CC BY
115
УДК 612.327
СЕКРЕТОРНАЯ И МОТОРНО-ЭВАКУАТОРНАЯ ФУНКЦИИ ЖЕЛУДКА И ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ МЫШЕЧНОМ И ЭМОЦИОНАЛЬНОМ НАПРЯЖЕНИИ
А П. Кузнецов, Л.Н.Смелышева Курганский государственный университет
Мышечное и эмоциональное напряжение является частым атрибутом повседневной жизни человека. Причем в ряде случаев уровень физического напряжения настолько высок, что правильнее говорить о гиперкинезии. Особенно ярко гиперкинезия проявляется в некоторых видах современного спорта. Так, лыжникам высокого класса на тренировках приходится преодолевать в день по 70-100 км, велосипедистам — по 120-200 км, легкоатлетам-стайерам — по 40-60 км. Такие сверхмощные нагрузки оказывают неизбежное влияние на все физиологические системы, которое определяется как спецификой самих мышечных нагрузок, так, и адаптационными потенциями организма.
Знание механизмов влияния различных уровней гиперкинезии на функцию пищеварительного аппарата особенно важно в подростковом возрасте, поскольку в этот возрастной период отмечается максимальное увеличение занятиями спортом. Вместе с тем клиницистами отмечено, что именно в подростковом возрасте чаще встречается язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки по сравнению с детьми и юношами. Актуальной проблемой современной гастроэнтерологии, имеющей большой теоретический и практический интерес, является раскрытие механизмов действия не только ежедневного физического напряжения (когда эффект повышенной мышечной активности трансформируется в изменение функциональной активности и функционального состояния различных органов и систем организма), но и проявляющийся в изменении функционального состояния органов в процессе самой нагрузки и непосредственно после ее окончания (Смирнов К. В., 1989; Krebs, 1992), Это особенно важно для выработки правильного режима питания, режима тренировок, а также наиболее рационального использования мышечных нагрузок с лечебной и профилактической целью.
Методы исследования
Желудочная и поджелудочная секреция исследована у 281 человека. Все испытуемые
прошли углубленное медицинское обследование, включающее методы антропометрии, со-матоскопии, рентгенографии и рентгеноскопии внутренних органов, врачебно-педагогические наблюдения, и по состоянию здоровья были отнесены к основной медицинской группе. У части взрослых испытуемых было проведено эндоскопическое исследование желудка и двенадцатиперстной кишки. В качестве модели гиперкинезии были взяты занятия различными видами спорта, где градация интенсивности, объема и характера мышечных упражнений поддается учету и классификации. С этой целью у испытуемых учитывалась спортивная специализация, квалификация и стаж занятий. Испытуемые контрольной группы занимались физической культурой только в объеме школьной и вузовской программ. В исследованиях приняли участие лица мужского пола. Желудочную и поджелудочную секрецию исследовали утром натощак методом гастрального и гастродуоденаль-ного зондирования.
Параллельно сбору желудочного сока и содержимого двенадцатиперстной кишки проводили сбор смешанной слюны (по 15-минутным порциям) и сбор мочи (по часовым порциям), в условиях мышечной нагрузки собирали пот. У всех испытуемых после пробного зондирования через 4-5 дней определяли фоновые показатели желудочной и панкреатической секреции. Через 4-5 дней после проведения фоновых показателей исследовали влияние мышечного и эмоционального напряжения на секреторную деятельность желудка и поджелудочной железы. Секреторную функцию желудка и поджелудочной железы изучали в следующих условиях:
1. Мышечного покоя (фоновые показатели).
2. После выполнения дозированных вело-эргометрических нагрузок
продолжительностью 30, 60, 90 минут и общим объемом работы 5 000, 36
900,73800, 110700кгм.
3. После сдачи государственного экзамена.
4. После сдачи государственного экзамена с последующим
выполнением дозированной велоэргометри-ческой нагрузки. (36 900 кгм).
5. После блокады М-холинорецепторов (в условиях мышечного покоя
и после выполнения дозированной велоэр-гометрической нагрузки).
6. После блокады В-адренорецепторов (в условиях мышечного покоя и
после выполнения дозированной велоэрго-метрической нагрузки).
Фармакологические препараты (атропин 1 мл 0,1% раствора подкожно) и обзидан (40 мг внутрь) вводились за 15-20 минут до начала зондирования, а при выполнении дозированной нагрузки за 15-20 минут до ее начала. Особое внимание было уделено исследованию гу-морально-гормональным механизмам регуляции желудочной и поджелудочной секреции. С этой целью перед началом мышечной нагрузки и после ее окончания брали кровь из локтевой вены для исследования гормонов в сыворотке крови. В условиях зондирования забор крови проводился до начала зондирования, на 15-й минуте базальной секреции и через 15 минут после введения стимулятора. Была изучена динамика секреции некоторых гормонов при действии пищевой и мышечной нагрузок. Натощак и через 15, 45, 75 минут после приема пищевого завтрака в сыворотке крови радиоиммунным методом определяли содержимое инсулина, гастрина, глюкагона, АКТГ, СТГ, ФСГ, ЛГ, кальцитонина, паратгормона, альдостерона, кортизола и тестостерона.
