Говоря о непищеварительных, общих (или системных), функциях кишечной гормональной системы, следует заметить, что они были обнаружены во второй половине нашего столетия. Однако впервые мысль об общих эффектах кишечных гормонов была высказана еще в лаборатории И. П. Павлова, где было продемонстрировано падение кровяного давления у собак после введения в кровь экстрактов двенадцатиперстной кишки. Но затем этот сосудистый эффект был интерпретирован как результат действия гистамина.
Как известно, попытки удалить двенадцатиперстную кишку предпринимались неоднократно. Особенно известны многочисленные безуспешные попытки выдающегося русского физиолога и биохимика Е. С. Лондона, автора полифистульной техники желудочно-кишечного тракта и техники ангиостомии. В 1916 г. после таких неудачных попыток полностью удалить двенадцатиперстную кишку Е. С. Лондон предположил, что одной из возможных причин гибели животных были не только хирургические дефекты и другие осложнения, но и то, что двенадцатиперстная кишка служит источником жизненно важных веществ. Однако дуоденэктомия была в большинстве случаев успешна в том случае, если оставался хотя бы небольшой кусочек слизистой оболочки этого органа, но неизбежно кончалась гибелью животных, если осуществлялось полное удаление двенадцатиперстной кишки с пересадкой панкреатического и общего желчного протоков в тощую кишку.
В 1949–1960 гг. нам удалось решить хирургическую и экспериментальную сторону дуоденэктомии и показать следующее: 1) двенадцатиперстная кишка является своеобразным гипофизом брюшной полости; 2) кишечная гормональная система характеризуется не только местными (локальными), но и общими регуляторными эффектами; 3) гормоны желудочно-кишечного тракта координируют как пищеварительные процессы, так и процессы ассимиляции пищи в организме в целом. (Эти работы суммированы и подробно освещены в нашей монографии: Уголев, 1978.) В дальнейшем было показано, что не только двенадцатиперстная кишка, но и другие отделы желудочно-кишечного тракта играют важную роль в эндокринной регуляции функций организма.
Рассмотрим более подробно основные данные, позволившие сделать далеко идущие выводы о существовании непищеварительных регуляторных эффектов кишечной гормональной системы, а позднее рассмотреть питание как взаимодействие двух витальных потоков во внутреннюю среду организма: потока нутриентов и регуляторного потока. Последний по значению и разнообразию эффектов является особенно мощным.
6.3. Эндокринная функция двенадцатиперстной кишки
Как отмечено выше, к началу 50-х годов нами были преодолены технические трудности, связанные с полным и атравматичным удалением двенадцатиперстной кишки и с пересадкой панкреатического и общего желчного протоков в тощую кишку (рис. 6.1). Такая операция была проведена нами как на кошках, так и на собаках. Некоторые кошки жили до 4–5 лет после операции, собаки — более 10 лет. Мы не будем касаться технических аспектов, они изложены в ряде специальных работ и в обзорах (Уголев, 1978, 1985). Таким образом, после устранения технических трудностей была решена проблема, стоявшая перед Е. С. Лондоном.
Однако не менее важным являлось преодоление тех сложностей, на которые обратил внимание М. Гроссман в 1950 г. (Grossman, 1950) и которые зависели от необходимости дифференцировать пищеварительно-транспортные и эндокринные дефекты у дуоденэктомированных животных. Следует напомнить, что И. П. Павлов разработал и широко использовал сочетание операций разного типа для анализа физиологических механизмов. Классическим примером такого анализа явилась дифференциация нервного и гуморального механизмов желудочной секреции путем сравнения работы павловского и гейденгайновского желудочков. Мы применили этот принцип для дифференциации эндокринных и неэндокринных функций двенадцатиперстной кишки. Дуоденэктомированные животные, у которых были выключены как пищеварительно-всасывательная, так и эндокринная функции, сравнивались с нормальными неоперированными животными и с животными, у которых двенадцатиперстная кишка была изолирована, т. е. была выключена пищеварительно-всасывательная функция при сохранении гормональной. В результате сопоставления здоровых животных, животных после изоляции двенадцатиперстной кишки и ее удаления нами были обнаружены некоторые важные и в значительной мере неожиданные феномены.
Рис. 6.1. Схема начального (А) и конечного (Б) этапов удаления двенадцатиперстной кишки (по: Уголев, 1978).
