2. Исследования секреции пищеварительных желез

Секреция – это внутриклеточный процесс образования из поступивших в железистую клетку (гландулоцит) веществ специфического продукта (секрета) определенного функционального назначения и выделение его из гландулоцита.

Экзосекреты (в отличие от эндосекретов – гормонов) поступают в систему секреторных ходов и протоков, в полость пищеварительного тракта. Секреты разжижают и растворяют компоненты пищи, выносят в полость пищеварительного тракта гидролитические ферменты, создают оптимальные условия по величине рН для их действия на пищевые субстраты, изменяют их состояние (эмульгирование жиров, денатурация белков), выполняют защитную роль (слизь, бактерицидные вещества, иммуноглобулины).

Различают секрецию нестимулированную (натощак, базальную) и стимулированную (пищевую или постпрандиальную, и вызванную фармакологическими препаратами). Секреторные клетки выделяют различные по химической природе продукты: белки, липопротеиды, мукополисахариды, растворы солей, основания и кислоты. Гландулоцит может выделять один или несколько секреторных продуктов одной или разной химической природы.

Периодическое изменение секреторной клетки, связанное с образованием, накоплением, выделением секрета и восстановлением её для дальнейшей секреции называется секреторным циклом. В нем выделяют несколько фаз, граница между которыми обычно не резко выражена. Иногда происходит и наложение фаз. В зависимости от временного отношения фаз секреция может быть непрерывной (эпителиоциты пищевода и желудка, секреторные клетки печени) и прерывистой (поджелудочная, слюнные железы).

Различают нормальную, повышенную (гиперсекреция) и пониженную (гипосекреция) секрецию, что адекватно характеризуется дебитами секреторных продуктов. Это определяется числом и состоянием (покой, возбуждение, торможение) гландулоцитов в железе.

Секреторная деятельность пищеварительных желёз характеризуется объёмом (напряжением, скоростью) секреции за время, предусмотренное принятой методикой, концентрацией в секрете его ингредиентов и их произведением – дебитом (обычно, за час или 30 мин). Для характеристики пищеварительной деятельности желёз в их секретах определяют стандартными методами актуальные для реализации пищеварения параметры: электролиты, рН и гидролитические ферменты.

Основные методы изучения секреторной функции органов системы пищеварения

Зондовые (одно-, двухканальные, абтурационные зонды)

Беззондовые

а) Извлечение секрета Одноразовое (натощак, стимулированное) Фракционное Периодическое получение секрета (порции по 15-20 мин.) Непрерывная аспирация (сбор 15-20-минутных фракций). Определение ингредиентов секретов б) Интралюминарное определение параметров содержимого Желудочная и пищеводная рН-метрия, рН-графия. Топографическая ацидопротеолизометрия. Учет гидролиза нутриентов. Регистрация секреторного потенциала

а) Кислотовыделение Десмоидная проба (метод Сали, метод Масевича) Ионообменные смолы с разными индикаторами б) Исследование кислотообразующей функции желудка путём титрования в) Ферментовыделение Определение гидролитических ферментов в крови, моче, других биожидкостях и кале (определяют пепсиногены, амилазы, липаза, трипсин, химотрипсин, эластаза)

Таблица 2

Секреция слюнных желез

Сбор слюны из протоков желез и\или ротовой жидкости производят утром натощак. Избегают стимуляции саливации перед ее исследованием (жевание резинки, курение, чистка зубов, обильное питье и др.). Недопустим сбор ротовой жидкости для ее последующего химического и биологического анализа при повреждении слизистой, кровоточивости десен. Определяют нестимулированное слюноотделение и после химической стимуляции (используют 2% раствор лимонной кислоты). По времени ее отделения и количеству оценивают скорость слюноотделения (саливации), которую выражают в мл/мин.