У части испытуемых параллельно с секреторной функцией желудка и поджелудочной железы с помощью гастрографа и гамма-камеры была исследована моторно-эвакуаторная функция желудка. Запись гастрограммы проводилась в покое и сразу после выполнения физической нагрузки. В этих же условиях испытуемые принимали 200 г манной каши, меченной Тс 99жи на 5-, 15-и 30-й минуте исследовали эвакуацию содержимого желудка. В соответствии с задачами настоящей работы использовались следующие стимуляторы пищеварительных желез:
1.Стимуляторы желудочной секреции — пен-тагастрин (6 мкг/кг), гистамин-дегидрохлорид в дозах 0,01; 0,014 и 0,018 мкг/кг (при применении дозы гистамина 0,018 мкг/кг за 15 минут до этого вводили 3 мл 2,5% раствора пипольфена).
2.Стимуляторы панкреатической секреции — секретин и холецистокинин-панкреозимин (1,5 ед/ кг), 30 мл 0,5% раствора соляной кислоты.
При оценке секреторной функции желудка
и поджелудочной железы учитывали: объем секрета, его рН (потенциометр рН-340), содержание и дебит-час натрия, калия (методом плазменной фотометрии, фотометр фирмы Каг1-2е15лепа, модель III), кальция (трилонометри-ческим методом), хлоридов (методом Фольгар-да). В желудочном соке определяли концентрацию и валовую продукцию соляной кислоты (метод титрования, рН -метрии и внутрижелудоч-ной рН-метрии с помощью рН-зонда), пепсино-гена и суммарной протеолитической активности при исходном рН желудочного сока (Сабсай Н. А., 1968). В поджелудочном соке определяли бикарбонатную щелочность (методом обратного титрования), а также содержание и дебит-час амилазы, липазы(, трипсина и протеолитической активности. Параллельно определяли содержание амилазы в крови (по Смит-Рой в модификации Тин, 1973), в слюне, моче, поте. В крови определяли содержание плазмопепсино-гена (Сабсай Н. А., 1968) и содержание сахара (ортотолуидиновый метод).
Полученные данные обрабатывались статистически с оценкой достоверности различий в группах наблюдений с помощью критерия Стъю-дента-Фишера и коэффициента корреляции.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты проведенных исследований позволили определить, что у испытуемых с различным уровнем повседневной двигательной активности в условиях мышечного покоя обнаруживаются существенные отличия в уровне желудочной и панкреатической секреции. Эти отличия выявлены в уровне тощаковой, базаль-ной, стимулированной субмаксимальными раздражителями желудочной и панкреатической секреции и зависят от специфики и уровня повседневной двигательной активности, от силы применяемого стимулятора пищеварительных желез и от спортивного стажа. По сравнению с испытуемыми контрольной группы повышение секреторной функции желудка обнаружено у велосипедистов, лыжников и легкоатлетов-средневиков, а уменьшение - у борцов. У этих же испытуемых была исследована желудочная секреция с помощью гастродуоденального зондирования, когда один канал зонда находился в желудке, а другой в двенадцатиперстной кишке, и в условиях «стимулированной» секреции в дуоденум вводилось 30 мл 0,5% раствора соляной кислоты.
Установлена четкая закономерность — чем выше исходный уровень желудочной секреции (по объему секрета, дебиту соляной кислоты,
электролитов, ферментов и протеолитической активности) в условиях субмаксимальной стимуляции желудочных желез, тем сильнее тормозной эффект на желудочную секрецию от введения в двенадцатиперстную кишку раствора соляной кислоты. Так, из всех обследованных групп спортсменов у велосипедистов обнаружили самый высокий уровень желудочной секреции, а у борцов самый низкий в ответ на введение капустного отвара и гистамина (0,01 мкг/кг). И именно у велосипедистов ацидифи-кация двенадцатиперстной кишки вызывала самый выраженный тормозной эффект на секреторную деятельность желудка, в то время как у борцов этот эффект был минимальным по сравнению с другими спортсменами и испытуемыми контрольной группы.
Применение стимуляторов, вызывающих близкую к максимальной (гистамин 0,018 мк/кг) или максимальную (пентагастрин 6 мкг/кг) желудочную секрецию, не выявило значительных отличий в желудочной секреции у испытуемых с различным уровнем повседневной двигательной активности. Результаты проведенных исследований дают основание полагать, что уровень и специфика повседневной двигательной активности изменяет реактивность аппарата желудка в ответ на действие субмаксимальных раздражителей пищеварительных желез. В показателях панкреатической секреции у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности в условиях мышечного покоя не выявлено столь существенных различий, как по показателям желудочной секреции. При стимуляции панкреатической секреции (0,5% раствором соляной кислоты) только у спортсменов, занимающихся велосипедным спортом, наблюдают достоверные различия по показателям объема секрета, дебит-часа натрия, бикарбонатов и ферментов. У испытуемых контрольной группы эти показатели ниже. При использовании в качестве стимулятора панкреатической секреции секретина и ХК-ПЗ (1,5 ед/кг) значимых различий в уровне поджелудочной секреции у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности не выявилось.
