Биохимические методы
Биохимические методы исследования сыворотки крови занимают важное место в оценке функционального состояния желудочно-кишечного тракта, но особенно печени, которая, образно говоря, является центральной химической лабораторией организма. Поэтому многие ее заболевания (особенно острые гепатиты, в том числе и вирусные) сопровождаются повышением содержания билирубина, причем преимущественно за счет прямого, а также моноглюкуронида. Гипербилирубинемия наблюдается и при гемолитических анемиях, при которых билирубин бывает непрямым.
В печени также совершается большая часть химических процессов, связанных с обменом углеводов. В ней из глюкозы синтезируется гликоген, галактоза и фруктоза превращаются в глюкозу. Для оценки углеводной функции печени исследуют гликемические кривые при нагрузке глюкозой, галактозой, левулезой и др. При остром паренхиматозном гепатите (вирусном или токсическом) изменяются гликемические кривые, особенно выражено это при нагрузке галактозой.
Печень принимает большое участие в белковом обмене. В ней синтезируются альбумины, фибриноген и некоторые другие белковые фракции, в том числе и многие факторы свертывания крови. Кроме того, в печени совершается дезаминирование аминокислот и образование мочевины. Для оценки белковосинтетической функции печени используют определение общего белка и различных белковых фракций, а также факторов свертывания крови - протромбина (фактор II), проконвертина (фактор VII), проакцелерина (фактор V), фибриногена и др.
При циррозе печени всегда снижается содержание альбумина, что имеет дифференциально-диагностическое значение для отличия этого заболевания от хронических гепатитов.
Печень принимает значительное участие и в жировом обмене. В ней происходит эстерификация холестерина, его превращение в желчные кислоты, образование фосфолипидов. Снижается эстерификация холестерина при паренхиматозных гепатитах (острых и хронических), причем это уменьшение идет параллельно тяжести повреждения печени. При холестазе увеличивается содержание общего холестерина. Применяется также исследование общих липидов и их фракций.
Печень играет существенную роль в метаболизме витаминов, особенно жирорастворимых (A, D, Е). Она, с одной стороны, является как бы их депо, а с другой - в ней происходит превращение витаминов в активные формы (например, гидроксилирование витамина D, превращение тиамина в тиаминдифосфат и др.).
Печень - главный орган обезвреживания токсичных веществ, попадающих в организм извне (например, при отравлениях) или образующихся в организме. Обезвреживание токсичных веществ происходит посредством химических превращений в нетоксичные соединения, их элиминации с желчью.
Созревание обезвреживающей функции печени после рождения происходит постепенно. В первые 10 дней жизни развивается сульфитация. С 3-й недели -
ацетилирование, на 2-м месяце жизни достигает своего развития глюкуронизация, а с 3 мес -
конъюгация. Экскреция токсичных продуктов с мочой созревает позднее. В целом у детей обезвреживающая функция печени существенно слабее, чем у взрослых. Отсюда и более легкое возникновение интоксикации (токсикоза) при различных заболеваниях и отравлениях.
Это отражается также на фармакокинетике лекарственных веществ. Для исследования обезвреживающей функции печени применяют ряд проб. Наиболее часто используется проба Квика-Пытеля при нагрузке натрия бензоатом, реже сантониновая и др. При паренхиматозных поражениях снижается обезвреживающая функция.
О внешнесекреторной (экскреторной) функции, кроме радиологических методов (динамической гепатобилисцинтиграфии), можно судить по результатам бромсульфалеиновой и вофавердиновой проб. Эти пробы основаны на скорости очищения крови от введенных препаратов. При паренхиматозных поражениях происходит задержка этих веществ в крови, причем степень задержки параллельна тяжести поражения печени. Модификация этих проб, когда эти красители определяют не только в крови после нагрузки, но и в желчи (в содержимом при дуоденальном зондировании), позволяет рассчитать печеночный клиренс, т.е. Объем плазмы крови (в миллилитрах), который за 1 мин печень полностью очищает от данного вещества. Кроме того, с помощью этой модификации можно исследовать время и объем пассажа желчи по билиарной системе.
Предложено множество различных методов исследования для оценки функционального состояния печени. В настоящее время все синдромы поражения гепатобилиарной системы принято делить на 4 группы:
1) синдром цитолиза, под которым понимают непосредственное поражение гепатоцитов (их разрушение);
2) синдром холестаза, под которым подразумевают нарушение пассажа желчи, который может быть внутрии внеклеточным; при первой его форме происходит переход желчи в кровь, а во второй - нарушение пассажа желчи по желчевыводящим путям;
3) синдром недостаточности гепатоцитов, который проявляется снижением содержания ряда веществ, синтезируемых гепатоцитами в организме (в том числе и крови);
4) синдром воспаления, отражающий преимущественно поражение ретикулогистиоцитарных элементов, которыми богата печень.
