 К. Рейдер, К. Тейлор, 1983). Так, например, лактатдегидрогеназа из скелетной мышцы и лактатдегидрогеназа из серде ной мышцы крысы различаются по электрической подвижности и по некоторым другим свойствам.

Таким образом, в отношении гидролаз желудочно-кишечного тракта и гидролаз клеток, крови и лимфы мы можем сказать, что они обладают неспецифическим действием, на ряду с весьма интенсивным влиянием на специфический субстрат, и обладают разнообразием типов этого действия. Фер­менты класса гидролаз пищеварительного тракта из-за раз­нообразия субстратов корма обладают более широкой спе­цифичностью по сравнению с гидролазами клеток крови, ввиду постоянства субстрата клеток и тканей, образующе­гося при клеточном обновлении.

Другим немаловажным свойством, присущим всем фер­ментам, является их адаптация. В настоящее время под адаптацией понимают многие физиологические явления при­способления организма или отдельных его органов в необхо­димых для его существования условиях. Адаптация не дол­жна быть непременно связанной с необычными условиями жизнедеятельности организма. Она также не является свой­ством отдельных процессов. Понятие приспособления обяза­тельно включает в себя обычную функцию в условиях, типич­ных для данного вида. А. М. Уголев (1961) считает, что на­иболее подходящим определением приспособления является общебиологическое, где адаптация — это возникшее в про­цессе эволюции соответствие структуры или функции усло­виям их обычной работы. Под термином «адаптация» мы бу­дем иметь в виду приспособительные изменения функции ор­ганов и желез, участвующих в гидролитических процессах, к качеству и количеству принятого корма, в результате чего это приспособление делает работу секреторного аппарата вы­сокоэффективной и в то же время весьма экономичной.

Не будь ферментативной адаптации организма, биологи­ческий вид существовал бы недолго, учитывая то, что предо­ставить однородность и однотипность корма на длительный период невозможно. Жизненный цикл у одноклеточных не­продолжительный, но у них очень развита система фермента­тивной адаптации. Она особенно повышается за счет посто­янного появления новых популяций организма. Явление фер­ментативной адаптации наблюдается всякий раз, когда бак­терия переносится из среды, в которой она выращивалась продолжительное время, в другую питательную среду дру­гого состава. Бактериальная клетка при первом засеве в но­вую питательную среду не может развиваться, так как она не способна использовать новый тип субстрата ввиду отсут­ствия у нее адаптационной энзиматической системы. Однако ^со временем, в результате процесса адаптации, клетки приоб­ретают возможность использовать новый субстрат, синтезируя подлежащую ферментную систему. Интенсивные исследо­вания ферментов микроорганизмов выявили много новых фактов об их удивительной адаптации и способности использо­вать в качестве источников энергии вещества, которые преж­де не считались пищевыми, например, нефть.

Широкие возможности ферментных адаптации к хими­ческим структурам веществ развиты и у насекомых. Протеазы встречаются у многих насекомых и по свойствам приб­лижаются к трипсинам или катепсинам. Однако, в зависи­мости от характера кормления, величины оптимальных рН могут существенно меняться.

Преобладание в пищеварительных соках ферментов, катализирующих поли- и олигосахариды, определяется как возрастными особенностями, присущими отдельным этапам индивидуального развития, так и характером кормления. У более сложных организмов ферментативная адаптация к пит тельным веществам затрагивает в первую очередь желез пищеварительного тракта. Е. М. Крепе (1945) рассматривавая изменение активности ферментов как способ регуляции функций, как проявление одного из механизмов адаптационно-трофизических регуляций в целом организме. Система пищеварения, осуществляющая первичный контакт с кормом, служи: не только основным каналом поступления пластического энергетического материала, но и важным регулятором гомеостаза внутренних сред организма. На уровне пищеварения весьма четко проявляется соответствие между ферментативными системами организма и химическими структура корма.

Адаптивная диссоциация ферментов заключается в избирательном возрастании тех из них, вещества которых держатся в корме в большом количестве, и в уменьшении держания тех ферментов, вещества которых в корме отсутствуют или имеются в сравнительно небольших количеств. У растительноядных насекомых активны карбогидразы: амилаза, инвертаза. У форм, питающихся в основном животной пищей, слабо развиты амилолитические ферменты, но з очень активны протеазы.