Используют различные методы сбора слюны. В последнее время применяют специальные «саливосистемы». Она имеет накопитель слюны (1 мл) в виде тампона из фильтровальной бумаги с индикатором заполненности, помещенный под язык обследуемого, так же применяются специальные валики и пластины, содержащие сорбенты слюны, помещенные на определенное время в соответствующие области рта. Количество сорбированной слюны определяют путём взвешивания сорбирующего материала до и после сбора ротовой жидкости. Определяют и её состав.

Сбор слюны из отдельных больших желёз производят с помощью специальных двухкамерных капсул Лешли-Красногорского. Внешняя камера присасывается к слизистой оболочке так, чтобы внутренняя камера располагалась над выводным протоком железы. Применяют и катетеры, вводимые в протоки желёз. Разные приёмы сбора слюны описаны в соответствующих пособиях по саливадиагностике.

Желудочная секреция

Содержимое желудка можно получать однократно и порционно многократно в динамике исследования. Для этого применяется тонкий зонд. Впервые тонкий зонд применил Grass в 1893 г., в практику метод был внедрен с 1921 г. М.Н. Горшковым. Он представляет собой эластическую резиновую трубку толщиной 4-5 мм, диаметр отверстия равен 2-3 мм. Слепой конец зонда имеет боковые отверстия. Зонд вводят утром натощак на глубину, равную расстоянию от зубов до пупка, что соответствует положению дистального конца зонда в нижней трети желудка. Желудочное содержимое непрерывно откачивается при помощи электроотсоса при отрицательном давлении 20-40 мм рт. ст.

Существует несколько модификаций исследования желудочной секреции. После введения зонда в течение 5 мин отсасывается желудочный сок, содержащийся в желудке натощак. Затем продолжается исследование базальной секреции (голодной): в течение 1 ч откачивают в отдельные склянки 4 порции сока. Каждая порция сока собирается в течение 15 минут.

После получения 4 порции базальной секреции больному вводят стимулятор секреции (внутрижелудочно, подкожно, внутримышечно, внутривенно) и после чего вновь извлекают четыре 15-минутные порции, т.е. изучают данные о стимулированной секреции. Секреция желёз желудка стимулируется пищевыми или не пищевыми тестовыми пробами (гистамин, гисталог, гастрин, пентагастрин, ацетилхолин, карбахолин, кофеин, инсулин, эуфилин).

При осмотре полученных порций желудочного содержимого отмечают их цвет, консистенцию, наличие примесей и запахов. Нормальный желудочной сок почти бесцветен. Примесь желчи придает ему желтоватый или зеленоватый цвет, примесь крови — красный, чаще коричнево-черный цвет. Консистенция нормального желудочного сока жидкая, чем больше слизи, тем в большей степени выражена вязкость. Большое количество слизи может свидетельствовать о гастрите. При нарушении опорожнения желудка в желудочном соке иногда можно обнаружить остатки пищи.

Химическое исследование желудочного сока

Исследование кислотообразующей функции желудка является самой распространенной методикой в гастроэнтерологии. Это связано с акцентом специалистов на данный вид секреции из-за наличия заболеваний, отнесенных к числу кислотозависимых. С помощью специального зонда, снабженного датчиками рН можно измерить его величину в полости различных частей желудка. Среди специальных методов зондированиядля характеристики солянокислой желудочной секреции наибольшее распространение получили различные технологии рН-метрии, включая суточное мониторирование, стимуляцию и ингибицию секреции желудочных желёз, изменение рН интрагастральным введением щелочных и кислых растворов и т.д.

Определение свободной соляной кислоты, связанной соляной кислоты и молочной

Для титрования берут 5 или 10 мл профильтрованного желудочного сока. Причем следует подчеркнуть, что исследование проводится в каждой из полученных порций желудочного сока в отдельности. Количественное определение кислотности проводится путем титрования желудочного сока 0,1% раствором едкого натрия в присутствии 1% спиртового раствора, 0,5% фенолфталеина и 0,5% спиртового раствора диметилмидоазобензола.