Каждый синдром может быть определен суммой (нередко минимальной) различных биохимических показателей.
О синдроме цитолиза говорят в тех случаях, когда в сыворотке крови обнаруживают возрастание содержания органоспецифичных ферментов, находящихся преимущественно в гепатоцитах. Среди органоспецифичных ферментов, исследуемых в повседневной клинической практике, наиболее часто определяют наличие аминотрансферазы (аспарагиновой и аланиновой), альдолазу, у-глутаматтранспептидазу, некоторые фракции лактат(ЛДГ5) и малатдегидрогеназ (МДГз). Содержание других ферментов, специфичных для поражения гепатоцитов (урокиназа, сорбитдегидрогеназа, орнитинкарбамилтрансфераза и др.), определяют более редко.
Повышение активности в сыворотке крови органоспецифических для печени ферментов свойственно вирусным гепатитам, активным стадиям хронического гепатита, цирроза печени. Обычно при вирусных гепатитах их активность возрастает в 10 раз и более, по сравнению с их активностью у здоровых детей. При хронических же гепатитах их увеличение менее выражено. Незначительное (в 1,5-3 раза) повышение активности этих ферментов отмечается и при других заболеваниях (например, при миокардите обычно увеличивается активность аспарагиновой аминотрансферазы).
Синдром холестаза проявляется повышением содержания холестерина, у-липопротеина, возрастанием активности щелочной фосфатазы, лейцинаминопептидазы.
При внутриклеточном холестазе, кроме того, всегда наблюдают гипербилирубинемию, повышение содержания желчных кислот. При внеклеточном холестазе возрастает активность лишь ферментов. Синдром внутриклеточного холестаза проявляется при гепатитах (острых и хронических), циррозе печени, при полной обтурации желчных путей (сдавление опухолью, увеличенными лимфатическими узлами и др.).
Внеклеточный («подпеченочный») холестаз развивается при дискинезии желчевыводящих путей (особенно при гипомоторном варианте), холецистохолангитах при сохранении проходимости желчных путей. При аномалиях развития желчных путей, опухолях, увеличении лимфатических узлов холестаз является уже органическим и требует хирургического лечения.
Синдром недостаточности гепатоцитов выражается обычно снижением содержания в сыворотке крови веществ, синтезируемых гепатоцитами (уменьшением содержания альбумина, реже - общего белка, эстерифицированного холестерина, протромбина), уменьшением активности холинэстеразы (псевдохолинэстеразы). Обычно синдром недостаточности гепатоцитов возникает, когда остается функционирующей 20-25% паренхимы печени. Этот синдром обычно более свойствен хроническим поражениям печени (цирроз печени), чем острым заболеваниям (вирусный гепатит).
Синдром воспаления сопровождается увеличением содержания вырабатываемых ретикулогистиоцитарными элементами печени различных фракций глобулинов (особенно у-глобулинов), что вызывает изменение белковых осадочных проб (реакция Таката-Ара, проба Вельтмана и др.). Обычно это свойственно мезенхимальному гепатиту, но нередко наблюдается и при хронических гепатитах.
У некоторых больных могут наблюдаться сочетания различных синдромов, причем в динамике заболевания или при его осложнении преобладает тот или иной синдром. Например, при вирусном гепатите преобладающим является синдром цитолиза, при заболеваниях желчевыводящих путей - синдром холестаза, при циррозе печени - синдром недостаточности гепатоцитов, при хронических гепатитах (особенно персистируюших) - синдром воспаления. Выделение этих синдромов поражения печени позволяет строить патогенетически обоснованную терапию.
Методы исследования кишечного пищеварения и абсорбции
Наиболее простым и доступным является определение массы фекалий, так как гидролиз пищевых веществ и их всасывание происходят преимущественно в тонкой кишке. Поступление пищевого химуса в толстую кишку в большем объеме, чем в норме, вызывает полифекалию (в норме у детей количество фекалий не должно превышать 2% от принятой пищи и жидкости). Другим тестом является копрологическое исследование, которое позволяет выделять ряд синдромов нарушения пищеварения.
Простым ориентировочным методом оценки общей абсорбционной функции кишечника является йодкалиевый тест, основанный на определении времени появления йода в слюне после дачи per os калия йодида, которое в норме у детей составляет 8,4±1,3 мин. Замедление йодкалиевого времени особенно значительно при целиакии, энтероколитах, в меньшей степени - при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, гастродуодените.
При выявлении у больного на основании этих исследований отклонения прибегают к более трудоемким методикам. Последние можно разделить в зависимости от цели исследования на методы, характеризующие процессы пищеварения (полостного, мембранного) и всасывания отдельных пищевых ингредиентов - белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов. Большинство этих методов основаны на определении баланса: сколько ребенок принимает с пищей того или иного вещества и сколько этого вещества он выделяет с калом. Это дополняется в необходимых случаях определением концентрации того или иного ингредиента в крови и его элиминации с мочой.