Не только у всех насекомых, но и у одного и того вида и даже у одного насекомого в ряде случаев в онтогенезе в зависимости от качества корма, меняется содержание личных ферментов. Так, например, у многих личинок, которые питаются мясом, хорошо выражены протеолитическая и политическая активности, но очень незначительно - амили тическая. После превращения личинки во взрослого насекомого, которое переходит на растительный тип кормлени пищеварительном аппарате содержится большее количество амилазы и очень незначительно протеазы (А. М. Уголев, 1961).

У растительноядных форм рыб преобладают карбогид­разы и, наоборот, у плотоядных — протеазы (X. С. Коштоянц и П. А. Коржуев, 1934). Изменение соотношения ферментов в онтогенезе служит доказательством того, что ферментный состав пищеварительных желез определяется качеством кор­ма (В. Г. Зиновьев, 1957). Адаптация гидролаз отмечается не только у низших животных, но хорошо развита и у млеко­питающих.

Ученые указывают на то, что содержание амилаз в слюне человека пропорционально количеству углеводов в пище. Амилаза в слюне собак появляется лишь при углеводном кормлении (К. С. Замычкина, 1934; Я. М. Прессман, 1941). У плотоядных животных слюна наиболее активна по поли-сахаридам животного происхождения, у растительноядных— по крахмалу. А. М. Уголевым (1961) установлено, что водные экстракты слюнных желез кроликов, морских свинок и белых крыс характеризуются закономерным преобладанием актив­ности по крахмалу над активностью по гликогену. Видовые приспособления амилолитических свойств слюны достигаются за счет того, что у растительноядных слюнные железы синте­зируют фермент, более активный по крахмалу, чем по глико­гену, а у плотоядных, напротив, более активный по гликогену, чем по крахмалу.

Более или менее продолжительное изменение качества кормления сопровождается перестройкой ферментативной ак­тивности слюны, которая в конечном итоге сводится к тому, что на фоне растительной диеты преобладает крахмальная активность, а на фоне мясной — гликолитическая (А. М. Уго­лев, 1961).

Секреторная деятельность железистых клеток желудка, возникающая в ответ на раздражение, в основном определя­ется степенью возбудимости самих железистых клеток, кото­рую можно изменить не только при помощи нервных и гумо­ральных факторов, но также качественно и количественно различными кормовыми рационами.

Показано (А. М. Уголев, 1961), что желудочный сок, вы­деляющийся после кормления собак мясом, гидролизует бел­ки мяса интенсивнее, чем растительные белки. Противопо­ложными свойствами обладает желудочный сок, полученный На хлеб. Изучая особенности секреции пищеварительных желез на различные виды пищи, И. П. Павлов пришел к выво­ду, что «работа желез крайне эластична, вместе с тем харак­терна, точна и вполне целесообразна ... На хлеб изливается наиболее богатый ферментами, но наименее кислый желудочный сок, на молоко — наиболее бедный ферментами и на мясо — наиболее богатый кислотой» (И. П. Павлов, 1951). ,

При получении желудочного сока от лошадей было уста­новлено, что на концентрированные корма (дробленый яч­мень, овес), как правило, выделялся активный, с высоким со­держанием соляной кислоты желудочный сок, а на растительные (сено степное), особенно когда включали в рацион свеклу, в большинстве случаев выделялся неактивный, как _t правило, не содержащий свободную соляную кислоту. При этом было подмечено, что при включении в рацион молочной подсырной сыворотки повышалась гидролитическая способ­ность полученного желудочного сока к продуктам молока, в сравнении с желудочным соком, полученным от лошадей, ко­торым не включали в рацион этой сыворотки (Д. А. Кошляков, М. Б. Гак, 1978).

Каждому из пищевых раздражителей соответствует спе­цифический характер секреторного процесса во времени. Установлена прямая зависимость секреции протеиназ желу­дочного сока от качества содержащегося в продуктах белка. Кроме того, секреция желудочных желез находится в непо­средственной зависимости и от характера того или иного пи­щевого режима. Длительное кормление мясными рационами, содержащими большое количество белка, приводит к увели­чению желудочного сока, богатого протеолитическими фер­ментами, в то время как длительный углеводный кормовой режим приводит к резкому уменьшению объема секреции.