Кислотность первоначально выражается в единицах. Количество титруемых единиц сопоставляют с количеством 0,1N раствора едкого натра, пошедшего на титрование 100 мл желудочного сока.

В настоящее время принято выражать кислотность желудочного сока в мэкв/л или ммоль/л. Расчет проводят по формуле:

где Д_(HCl) — дебит HСl в каждой порции желудочного сока; V – объем порции в мл; С — кислотность в титрационных единицах данной порции.

Сравнивая показатели дебита порции базальной или стимулируемой секреции, можно можно вычислить дебит базальной и последовательной секреции. Выделяют базальную продукцию BAO (base acid output). Часовую субмаксимальную продукцию SAO (submaximae acid output). Часовую максимальную продукцию (maximae acid output). BAO: SAO = 1/3.

После того как будут проведены расчеты кислотности необходимо провести анализ и начертить кривые. Нормальная кривая желудочной секреции характеризуется равномерным ее нарастанием до 55, затем идет постепенное снижение (рис.1). Кривая общей кислотности и свободной HСl идут параллельно друг другу, отличаясь не больше чем на 10-15 титр. ед.

При патологии выделяют четыре типа секреции (рис.1):

1. Возбудимый тип — кислотность нарастает до максимальных цифр быстро и держится на высоких цифрах.

2. Астенический тип — кислотность желудочного сока быстро нарастает и быстро падает.

3. Инертный тип — кислотность желудочного сока нарастает медленно.

4. Тормозной тип — кислотность в процессе исследования остается на низких цифрах.

Рис1. Типы желудочной секреции

Беззондовые методы исследования желудочной секреции избавляют пациентов от инвазивной процедуры зондирования, есть и достаточно широкие ограничения данного диагностического приёма (декомпенсация сердечной деятельности, гипертония, стенокардия, вторая половина беременности, желудочное кровотечение, варикозное расширение вен пищевода, повышенная возбудимость центра рвоты, сужение пищеводы и спазм нижнего пищеводного сфинктера). В основе беззондовых методов исследования лежат разные принципы.

1. Десмоидная проба по Сали. Десмоидный (резиновый) мешочек наполняют метиленовым синим (0,1 г) и завязывают кетгутовой нитью. Пациент проглатывает мешочек, а затем съедает обычный обед. Если в желудочном соке присутствует HСl, то кетгут переваривается и метиленовый синий через некоторое время появляется в моче. За время исследования собирают порции мочи через 3, 5 и 20 часов. Отмечают время появления и интенсивность окраски мочи. Чем раньше выделяется окрашенная моча, тем выше кислотность желудочного содержимого. При нормальной секреции 1-я порция мочи не окрашена, 2-я — бледно-зеленого цвета, 3-я — сине-зеленого цвета.

2. Десмоидная проба по Масевичу. Десмоидный мешочек содержит 0,5 г йодистого калия. Через 20 мин после проглатывания начинают собирать слюну в отдельные пробирки через каждые 5 мин. Затем в каждую пробирку добавляют 5 капель концентрированного раствора HСl (хлористо-водородной) и 5 капель 1% раствора крахмала. Окрашивание содержимого в пробирке в синий цвет свидетельствует о присутствии йода в слюне, т.е. Кетгут переварился и йодит калия вышел в полость желудка. В норме — 25-35 мин.

3. Метод ионообменных смол. Основан на приеме внутрь ионообменных смол (катионитов, анионитов), связанных с каким-нибудь низкомолекулярным соединением — хинином, парааминосалициловой кислотой и т. д. В желудке при наличии свободной соляной кислоты ионы индикаторов обмениваются на такое же количество водородных ионов соляной кислоты, при этом индикатор освобождается из смолы, всасывается в кишечнике и выделяется с мочой. Для проведения исследования серийно выпускаются ионообменные смолы в виде драже под названием «Гастротест», «Диагнесблю», «Ацидо-тест». К каждой пробе прилагаются инструкция по применению и цветная шкала для сравнения окраски.