В педиатрической практике о состоянии гидролиза жира, наряду с более точным балансовым методом по Крамеру, можно судить на основании уровня и характера стеатореи (наличие нейтрального жира указывает на недостаточную активность липазы поджелудочной железы, а присутствие жирных кислот - на недостаточность внешнесекреторной функции печени - недостаток желчных кислот) и йодолиполовой пробы (определение элиминации йода с мочой в течение 2, 8 ч и 24 ч после нагрузки).
Считается, что абсорбция йодолипола в тонкой кишке подобна абсорбции пищевых жиров. После блокады щитовидной железы калия йодидом per os дают йодолипол (не более 5 г). Здоровый ребенок в возрасте до 1 года выделяет 10-25%, а дети старшего возраста - 40% введенного йода за сутки.
Уменьшение элиминации йода наблюдается при целиакии, муковисцидозе (кистофиброзе поджелудочной железы), при заболеваниях гепатобилиарной системы, язвенной болезни, гастродуоденитах, энтероколитах.
Наряду с йодолиполовой пробой все большее распространение получает хроматография кала для определения различных жиров и жирных кислот.
При этом обнаруживаются изменения элиминации различных жиров и жирных кислот.
Для оценки всасывания углеводов используют метод дифференцированных нагрузок ди- и моносахаридами: лактозой, сахарозой, глюкозой + галактозой, фруктозой и др. При этом определяется увеличение гликемии после нагрузки, которое для большинства дисахаридов не должно быть ниже 200 г/л.
Одновременно с нагрузкой сахарами определяется рН свежего кала. Расстройство стула и закисление кала (рН менее 6) свидетельствуют о нарушении резорбции отдельных дии моносахаридов. Кроме того, в это же время выполняют хроматографию Сахаров фекалий.
Эти тесты являются основой для диагностики дисахаридазной недостаточности и недостаточности абсорбционных процессов моносахаров (их активации и абсорбции). Наряду с этими пробами в практике широко используют D-ксилозный тест, при котором per os дают 5 г D-ксилозы, а затем через 2 ч и 5 ч в моче определяют содержание D-ксилозы. В зависимости от процента выделенной с мочой D-ксилозы судят о всасывании этого углевода.
Нарушение D-ксилозного теста свойственно обычно атрофическому или субатрофическому еюниту, который наблюдается при целиакии, непереносимости белков коровьего молока, а также при воспалительных процессах - энтероколите. Меньшие нарушения наблюдаются при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, дуодените, гастродуодените. Для последних свойственно уменьшение процента абсорбции D-ксилозы в течение первых 2 ч и в меньшей степени - через 5 ч. Это свидетельствует об изменении топографии абсорбционных процессов в тонкой кишке.
Сейчас значительно усовершенствованы гистохимические методики определения активности ферментов в эпителиальных клетках (как внутри, так и на их поверхности) кишечных ворсин. Их активность изменяется в зависимости от места определения: крипта поверхность ворсин. В практике же нередко бывает достаточным определять активность ферментов и в гомогенате слизистой оболочки.
Большие трудности возникают при оценке переваривания и усвоения белка. Балансовый метод дает лишь грубо ориентировочное представление. Это объясняется тем, что на 1 г принятого с пищей белка в просвет желудочно-кишечного тракта выделяется не менее 1 г эндогенного белка, а следовательно, в сутки около 100 г (белок пищеварительных соков, отторгающихся клеток кишечного эпителия, мукопротеинов и др.). В то же время и метод хроматографии кала для определения отдельных белков пока еще недостаточно информативен. Поэтому сейчас имеется тенденция судить о гидролизе и всасывании белка с помощью радионуклидных методов при метке различных белков (альбумина или отдельных аминокислот). К сожалению, этого нельзя пока делать в широкой клинической практике, особенно у детей. Таким образом, диагностика так называемой экссудативной энтеропатии, которая казалась несколько лет назад как будто простой, значительно усложнилась. Этот диагноз может быть поставлен лишь при следующих условиях:
1) при нормальном функциональном состоянии печени (белоксинтезирующей ее функции);
2) при отсутствии поражения почек;
3) при гипопротеинемии;
4) при выделении с калом большого количества белка.
О резорбционной функции отдельных минеральных солей и витаминов можно наиболее точно судить лишь с помощью радионуклидных методик. В последние годы сделаны попытки оценивать функцию кишечника по выделению с калом отдельных ферментов, синтез которых осуществляется в кишечнике. Не отрицая значимости этого метода, можно лишь сказать, что концентрация ферментов в кале во многом зависит и от моторики кишечника.
Сегодня доступно изучение усвоения витаминов и многих минеральных веществ. В этих случаях применяют радиологические методы исследования, при которых используют меченые препараты витаминов (например, витамины A, D, B12) или нуклиды металлов в составе солей (например, железо).