Приспособление желез желудка к кормам растительного или животного происхождения достигается обычно тремя путями: изменением кислотности сока, его количества и пере-' стройки ферментов. В частности, высокая кислотность желу­дочного сока благоприятствует расщеплению белков живот­ного происхождения, а более низкая — белков растительного происхождения.

При трактовке адаптивных реакций желудочной секре­ции, определяющих объем протеолитических ферментов и со­ляной кислоты на качественно различный корм, следует: иметь в виду многокомпонентность и сложность ее состава.' Комплексность продуктов у человека, комбикорма у живот­ных требует соблюдения рациональных соотношений в действии отдельных ферментов, активность которых в значитель­ной степени определяется концентрацией водородных ионов. В этих условиях важное значение приобретает возможность секреции железами желудка ферментов одной и той же груп­пы, существенно отличающихся по величине рН.

Высокая концентрация соляной кислоты в желудочном соке является важным признаком плотоядных. Особенно вы­сокая концентрация соляной кислоты обнаружена в содержи­мом желудка хищных рыб и птиц и низкая — у растительноядных рыб и птиц. У хищных насекомых реакция желудоч­ного содержимого более кислая, чем у растительноядных.

И. П. Павлов показал, что интенсивность секреции соля­ной кислоты — один из важных элементов адаптации пище­варительного аппарата к качеству н количеству принимае­мого корма. Не меньшее значение в желудочном гидролизе имеет и количество желудочного сока. В отношении его тоже наблюдается адаптация. Количество выделяемого сока у раз­ных видов животных, а также в зависимости от принятого корма различно. Условия ферментативной реакции, как соот­ветствие фермента с субстратом п рН действия, при прочих равных условиях, в большей мере определяется уровнем сек­реции желудочных желез.

При нормальном протекании желудочного пищеварения у собаки наибольшее количество сока на единицу кормовой массы выделяется после еды мяса. Средний уровень секреции характерен для хлеба и наименьший — для молока. Так же, как колебания кислотности и концентрации пепсина в желу­дочном соке, вариации уровня секреции И. П. Павлов расце­нивал как приспособление желудочных желез к качеству пи­щи (А. М. Уголев, 1961).

В лаборатории А. М. Уголева (А. М. Уголев, 1951) об­стоятельно исследована адаптация ферментов поджелудоч­ной железы к качеству пищи. Было доказано, что при разо­вых кормлениях мясом или хлебом животных, находящихся на смешанной диете, относительная способность панкреати­ческого сока гидролизовать крахмал и гликоген не остается неизменной. При кормлении хлебом активность сока по крах­малу оказывается более высокой, а при кормлении мясом сок более активно гидролизует гликоген. Такое направление из­менений ферментативной активность поджелудочного сока хорошо соответствует свойствам пищи и имеет приспособительный характер. Тонкое приспособление ферментативных свойств поджелудочного сока по амилазе происходит в течение сравнительно небольших промежутков времени. Кроме того, было доказано, что в зависимости от свойств пищи, по­ступившей в пищеварительный канал, меняется способность активированного поджелудочного сока гидролизовать белки животного и растительного происхождения. Кормление мя­сом на фоне смешанной диеты сопровождается секрецией поджелудочного сока, более активного по белкам мяса. А сок этого же животного после кормления хлебом менее активен по белкам мяса. Активность гидролизовать белки раститель­ного происхождения, напротив, оказывается более высокой после кормления хлебом и более низкой после кормления мясом.

Таким образом, не только на фоне длительных диет, но и при однократных кормлениях имеет место тонкое приспо­собление спектра протеолитической активности поджелудоч­ного сока к белкам растительного и животного происхожде­ния. В этом смысле приспособительные реакции поджелудоч­ной железы напоминают желудочные адаптации (А. М. Уголев, 1961).