Итак, полученные данные дают основание утверждать, что специфичность и различный уровень повседневной двигательной активности ведет к изменению реактивности секреторного аппарата и поджелудочной железы в ответ на действие субмаксимальных стимуляторов пищеварительных желез. Дозированные физические нагрузки широко применяются для определения функционального состояния резер-
вных возможностей и устойчивости различных органов и систем организма к действию физического напряжения. Установлено, что устойчивость механизмов секреции желудочных желез к действию мышечной нагрузки находится в зависимости от уровня повседневной двигательной активности. Наиболее выраженные сдвиги наблюдаются у испытуемых контрольной группы, менее выраженные - у борцов, наибольшая устойчивость секреторного аппарата желудка обнаружена у велосипедистов. Однако эта зависимость характерна для базальной секреции и секреции, стимулированной субмаксимальными раздражителями (гистамин 0,01 мг/ кг и 10% отвар капусты). Исследования показали, что после выполнения 30-минутной дозированной нагрузки (36900 кгм) с увеличением дозы вводимого гистамина наблюдается увеличение тормозного эффекта физической работы на объем секрета, валовую продукцию хлоридов и соляной кислоты.
Применение различных по силе стимуляторов желудочной секреции у высококвалифицированных спортсменов после выполнения дозированных велоэргометрических нагрузок продолжительностью 30, 60, 90 минут и объемом 36900, 73800, 110700 кгм выявило существенные различия в показателях желудочной секреции, стимулированной 10% отваром капусты и пентагастрином. У кандидатов в мастера спорта, тренирующихся на выносливость, при стимуляции желудочной секреции 10% отваром капусты нет достоверных различий в уровне секреторных сдвигов после выполнения 30-60, 90-минутных велоэргометрических нагрузок. Желудочная секреция, стимулированная пента-гастрином, по мере увеличения объема дозированной нагрузки существенно снижалась. Причем снижение валового выделения соляной кислоты и пепсиногена происходило как за счет уменьшения объема секрета, так и за счет снижения концентрации этих веществ.
Важным показателем, характеризующим функциональное состояние внешнесекреторной функции поджелудочной железы, является сопряженность процессов выделения жидкой части секрета, бикарбонатов (Коротько Г.Ф. с со-авт., 1991). Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что различные по объему дозированные велоэргометрические нагрузки вызывают неодинаковые сдвиги в уровне панкреатической секреции. Анализ корреляционных взаимоотношений между различными ингредиентами поджелудочного сока показывает, что по мере увеличения объема вы-
полняемой физической нагрузки усиливается теснота связи между объемом секрета и валовым содержанием бикарбонатов, электролитов и ферментов. Наиболее совершенным типом ферментативных адаптации поджелудочной железы считают изменение количества ферментов, необходимых для гидролиза питательных веществ, за счет изменения их концентрации в соке (Фомина Л. С, 1974). Если же определенную концентрацию фермента секретирующий орган создать не может, то в этот процесс вовлекается менее экономный и менее специфичный механизм, обеспечивающий увеличение количества секретируемого сока. В условиях возрастающей мышечной нагрузки имеет место аналогичный механизм адаптации не только в отношении ферментного состава, но и валового выделения бикарбонатов и электролитов.
Эмоциональное напряжение оказывает влияние практически на все физиологические системы организма. Проведенные исследования позволили выявить характерные особенности влияния эмоционального напряжения на секреторную деятельность желудка и поджелудочной железы. Установлено, что в этих условиях значительно угнетается базальная желудочная секреция, в то время как базальная панкреатическая секреция усиливается. Напротив, стимулированная желудочная секреция после действия эмоционального напряжения не изменяется, а стимулированная панкреатическая секреция имеет тенденцию к снижению. В целом механизмы панкреатической секреции значительно устойчивее к действию эмоционального напряжения по сравнению с механизмами желудочной секреции. Сочетанное влияние эмоционального и мышечного напряжения (сдача государственного экзамена с последующим выполнением дозированной велоэргометричес-кой нагрузки продолжительностью 30 минут и объемом 36900 кгм) восстанавливает желудочную секрецию до исходного уровня и усиливает панкреатическую секрецию. Эмоциональное напряжение снижает тормозной эффект на желудочную секрецию ацидификации двенадцатиперстной кишки раствором соляной кислоты. При сочетанием действии эмоционального и мышечного напряжения введение в двенадцатиперстную кишку раствора соляной кислоты еще в большей мере снижает тормозной эффект на желудочную секрецию ацидификации дуоде-нума.
Нормальное функционирование желудочно-кишечного тракта обеспечивается, с одной стороны, взаимодействием функций в пределах
каждого отдельного органа, с другой стороны, строгой преемственностью и координацией в работе всех его органов. Многочисленный материал, основанный на физиологических и клинических наблюдениях, демонстрирует сложное функциональное взаимодействие между различными отделами пищеварительной системы. Особое место в системе функциональных взаимоотношений в пищеварительной системе занимают желудок, поджелудочная железа и двенадцатиперстная кишка.
Исследование объемов слюны, желудочного и поджелудочного соков и мочи после действия мышечного и эмоционального напряжения позволило выявить разнонаправленные изменения объемов этих биологических жидкостей. Характерным является то, что сохранение высокой функциональной активности секреторного аппарата желудка и поджелудочной железы после действия физической нагрузки или эмоционального напряжения в определенной мере обеспечивается снижением напряжения слюноотделения и мочевыделения (особенно после сочетанного действия эмоционального и мышечного напряжения). Важным также является то, что между объемами желудочного и поджелудочного соков существуют своего рода компенсаторные взаимоотношения: при значительном снижении объема желудочного секрета сохраняется или усиливается объем панкреатической секреции и, наоборот, при угнетении панкреатической секреции желудочное соковыделение усиливается.