Полученные данные в трёх пробах носят относительный качественный характер.

Секреция поджелудочной железы

Зондовые методы исследования экзосекреторной деятельности поджелудочной железы направлены на получение панкреотического секрета в составе дуоденального содержимого, реже – зимогенного секрета из вирсунгова протока или фатерова сосочка. Получение дуоденального содержимого производится двухканальным зондом – один канал открывается в антральной части желудка и через него непрерывно аспирируется желудочное содержимое. Это предотвращает его попадание в ДПК, где кислый секрет желудка инактивирует панкреатические ферменты, а кислота нейтрализует гидрокарбонаты панкреатического секрета, т.е. дуоденальное содержимое без аспирации желудочного секрета не может адекватно характеризовать секреторную деятельность поджелудочной железы.

Применяются также двухканальные дуоденальные зонды, один канал которых открывается в проксимальной части ДПК и служит для ведения в неё стимуляторов секреции. Второй канал открыт в дистальной части кишки на уровне связки Трейтца и служит для аспирации дуоденального содержимого, и в составе его – панкреатического секрета.

Стимуляция панкреатической секреции производится парентеральным введение секретина и холецистокинина.

Зондовые методы трудоёмкие и наиболее информативны. Они позволяют учитывать объём панкреатического сока в динамике стимулированной секреции, определять в составе сока бикарбонатную щелочность и гидролитические ферменты; вычислять их дебиты, которые характеризуют соответственно секреторную активность гландулоцитов протоковой системы железы и её ацинусов. Однако надо помнить, что аспирируемое дуоденальное содержимое – это не только панкреатический секрет, в своём составе он содержит кишечный секрет и желчь. Получение зимогенного секрета из фатеровой папилы с помощью фиброскопа и определение протеолитической активности секрета требует его предварительной активации энтерокиназой или трипсином. Проба Лунда: учитывается панкреатическая секреция в ответ на тестовый завтрак определенного объёма и состава (300 мл воды, 18 г растительного масла, 15 г казеина, 40 г глюкозы).

Беззондовые методы основаны на определении панкреатических ферментов в крови (сыворотке или плазме) и/или моче, исходя из того, что некоторое количество панкреатических гидролаз покидает ациноциты через их базолатеральные, а не апикальные мембраны, транспортируется в интерстиций, а затем в лимфо- и кровоток; из протоков железы и из полости тонкой кишки.

Наиболее часто в крови и в моче определяется α-амилаза. При остром панкреатите их показатели возрастают, при значительном уменьшении ферментного потенциала железы (гипотрофия ацинарной ткани, например, при хроническом панкреатите) снижаются. Следует знать, что 40-50% амилолитической активности сыворотки крови человека обеспечивается α-амилазой слюнных желёз, но в составе мочи выделяется преимущественно панкреатическая α-амилаза. Надо помнить, что при патологии функционального состояния почек учёт амилолитической активности мочи не информативен). Существуют основанные на разных принципах методы раздельного определения в сыворотке крови панкреатической и слюнной α-амилазы.

Определяют в сыворотке крови и другие панкреатические гидролазы, чаще других липолитическую активность (динамика которой более инертна, чем амилолитической активности), ингибитор трипсина, трипсин, эластазу. Однако, надо учитывать, что гиперферментемия и соответствующие активности мочи, могут быть и при заболеваниях других органов (прободная язва желудка и ДПК, кишечная непроходимость, острый холецистит, цирроз печени, ожогах и т.д.)

К косвенным методам оценки экзокринной фукции поджелудочной железы относятся те, в которых определяются последствия её нарушения, прежде всего ферментной недостаточности. Таким признаком является полифекалия, изменение цвета кала ( он бесцветен или гнилисто-белесоватый), наличие в нём непереваренной клетчатки, мышечных волокон и особенно жира (которые могут определяться и количественно), гнилостный запах.