Известно, что панкреатин, полученный из поджелудочной железы крупного рогатого скота, лучше переваривает расти­тельные белки, чем животные. В другом случае панкреатин, полученный из поджелудочной железы кошки, лучше перева­ривает белки животного происхождения, чем растительные. В зависимости от корма соотношения между протеолитическими, амилолитическими и липолитическими ферментами под­желудочной железы варьируют в очень широких пределах. Как было установлено (А. М. Уголев, 1961), даже в группе протеиназ не существует параллелизма между секрецией трипсина и химотрипсина. Несмотря на то, что еще некоторые стороны приспособительной деятельности поджелудочной железы оста­ются неясными, сам факт тонкого приспособления ее к корму животного и растительного происхождения не вызывает сомне­ний Ферментативные свойства поджелудочного сока меняются под влиянием поступающего корма так, чтобы была обеспече­на наиболее экономичная и эффективная его обработка.

При недостаточности полостного пищеварения, например, при резекции желудка, наблюдается компенсаторный харак­тер со структурной перестройкой слизистой кишечника (С. С. Кулюкин, 1964; К. А. Зуфаров, И. М. Байбеков, А. А. Ходжиметов, 1974).

О возможности компенсации недостаточности функции одних участков тонкой кишки другими, говорящей об адаптнвных свойствах кишечника, указывают в своих работах многие исследователи (Т. Я. Надирова, 1985; Р. О. Файтельберг, В. Д. Башев, 1974). Их данные согласуются с данными об адаптации ферментативной активности ферментов к пов­торным воздействиям различных факторов на организм (Г. К. Шлыгин, 1967).

Изменение активности фосфатаз в тонком кишечнике у крупного рогатого скота и овец в зависимости от характера кормления указывает на свойства адаптации ферментов ки­шечника (К. А. Зуфаров и др., 1974; 3. П. Скородинский и др., 1974).

Разнообразие источников кормления является очевидным фактором, что подтверждает существование ферментативных адаптации. При этом у различных классов организмов наблю­дается идентичность одноименных пищеварительных фермен­тов, где имеется в виду прежде всего специфическая актив­ность соответствующих ферментов.

Как указывает А. М. Уголев (1961), до самого послед­него времени ведущим является представление об идентич­ности или, по крайней мере, очень большом сходстве одно­именных ферментов у животных, начиная с беспозвоночных и кончая млекопитающими. Близость ферментативных свойств тем более поразительна, что сравниваются животные плото­ядные и растительноядные, монофаги и полифаги, животные с примитивной и очень совершенной пищеварительной систе­мой.

Из приведенных выше фактов видно, что одной из на­иболее общих биологических закономерностей, определя­ющих процессы ассимиляции корма на всех этапах эволюци­онного развития от микробной клетки до млекопитающих, является правило стереохимического соотношения фермент­ных систем организма химическим структурам корма. В ходе эволюционного процесса природа использовала и пути при­способления организмов, среди которых первостепенная роль принадлежит адаптации ферментных систем к новым, до этого не использованным источникам корма.

Система гидролиза, осуществляющая контакт с кормом, не только служит основным каналом поступления пластичес­кого и энергетического материала, но и важным регулятором гомеостаза внутренних сред организма. Природа гидролити­ческих ферментов, их специфичность и механизмы активирования у высокоорганизованных животных занимают немало­важное место в осуществлении этой функции. От широты спектра их действия, от степени надежности обеспечения про­цессов дезинтеграции субстратов в очень значительной степе­ни зависит перечень соединений, которые могут использовать­ся организмом в качестве субстрата. Как мы уже показали, в пищеварительной трубке весьма четко проявляется закон соответствия между ферментными системами организмами хи­мическими структурами корма. Адаптация здесь проявляется в зависимости от состава и количества субстрата в измене­нии среды, количества и качества выделившихся пищевари­тельных соков, а также в изменении состава ферментов. Именно особенность адаптации заключается в том, чтобы при минимальных затратах энергетических и пластических веществ в выделяющихся пищеварительных соках максималь­но произвести гидролиз поступившего корма.