Благодаря действию различных ферментов происходит гидролиз пищевых веществ до субстанций, пригодных к всасыванию. Этому способствуют особо организованные энзиматичес-кие цепи, которые осуществляют поэтапное расщепление пищевых веществ в различных отделах желудочно-кишечного тракта. Исследование концентрации и валового выделения ферментов слюны, желудочного сока и содержимого двенадцатиперстной кишки у людей с различным уровнем повседневной двигательной активности показало, что в условиях мышечного покоя у спортсменов, у которых выявлены низкие значения содержания пепсиногена в желудочном соке, наблюдаются более высокие показатели трипсина в дуоденальном содержимом. При низких значениях панкреатической амилазы отмечается более высокий уровень амилазы слюны. Такого своего рода «компенсирования» не обнаружено в отношении липазы желудочного сока и содержимого двенадцатиперстной кишки. Под влиянием мышечного и
эмоционального напряжения наблюдаются разнонаправленные изменения в выделении пищеварительных ферментов, выделяемых в различных отделах желудочно-кишечного тракта. Это прежде всего характерно для ферментативных взаимоотношений амилазы слюны и амилазы поджелудочного сока, пепсиногена в желудочном соке и трипсина в содержимом двенадцатиперстной кишки. Параллельно снижению фермента в одном пищеварительном соке увеличивается валовое количество в другом пищеварительном соке фермента из этой энзиматичес-кой цепи. За счет таких перераспределительных реакций поддерживается высокий уровень гидролиза пищевых продуктов в условиях воздействия на организм мышечного и эмоционального напряжения.
Поступающая из желудка соляная кислота в двенадцатиперстной кишке нейтрализуется щелочными бикарбонатами поджелудочного сока, в результате чего создаются оптимальные условия для ферментативного расщепления пищевых веществ в кишечнике. При недостаточной нейтрализации соляной кислоты бикарбонатами наряду с ухудшением условий для пищеварения создаются предпосылки для агрессивного действия кислоты на слизистую оболочку двенадцатиперстной кишки, наблюдается ее изъязвление. Мышечная нагрузка оказывает влияние на соотношение кислотовыде-лительной активности желудка и бикарбонато-выделительной способности поджелудочной железы. Ни 30-, ни 60-минутные нагрузки не снижают нейтрализующей способности панкреатических бикарбонатов по отношению к желудочной кислоте. Однако, среди 45 обследованных спортсменов после выполнения 30-минутной велоэргометрической нагрузки выявлены 4 человека, у которых индекс бикарбонаты/кислота был ниже единицы. Такой вариант соотношений бикарбонатов и кислоты, если он повторяется, можно рассматривать как возможную предпосылку к возникновению патологических изменений в двенадцатиперстной кишке. Разработанный в нашей лаборатории тест определения индекса бикарбонаты/кислота в покое и после дозированной мышечной нагрузки позволяет выявить лиц. склонных под влиянием физического напряжения к закислению двенадцатиперстной кишки. Особо следует подчеркнуть, что нейтрализующая способность бикарбонатов поджелудочного сока по отношению к поступающей из желудка соляной кислоте существенно возрастала, если после эмоционального напряжения испытуемые сразу выполняли
мышечную нагрузку. У людей, имеющих высокий уровень посведневной двигательной активности, в условиях мышечного покоя наблюдаются некоторые специфические особенности регуляторных механизмов, обеспечивающих в покое экономичность функций организма. Еще в большей мере специфичность регуляторных механизмов проявляется в процессе выполнения мышечной нагрузки и после ее окончания у людей, адаптированных и неадаптированных к действию физического напряжения. Все эти изменения накладывают отпечаток на функции всех систем организма, в том числе и пищеварительной системы.
Опыты с фармакологической блокадой М-холино- и бета-адренорецепторов в покое и при выполнении дозированной велоэргометричес-кой нагрузки свидетельствуют о важной роли парасимпатического и симпатического отделов вегетативной нервной системы в адаптации пищеварительных желез к мышечной нагрузке. Было установлено, что в покое частичное выключение парасимпатических влияний почти вдвое снижало объем желудочной секреции (ба-зальной - до 59,2+7,4, стимулированной — до 55,5+6,9%), в значительной мере угнетая панкреатическую секрецию (соответственно, до 77,1+8,9% и 88,5+9,4%). Совместное действие атропина и дозированной нагрузки вызывало мощное угнетение базального и стимулированного желудочного соковыделения (до 42,7+5,0 и 47,9+6,8%, соответственно) и базальной поджелудочной секреции (до 48,6+9,4%). Стимулированная поджелудочная секреция в этих условиях возрастала до 117=Ы1,8%. Исследование желудочной и поджелудочной секреций в покое и после нагрузки при блокаде бета-адре-норецепторов обзиданом показало, что в этих условиях уменьшались базальная и стимулированная желудочная секреция. Панкреатическая секреция при действии обзидана в покое возрастала, а в условиях совместного влияния об-зидана и нагрузки снижалась, за исключением панкреатической липазы, которая в условиях стимулированной секреции возрастала до 149+12,6%. Особо следует подчеркнуть, что при действии мышечной нагрузки на секреторную деятельность желез желудка возрастает участие в регуляции желудочной секреции симпатической нервной системы. В обычных условиях регулирующее влияние симпатической нервной системы на желудочные железы невелико, хотя и показано существование адреноре-цепторов на мембранах париетальных клеток (Ивашкин В. Т., 1981). Оптимальное функцио-
нирование секреторных клеток желудка обусловлено, в основном, воздействием ацетилхо-лина, гистамина и гастрина. Однако, в условиях мышечной нагрузки роль симпатической нервной системы в регуляции желудочной секреции существенно возрастает.