Удаляемый отрезок тонкой кишки заштрихован. 1 — двенадцатиперстная кишка; 2 — желудок; 3 — поджелудочная железа; 4 — тощая кишка.
6.3.1. Дуоденальная недостаточностьПосле удаления (но не после изоляции) двенадцатиперстной кишки развивается сложное и специфическое заболевание, которое было названо нами «синдром дуоденальной недостаточности». Решающий аргумент в пользу гормональной природы этого синдрома заключался в отсутствии основных признаков этого заболевания у животных с изолированной двенадцатиперстной кишкой, т. е. с выключенными пищеварительными и транспортными функциями, но оставшимися эндокринными. Важно, что в этом синдроме преобладали признаки общих нарушений функций организма, а не местных (пищеварительно-транспортных) (обзоры: Уголев, 1978, 1985).
Дуоденальная недостаточность особенно тяжело протекает у кошек, часто со смертельным исходом, и значительно легче у собак. Различия эффектов дуоденэктомии у кошек и собак до сих пор неясны. Мы допустили, что многие эндокринные элементы у кошек локализованы в основном в двенадцатиперстной кишке, тогда как у собак более равномерно распределены в разных отделах тонкой кишки. Эта гипотеза нашла подтверждение в ряде морфологических работ, в том числе Э. Солчиа с соавторами (обзоры: Solcia et al., 1975, 1987). Ниже представлена типичная картина дуоденальной гормональной недостаточности у кошек.
Дуоденальная недостаточность развивается в две фазы. Первая фаза характеризуется прогрессирующим истощением, или кахексией, которая достигает максимума примерно через 1.5 мес. (рис. 6.2). К этому времени значительная часть животных теряет до 30–50 % исходной массы тела. Температура тела остается нормальной или даже снижается. Резко угнетается аппетит. Кроме того, обнаруживаются нарушения координации движений, мышечная атрофия, подергивания и судороги. В этот период до половины животных погибает, но при вскрытии в большинстве случаев не удается обнаружить каких-либо дефектов операции.
Рис. 6.2. Масса тела у кошек после дуоденэктомии (1), изоляции двенадцатиперстной кишки (2) и у контрольны животных (3) (по: Уголев, 1978).
По оси абсцисс — время после операции (сут); по оси ординат — масса тела животных (кг).
Вторая фаза развивается у тех животных, у которых кахексический синдром выражен слабее, и они выживают. Спустя 2–3 мес. после операции у таких животных первоначальная масса тела восстанавливается, а затем развивается ожирение. В отличие от дуоденэктомированных кошек у животных с изолированной двенадцатиперстной кишкой общее состояние и исходная масса тела быстро нормализуются и в дальнейшем не отличаются от контрольных животных.
Если кахексический синдром с трудом можно объяснить нарушениями пищеварения и всасывания, то последующее ожирение на фоне восстановившегося аппетита и отсутствия диареи следует трактовать как общее заболевание, возникшее вследствие выпадения гормональных эффектов. Действительно, дуоденальную недостаточность невозможно объяснить выпадением пищеварительно-транспортных функций двенадцатиперстной кишки. При обследовании дуоденэктомированных животных и животных с изолированной двенадцатиперстной кишкой обнаружено, что лишь у первых сохраняются на протяжении всего периода наблюдения существенные нарушения многих морфологических и биохимических характеристик.
Приведем лишь некоторые примеры, характерные для животных с дуоденэктомией, но не с изоляцией двенадцатиперстной кишки. Так, при дуоденальной недостаточности наблюдаются повышение уровня холестерина в крови, повышение остаточного азота в крови кошек и понижение в крови собак, снижение белковообразовательной функции печени, нарушение обмена гликопротеинов и липидов, изменение уровня глюкозы в крови. Активность лактатдегидрогеназы, альдолазы, аспартат- и аланинаминопептидаз, кислой и щелочной фосфатаз, липазы и других ферментов также претерпевает существенные изменения. Наблюдаются нарушения водно-солевого обмена и моторно-эвакуаторной функции желудка. Важно отметить, что организм теряет способность отвечать на прием пищи развитием лейкоцитоза (см. также гл. 7).
Итак, анализ полученных данных позволяет заключить, что нарушения, возникающие после удаления двенадцатиперстной кишки, определяются выпадением эндокринных, а не пищеварительно-транспортных функций этого органа.