Адаптация ферментов на уровне клетки и тканей ярко проявляется и более наглядна при стрессовых состояниях ор­ганизма, вызывающих повышенный или пониженный распад клеток и тканей, а также при понижении или выключении функции желудочно-кишечного тракта, при полном или час­тичном голодании или заболевании его, приводящим к изме­нению функции. В этих случаях организм переходит на эн­догенное питание и в зависимости от поступления пластичес­ких веществ парентеральным путем будет меняться и функ­ция гидролаз крови и тканей. В данном случае адаптация ферментов крови и тканей проявляется наглядно и выража­ется в изменении содержания общего и видового количества лейкоцитов, качества к изменению субстратной специфично­сти. Итак, ферментная адаптация организма, в частности ферментов класса гидролаз, проявляется не только на уровне пищеварительного тракта, но и на клеточном и тканевом уровнях.

Несколько слов о ферменте мурамедазе (лизоцим). По, литературным данным функция его в организме ещё недостаточно выяснена. По-видимому, основное назначение данного фермента — лизировать погибшие клетки при клеточном об­новлении. В частности, об этом можно судить по высокому его содержанию в слезной жидкости. Здесь он, видимо, вы­полняет функцию лизиса эпителиальных клеток ,роговицы, в слюне функцию лизиса эпителиальных клеток ротовой поло­сти, в коже и поте функцию лизиса слущивающегося эпителия кожи. Высокое его содержание в соках желудочно-кишечного тракта дает возможность разрушения клеток его эпителия, а также клеток микробов сапрофитов и простейших у жвач­ных, В крови он выполняет функцию разрушения погибших клеток крови и тканей при клеточном обновлении. Как мы видим, где постоянно присутствуют погибшие клетки, в ре­зультате клеточного обновления, там постоянно находится лизоцим. Этот фермент обладает специфическим действием для разрушения клеточной оболочки. Он очень активен на субстраты, имеющие мукополисахариды, из чего, в основном, как раз и состоят оболочки клеток. Итак, разрушая, лизируя оболочку клетки, он дает возможность ее содержимому выход наружу. В дальнейшем это содержимое подвергается лизису, " в какой-то степени лизоцимом и другими протеолитическими ферментами, или смывается (клетки роговицы и склеры гла­за, ротовой полости, пищевода, легких) слезами, слюной или секретами дыхательной системы.

Итак, ферменты класса гидролаз, содержащиеся в крови, лимфе и межтканевой жидкости, адаптированы к органичес­ким соединениям, образующимся при тканевом и клеточном обновлении. Изменения качественного и количественного со­стояния этих соединений вызывают процесс, проявляющийся в изменении содержания количества ферментов и их проду­центов (лейкоцитоз или лейкопения, относительный и абсо­лютный видовой лейкоцитоз или лейкопения) и их активно­сти (изменение протеолитической, амилолитической и липо-литической активности плазмы крови, изменение фагоцитоза различных его стадий).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время уже можно с уверенностью заявить, что у человека и животных кроме эктерального, то есть пи­щеварения в желудочно-кишечном тракте, в организме имеет­ся и парентеральное пищеварение. При этом пищеварении разрушение вещества идет в клетках при тканевом обновле­нии, в лейкоцитах (фагоцитоз) и во внутренней среде орга­низма (кровь, лимфа и межтканевая жидкость). Субстратом при энтеральном пищеварении является корм, а при парен­теральном — субстраты погибших клеток и тканей при об­новлении. Продуцентами гидролаз при энтеральном пищева­рении являются органы желудочно-кишечного тракта, а при парентеральном — лизосомы клеток и лейкоциты.

«Настрой» ферментов желудочно-кишечного тракта идет путем физического контакта и химического воздействия на железы пищеварительного тракта. «Настрой» ферментов лей­коцитов идет в местах их образования путем прохождения субстратов погибших клеток через кроветворные органы, костный мозг, селезенку, вилочковую железу, особенно лимфо­узлы. Пищеварение в желудочно-кишечном тракте через лим­фу тесно связано с парентеральным. На это указывает изме­нение массы тела при недостатке или избытке корма (поло­жительный или отрицательный баланс), наличие тканевого и клеточного обновления. Сроки и как оно протекает с воз­растом — это вопросы будущего. При росте организма идет нарастание массы тела, затек рост прекращается. Как идет клеточное обновление в этих случаях? Много еще нерешен­ных вопросов по этой теме.