Анализ содержания гормонов в сыворотке крови у испытуемых контрольной группы и высококвалифицированных спортсменов дает основание полагать, что наряду с различиями в уровне желудочной и панкреатической секреции у них имеются различия в концентрации эндогенных гормонов. У испытуемых контрольной группы концентрация гастрина равнялась 55±5,7 пг/мл, у высококвалифицированных спортсменов — 36,3±3,4 пг/ мл (различия статистически достоверны; Р<0,05). У лиц с высоким уровнем повседневной двигательной активности наряду с адаптационной перестройкой в деятельности вегетативной нервной системы в условиях покоя обнаружено более высокое содержание инсулина в сыворотке крови - 28,9±1,55 мкЕ/ мл (у лиц, не занимающихся спортом, -7,3±1,2 мкЕ/мл;Р<0,001). Кроме того, концентрация АКТГ, СТГ, альдостерона, кортизола, кальцито-нина и паратгормона хотя и недостоверно, но все-таки была выше концентрации этих гормонов у испытуемых контрольной группы. Различия в секреции желудочных желез и в содержании гормонов в сыворотке крови наблюдаются и при введении гистамина.
Сопоставляя данные панкреатической секреции и концентрацию исследуемых гормонов после выполнения 30-минутной дозированной нагрузки (велоэргометрической), прежде всего следует отметить, что традиционные представления об ингибиторном действии на внешне-секреторную деятельность поджелудочной железы глюкагона, АКТГ и гормонов коры надпочечников вряд ли справедливы в условиях действия на организм значительного мышечного напряжения. По крайней мере, в этих условиях наряду с увеличением концентрации упомянутых гормонов (причем весьма существенном) мы наблюдали усиление панкреатической секреции.
ипдег выдвинул теорию биогормональной регуляции углеводного обмена, согласно которой скорость и направленность отдельных этапов углеводного обмена и сопряженного с ним жирового обмена зависит, в основном, от соотношения концентраций инсулина и глюкагона в крови. Мы в своих исследованиях определяли коэффициент глюкагон/инсулин, который отражает степень катаболических реакций в орга-
низме при том или ином воздействии. Полученные данные свидетельствуют о том, что с увеличением объема мышечной нагрузки этот коэффициент повышается. В покое он равнялся 2,31±0,31, после выполнения 30-минутной нагрузки 3,94±1,07, после выполнения 60-минутной нагрузки 5,51+1,2; при этом концентрация глюкозы в крови изменялась несущественно: в покое 4,16±0,13 ммоль/л, после 30-минутной нагрузки 4,4+0,2 ммоль/л, а после 60-минутной нагрузки 4,36±0,18 ммоль/л. Усиление катаболических реакций в организме после выполнения дозированных велоэргометрических нагрузок сочеталось с компенсаторной перестройкой деятельности гастродуоденального отдела. В условиях мышечной деятельности усиливается продукция полипептидных гормонов семейства секретин-глюкагон. Как известно, в настоящее время выделяют два семейства полипептидных гормонов: секретин-глюкагоновое и га-стрин-холецистокининовое. Это разделение основано на различиях в структуре гормонов и их взаимодействии с рецепторным аппаратом органов-мишеней. Секретин, глюкагон, 01Р, VI? — представители первого семейства — оказывают стимулирующее влияние на гликогеноли-тические и липолитические процессы и тормозной эффект на желудочную секрецию, замедляют эвакуацию пищи из желудка.
Различные гормоны, имея идентичные молекулярные структуры и общие рецепторы, взаимодействуют между собой по принципу конкурентного торможения. Гроссман (1970) выдвинул гипотезу, согласно которой антагонизм между гормонами секретин-глюкагонового и га-стрин-холецистокинового семейств проявляется в действии на желудочную и поджелудочную секрецию путем неконкурентного торможения. Гормоны взаимодействуют с одним рецептором, имеющим два участка, каждый из которых чувствителен к действию одного семейства. При взаимодействии гормона со своим участком рецептора изменяется сродство второго участка к гормонам другого семейства. В наших исследованиях значительное повышение объема поджелудочного сока, выделения бикарбонатов, электролитов и ферментов обнаружено после выполнения 60-минутной велоэрго-мет-рической нагрузки. По всей вероятности, в этих условиях усиливается секреция секретина и холецистокинина (панкреозимина). В пользу этого свидетельствует почти четырехкратное увеличение объема панкреатического сока, продукции бикарбонатов и ферментов по сравнению с базальным уровнем секреции. У испыту-
емых контрольной группы, велосипедистов и борцов, определили количество Ее- и Ее1-кле-ток в теле и антральном отделе желудка. Известно, что 0-клетки являются местом выработки гастрина, Ес-клетки выделяют серотонин и Ес-клетки, по-видимому, гистамин.