Секреция желчи

1. Учёт выделения с желчью введенных в организм безвредных красителей.

2. Метод определения печеночного клиренса – определения объёма плазмы крови (мл), который полностью очищается печенью от вещества, выводимого из организма печенью в составе желчи (клиренсы: бромсульфалеиновый, билирубиновый, лактозный и др.). Этим методом можно определить печеночный кровоток.

3. Радионуклидными методами, в которых введенные изотопы определятся в крови и желчи. Косвенно холерез характеризуется показателями билирубина, холестирина, желчных кислот и пигментов в желчи, крови, моче и кале.

4. Дуоденальное зондирование с учетом в полученном содержимом желчи и её специфических компонентов характеризует не только холекинез, но и холерез. Учитывается холерез натощак и после холеретиков.

Секреторная деятельность кишечника

Наиболее значима характеристика спектра тонкокишечных гидралаз, тем более что достаточно распространены наследственные и приобретенные кишечные энзимопатии. Об их наличии свидетельствуют непереносимости ряда нутриентов из-за специфического тонкокищечного снижения или отсутствия синтеза энтероцитами тех или иных гидролаз.

Ферментовыделительную деятельность тонкой кишки человека характеризуют путём определения дуоденального фермента энтерокиназы (энтеропептидазы) в полученном тонким зондом содержимом двенадцитиперстной и тощей кишок. С диагностической целью в этом кишечном содержимом определяют щелочную фосфатазу и др.

Простейшими косвенными методами исследования кишечных дисахаридаз является определение рН кала и молочной кислоты в нём. Более специфичны тесты на толерантность к сахарам при нагрузке соответсвующим дисахаридом.

Гидролитические ферменты в крови, моче, других биожидкостях и кале

Собственное пищеварение в гидролизе нутриентов реализуется путём последовательной их химической деградации гидролитическими ферментами нескольких групп. Образовавшиеся в результате собственного пищеварения мономеры составляют поток всасывающихся из тонкой кишки первичных нутриентов, продукты симбионтного пищеварения формируют поток вторичных нутриентов (А.М. Уголев). При сохраненной дигестивной деятельности пищеварительного тракта поток всосавшихся первичных нутриентов оптимален, что минимизирует количество нутриентов, используемых бактериальным пулом кишечника, при мальдигестии и мальабсорбции (например, ферментной и секреторной недостаточности пищеварительных желёз и тонкой кишки) нутриенты используются количественно и качественно изменённым бактериальным пулом, что является одной из причин кишечного дисбиоза.

Таблица 3

Пищеварительные ферменты и гидролизуемые ими нутриенты

Гидролизуемые субстраты	Слюна	Желудочный сок	Сок поджелудочной железы	Кишечный сок и мембраны энтероцитов
Углеводы	α-амилаза α-глюкозидаза (мальтаза)		α-амилаза	α-глюкозидазы (мальтаза, изомальтаза, трегалаза), инвертаза (сахараза), β-галактозидаза (лактаза), γ-амилаза (глюкоамилаза)
Белки	саливаин, гландулаин, катепсины, калликреин	пепсин, гастриксин	протеазы (после их активации в ДПК), трипсины (1-3), химотрипсины (А,В), карбоксипептидазы (А, В), эластазы (1,2)	энтерокиназа, специфические олиго-, три- и дипептидазы, карбоксипептидаза
Липиды	липаза, мурамидаза (лизоцим)	липаза	липаза, колипазы (1,2), фосфалипазы, эстераза	моноглицеридлипаза, карбоксиэстераза
РНК, ДНК, Олиго-нуклеотиды	фосфатазы		РНК-азы, ДНК-азы, щелочная фосфатаза	РНК-азы, ДНК-азы, фосфатазы

Нерегулярно присутствующие и с малой активностью в секретах ферменты обозначены курсивом.