Признаками парентерального пищеварения являются:

—- наличие субстрата (пластические вещества при ткане­вом и клеточном обновлении);

— содержание в клетках, особенно лейкоцитах, жидкой части крови, лимфе, межтканевой жидкости гидролаз (протеазы, карбогидразы, липазы) и их активаторов и ингибиторов;

— процессы гидролиза в клетках и внутренней среде ор­ганизма (кровь, лимфа, межтканевая жидкость) — это фаго­цитоз и пиноцитоз, гидролитические свойства жидкой части крови и лимфы;

— наличие в крови, лимфе и межтканевой жидкости бел­ков, жиров, углеводов, их метаболитов и конечных продуктов

распада.

Наличие нервной системы в желудочно-кишечном тракте и кроветворных органах, особенно участвующих в лейкопоэтической функции (лимфоузлы, костный мозг, вилочковая железа и др.). указывает на то, что эти процессы регулиру­ются не только физически, химически (гуморально), но и нервной системой.

Мы не ставили своей задачей показать стадии процесса разрушения веществ при парентеральном пищеварении. Этот вопрос требует глубокого изучения. В частности, как разли­чаются ткани деятельные и погибшие при клеточном обнов­лении? Как осуществляется взаимосвязь разрушения вещест­ва в клетках при тканевом обновлении, крови, лимфе, меж­тканевой жидкости и лейкоцитах Как протекают процессы взаимосвязи пищеварения в желудочно-кишечном тракте с парентеральным пищеварением? Что эта связь есть, нет сом­нений. Эти и другие вопросы еще требуют своего разрешения. Наша основная задача по пищеварению — показать, что наряду с пищеварением в желудочно-кишечном тракте, так часто называемым энтеральным, существует пищеварение и вне желудочно-кишечного тракта — в клетках тканей, в кро­ви, лимфе, межтканевой жидкости и лейкоцитах, так называ­емое парентеральное.

Парентеральное пищеварение — это физиологический процесс. И основную функцию лейкоцитов необходимо рас­сматривать не как защитную, хотя она, как и защитная функ­ция желудочно-кишечного тракта, не исключается, а как ор­ганы парентерального пищеварения.

Желудочный сок обладает хорошей бактерицидной спо­собностью. Микробы, поступающие с кормом, в желудочно-кишечном тракте здорового организма гибнут и разрушаются. Но мы почему-то мало говорим о защитной функции желу­дочно-кишечного тракта, а больше обращаем внимание на его пищеварительную. В клинической практике не определяют бактерицидную, бактериостатическую и вируснейтрализующую способность пищеварительных соков. А это ведь защит­ная функция. При этом, зная о пищеварительных способнос­тях лейкоцитов (фагоцитоз, экзоцитоз, лейкоцитолиз), мы больше говорим о защитной их функции, нежели о пищевари­тельной. Хотя суть их защитной функции, как и пищевари­тельных соков желудочно-кишечного тракта, заключается в их пищеварительной функции. Итак, органы желудочно-ки­шечного тракта и лейкоциты выполняют защитную функцию одним и тем же способом — пищеварительным процессом.

Отдельные виды лейкоцитов являются поставщиками гидролаз во внутреннюю среду организма путем «секреции» («экзоцитоз», «экстренный выброс») живых лейкоцитов и пу­тем их разрушения (лейкоцитолиз). В самих лейкоцитах идет расщепление веществ (фагоцитоз), механизм которого подобен мембранному пищеварению в желудочно-кишечном тракте. Как мембранное пищеварение тесно связано с полост­ным, так и фагоцитоз тесно связан и взаимозависим от гид­ролитической активности ферментов лимфы и крови. При этом энтеральное и парентеральное пищеварение тесно взаи­мосвязаны в обеспечении организма пластическим материа­лом. Недостаток отдельных веществ, поступающих с пищей (кормом), компенсируется за счет пластических веществ са­мого организма.

Все процессы парентерального пищеварения регулируют­ся нервной системой, физическим, химическим и световым действием. Особая роль принадлежит активаторам и ингиби­торам ферментов, которые имеются как в пищеварительных соках желудочно-кишечного тракта, так и местах паренте­рального пищеварения.

Необходимость парентерального пищеварения — это на­личие тканевого и клеточного обновления, как необходимый процесс существования макроорганизма.