Прежде всего следует отметить, что самое высокое количество исследуемых эндокринных клеток обнаружено у велосипедистов. Причем характерной особенностью у велосипедистов следует считать увеличенное число О- клеток в области тела желудка (по сравнению с испытуемыми контрольной группы и борцами, различия статистически достоверны). Количество клеток в антральном отделе у велосипедистов также выше, чем у испытуемых контрольной группы и борцов. При исследовании корреляционных взаимоотношений между дебит-часом соляной кислоты и пепсиногеном, с одной стороны, и количеством клеток, с другой, у всех испытуемых (п=30) обнаружена прямая корреляционная связь между валовым выделением соляной кислоты (при субмаксимальной стимуляции желудочной секреции) и количеством 0-клеток (г==0,384; Р<0,05) и валовым выделением соляной кислоты и количеством Ее1-клеток (г=0,42; Р<0,01). Прямая, но недостоверная связь обнаруживается между количеством клеток и объемом секрета и валовым выделением пепсиногена.
Таким образом, существует определенная морфофункциональная связь: при повышении количества 0-клеток и Ее1-клеток наблюдается повышенная секреция желудочных желез. С. Б. Коростовцев (1966, 1976) выдвинул гипотезу, согласно которой гипо- и гипорсекреторные варианты желудочной секреции конституционально и наследственно обусловлены. Повышенное количество О- и Ее1-клеток у здоровых людей В. Ю. Голофеевский (1982) считает причиной гиперсекреции соляной кислоты. Положительную корреляцию между массой 0-клеток в антральном отделе слизистой оболочки желудка и продукцией соляной кислоты обнаружили и другие авторы. Результаты наших исследований в сопоставлении с данными других авторов дают основание полагать, что наблюдаемые у испытуемых с различным уровнем и характером повседневной двигательной активности различия в реактивности желудочных желез в условиях базальной и стимулированной субмаксимальными раздражителями желудочной секреции в определенной мере обусловлены различиями в количестве О-, Ее- и Ее1- клеток в слизистой оболочке желудка.
У этих же испытуемых был определен то-щаковый уровень гастрина, инсулина и глюка-гона. Как видно из представленных данных, в тощаковой концентрации гастрина у испытуемых контрольной группы и велосипедистов имеются существенные различия. При самых высоких цифрах 0-клеток в теле и антральном отделе желудка у велосипедистов обнаружен низкий уровень тощакового гастрина в сыворотке крови по сравнению с испытуемыми контрольной группы (Р<0,001) Однако, сравнивая концентрацию гастрина в ответ на прием пищевого завтрака (100 г мяса + 200 мл несладкого чая) у испытуемых контрольной группы и велосипедистов, более высокий уровень гастрине-мии выявлен у спортсменов-велосипедистов. Если натощак у испытуемых контрольной группы концентрация гастрина составила 58,4±4,4 пг/мл, то через 15 минут после приема пищевого завтрака содержание гастрина возросло до 146+12,2 пг/ мл (228±32%), у велосипедистов, соответственно, 32,2±4,3 пг/мл, 173±37 пг/мл (486±51%). Исследование влияния дозированной физической нагрузки и приема пищи (100 г мяса + 200 мл несладкого чая) на динамику секреции гастрина, кальцитонина, паратгормона, СТГ, альдосте-рона, тестостерона показало, что велоэргометрическая нагрузка вызывает выраженные сдвиги в динамике секреции этих гормонов.
Исследование моторно-эвакуаторной функции желудка у лиц с различным уровнем по-сведневной двигательной активности свидетельствует о том, что в зависимости от специфики тренировочных нагрузок и степени адаптационных сдвигов наблюдаются изменения в электрической активности и темпах эвакуации желудка (Кузнецов А. П. с соавт., 1992). Причем эти отличия обнаруживаются как в условиях относительного мышечного покоя, так и после выполнения дозированных мышечных нагрузок. В покое моторная функция желудка у испытуемых, тренирующихся на выносливость, характеризуется меньшей частотой регистрируемых биопотенциалов по сравнению с испытуемыми, тренирующимися со скоростно-силовым уклоном. Показатели величин амплитуды электро-гастрограммы были выше у спортсменов-лыжников (0,132+0,01 мв) по сравнению со спортсменами-борцами (0,102±0,02 мв). После выполнения 60-минутной работы на велоэргомет-ре отмечалось снижение частоты и амплитуды биопотенциалов желудка у лиц, тренирующихся на выносливость, в то время как у спортсменов, тренирующихся со скоростно-силовым ук-
лоном, эти изменения были несущественны.
Параллельно с записью гастрограммы исследовали эвакуаторную функцию желудка. Испытуемые в покое, а также после физической нагрузки, сразу после ее выполнения, принимали 200 г манной каши, меченной Тс 99М, и на 5-, 15-, 30-й минутах на гамма-камере исследовали эвакуацию желудка. В условиях мышечного покоя эвакуация 200 г манной каши из желудка у спортсменов-борцов составляла на 5-й минуте 5,2+1,9%, на 15-й минуте -29,7+9,4%, на 30-й минуте - 59,2+14,1%. У испытуемых, тренирующихся на выносливость, эти значения, соответственно, равнялись: 5-я минута — 7,2±2,3%, 15-я минута — 34,6+6,8%, 30-я минута — 54,3+5,4%. После выполнения часовой дозированной велоэргометрической нагрузки отмечались более быстрые темпы эвакуации (по отношению к показателям в условиях мышечного покоя) у спортсменов, тренирующихся со скоростно-силовым уклоном. Так, у тренирующихся на выносливость после приема пищевого завтрака темпы эвакуации составили: 5-я минута— 5,4+1,6%, 15-я минута — 18,5+2,7%, 30-я минута — 39,5+5,7%, а у спортсменов, тренирующихся со скоростно-силовым уклоном, соответственно: 10,0+5,3; 33,7+11,8%; 73,2+7,2%.
Анализ полученных данных позволяет предположить, что у лиц, имеющих различия в уровне и специфике повседневной двигательной активности, имеются весьма выраженные различия в темпах эвакуации пищевого завтрака из желудка. Причем наиболее выражено различия проявляются после выполнения физической нагрузки. Сопоставляя данные о моторно-эвакуаторной функции желудка с уровнем секреции соляной кислоты, ферментов и выделения электролитов у этих групп испытуемых, можно констатировать, что у лиц, адаптированных к работе на выносливость, параллельно с более высокой реактивностью секреторного аппарата желудка отмечается замедление эвакуации пищи из желудка. В то время как у лиц, тренирующихся со скоростно-силовым уклоном, после выполнения физических нагрузок обнаруживается снижение реактивности секреторного аппарата желудка и заметное убыстрение темпов эвакуации пищи из желудка. Биологическая целесообразность таких адаптационных изменений, на наш взгляд, заключается в том, что при выполнении длительной физической нагрузки (марафонский бег, гонка на 50 км и т. д.) существует необходимость пополнения в организме фонда аминокислот, углеводов и жи-
ров непосредственно во время мышечной нагрузки. Это становится возможным благодаря высокой реактивности секреторного аппарата желудка и замедлению темпов эвакуации пищи из желудка (нет быстрого сброса) у лиц, тренирующихся на выносливость.
Выводы
1. Специфика и различный уровень повседневной двигательной активности изменяют реактивность секреторного аппарата желудка и поджелудочной железы в ответ на действие субмаксимальных стимуляторов желудочной и поджелудочной секреции. Высокая реактивность секреторного аппарата желудка и поджелудочной железы выявлена у спортсменов, тренирующихся на выносливость. По мере увеличения возраста и квалификации этих спортсменов наблюдается повышение секреторной активности желудочных и поджелудочных желез в условиях базальной и стимулированной максимальными стимуляторами желудочной и поджелудочной секреции. Низкая реактивность желудочных желез выявлена у спортсменов-борцов и у лиц с низким уровнем повседневной двигательной активности.
2. Различия в реактивности желудочных желез у испытуемых с разным уровнем повседневной двигательной активности проявляются в степени торможения желудочной секреции в ответ на введение в двенадцатиперстную кишку раствора соляной кислоты. При высоком исходном уровне базальной и стимулированной субмаксимальными раздражителями желудочной секреции отмечается наиболее выраженное торможение желудочной секреции в ответ на ацидификацию двенадцатиперстной кишки. При низком исходном уровне желудочной секреции тормозной эффект от дуоденальной аци-дификации выражен незначительно или совсем отсутствует.
3. Дозированные мышечные нагрузки позволяют выявить функциональные возможности секреторного аппарата желудка и поджелудочной железы в ответ на действие физического напряжения. Высокой устойчивостью к действию мышечного напряжения обладают механизмы секреции желудочных и панкреатических ферментов, меньшей - механизмы секреции соляной кислоты, бикарбонатов и электролитов, еще меньшей - механизмы выделения жидкой части секрета. Уровень секреторных сдвигов в ответ на физическую нагрузку зависит от силы стимулятора пищеварительных желез: при
использовании стимуляторов, вызывающих максимальную или близкую к максимальной секреторную реакцию , наблюдаются более выраженные сдвиги в уровне секреции, при использовании субмаксимальных стимуляторов отмечаются менее выраженные изменения.
4. Эмоциональное напряжение оказывает неодинаковое влияние на функциональное состояние секреторного аппарата желудка и поджелудочной железы. Механизмы панкреатической секреции значительно устойчивее к действию эмоционального напряжения по сравнению с механизмами желудочной секреции. Эмоциональное напряжение снижает тормозной эффект на желудочную секрецию ацидифика-ции двенадцатиперстной кишки раствором соляной кислоты. При последовательном воздействии эмоционального и мышечного напряжения еще в большей мере снижается тормозной эффект на желудочную секрецию ацидифи-кации двенадцатиперстной кишки.
5. В покое у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности наблюдаются различные варианты перераспределения объемов пищеварительных соков и мочи: при высоком уровне слюноотделения и напряжения желудочного м поджелудочного соков отмечаются низкие значения диуреза, напротив, при низкой функциональной активности пищеварительных желез напряжение диуреза более высокое. Между показателями объемов желудочного и поджелудочного соков существует обратная зависимость. Выявлено компенсаторное перераспределение в пищеварительных соках ферментов из одной энзиматической цепи: при низком содержании пепсиногена в желудочном соке наблюдается более высокое содержание трипсина в поджелудочном соке и наоборот. Такие взаимоотношения характерны для амилазы слюны и амилазы панкреатического сока.
6. Мышечное и эмоциональное напряжение вызывает разнонаправленные сдвиги в уровне желудочной и поджелудочной секреции. При снижении объема желудочного секрета отмечается увеличение панкреатической секреции, при угнетении панкреатической секреции желудочное сокоотделение возрастает. Кроме липазы, параллельно снижению уровня ферментов в одном пищеварительном соке увеличивается валовое количество в другом пищеварительном соке ферментов из этой же энзиматической цепи. Секреторные перераспределительные реакции поддерживают высокий уровень гидролиза пищеварительных веществ. После выполнения физической нагрузки обнаруживаются
устойчивые корреляционные связи между выделением натрия, калия и хлоридов в составе желудочного и поджелудочного соков.
7. В качестве информативного диагностического теста для определения влияния физических нагрузок на гастродуоденальный отдел желудочно-кишечного тракта можно использовать определение индекса бикарбонаты/кислота, отражающего способность бикарбонатов поджелудочного сока нейтрализовать соляную кислоту, поступающую в двенадцатиперстную кишку из желудка.
8. Изменение реактивности секреторного аппарата желудка и поджелудочной железы у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности характеризуется особенностями нейрогуморальнои регуляции функционального состояния пищеварительных желез, среди которых можно выделить следующие: а) у лиц с высоким уровнем повседневной двигательной активности повышение реактивности секреторного аппарата желудка и поджелудочной железы сочетаются с преобладанием у них в покое влияний парасимпатической нервной системы и повышенной продукцией инсулина; б) между тощаковой концентрацией гастрина и концентрацией соляной кислоты существует обратная зависимость. У высококвалифицированных спортсменов, тренирующихся на выносливость, выявлены самые высокие показатели концентрации соляной кислоты в желудочном соке и самые низкие значения концентрации гастрина. У лиц, не занимающихся спортом, параллельно низкому значению содержания кислоты выявлены высокие показатели концентрации гастрина; в) у лиц с высоким уровнем повседневной двигательной активности параллельно отличиям в реактивности желудочных желез обнаружено повышение количества G-клеток и некоторое увеличение количества Ее-и Ее1-клеток в слизистой оболочке желудка. Между валовой продукцией соляной кислоты, пепсиногена и количеством G- и Ее1-клеток существует прямая корреляционная связь; г) чем выше исходный уровень Тощаковой секреции соляной кислоты, тем выше пик секреции гаст-рина в ответ на введение пищевого завтрака. Высокая гастринемия в ответ на прием пищевого завтрака выявлена у спортсменов, выполняющих работу на выносливость.
9. В условиях мышечной нагрузки существенно возрастает роль симпатической нервной системы в регуляции желудочной и поджелудочной секреции. Блокада ($-адренорецеп-торов при мышечной нагрузке вызывает резкое
снижение желудочной и панкреатической секреции.
10. Метаболические сдвиги, возникающие при выполнении мышечной работы, вызывают изменения в факторах регуляции желудочной и панкреатической секреции, обуславливая сдвиги в функциональном состоянии секреторного аппарата желудка и поджелудочной железы. При выполнении физических нагрузок усиливается продукция полипептидных гормонов с выраженной катаболической направленностью. Эти гормоны способствуют усилению внешнесекретор-ной функции поджелудочной железы при угнетении секреторной активности желез желудка.
11. У лиц с низким уровнем повседневной двигательной активности физическая нагрузка параллельно угнетению снижает концентрацию и валовое выделение кальция и калия в желудочном соке и содержание кальция в крови, которые являются факторами, стимулирующими свободное окисление и интенсифицирующими тканевое дыхание клеток секреторного аппарата желудка. У людей с высоким уровнем повседневной двигательной активности меха-
низм торможения желудочной секреции имеет место только при очень объемных мышечных нагрузках.
12. Прием пищи вызывает существенные сдвиги в интрамедиарном метаболизме, выражающиеся в повышении концентрации гастри-на, кальцитонина и СТГ. Прием пищи после выполнения физической нагрузки снижает пик секреции гастрина по сравнению с пиком гастрина на действие только пищевого завтрака и изменяет характер гормональных кривых кальцитонина, па-ратгормона, альдостерона, кортизола, тестостерона и СТГ.
13 Экспериментальные данные по влиянию физического и эмоционального напряжения на секреторную функцию желудка и поджелудочной железы у человека могут быть использованы для научного обоснования рационального режима физических нагрузок и питания в условиях космического полета и в процессе послеполетной реадаптации, а также в условиях тренировочных и соревновательных нагрузок у спортсменов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Виноградова Т.В. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2002, - № 1. - с. 142. - Рус.
2. Гэлочкин З.А., Госдаров В.М. Определение протеолитической активности трипсина. - В кн.: Новые методы
и модификации биохимических исследований в животноводстве. М.: Колос, 1970, с.158-163.
3. Голофеевский В. Ю. Эндокринный аппарат слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки и при
некоторых формах гастродуодегальной патологии клинико-экспериментальные исследования: - Авто-реф. дис. канд. мед. наук. - Л., 1982. - 25 с.
4. Ивашкин В. Т. , Васильев В. Ю., Северин Е. С. Уровни регуляции функциональной активности органов и
тканей.-П.: Наука,1987,- 272 с.
5. Коростовцев С. Б. , Ивашкин В. Т. Современные методы исследования и принципы оценки показателей
секреторной и двигательной функций желудка. - П.: Изд-во Военно-медицинской академии им. С. М. Кирова, 1977.-65 с.
6. Кузнецов А. П., Шпанов Н. Ю., Шаламова Е. Ю., Смелышева Л. Н., Исаков М. В. Моторная и эвакуаторная
функция желудка у лиц с различным уровнем повседневной двигательной активности.
7. Сабсай Б. Н. / Сравнительная оценка некоторых методов определения протеолитической активности
желудочного сока // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. - 1966. - Т. 52.
8. Физиология человека, 2004, том 30, № 1, с. 124-131.
9. Физиология человека, 2003, том 29, № 6, с. 79-85.
