Ю.А. Лысиков
Институт питания РАМН, Москва

Состояние пищеварительной функции
у хирургических больных.
Существует ли проблема?
В хирургической практике достаточно часто приходится сталкиваться с различными нарушениями пищеварительной функции, причем они могут развиваться даже тогда, когда хирургические манипуляции и не затрагивают желудочно-кишечный тракт. В некоторых случаях нарушения в работе системы пищеварения носят временный, преходящий характер и обусловлены применением общего наркоза, миорелаксантов и ряда других фармакологических препаратов. При этом чем более продолжительно и травматично хирургическое вмешательство, тем сильнее негативное влияние на состояние пищеварительной функции. Часто тяжелые и длительно текущие нарушения пищеварения развиваются тогда, когда хирургические манипуляции затрагивают брюшную полость или непосредственно органы пищеварения. Однако нарушения в работе органов пищеварения можно наблюдать и в тех случаях, когда основная патология носит генерализованный характер или имеет высокую степень тяжести, что может быть связано с инфекционным процессом, системной интоксикацией, нарушениями кровоснабжения органов пищеварения, снижением иммунной функции.
Существует и еще одна группа причин, обусловленных первичным нарушением работы органов пищеварения. Они сочетаются с хирургической патологией, проявляются клинически и являются всего лишь видимой «вершиной айсберга» среди различного рода дисфункций в системе пищеварения. Дело в том, что в человеческой популяции высока частота наследственно обусловленных нарушений и отклонений от нормы в работе системы пищеварения, которые можно встретить практически у каждого человека. Серьезные нарушения функции пищеварения начинают проявляться уже в раннем детском возрасте, другие, менее значимые, могут проявиться позже. Но у подавляющего большинства людей нарушения или отклонения в работе различных звеньев пищеварительного конвейера могут быть в определенной степени компенсированы, и вся система пищеварения будет находиться в состоянии устойчивого или неустойчивого равновесия. Часто травма, заболевание или хирургическое вмешательство могут стать тем пусковым механизмом, который способен вывести систему пищеварения из состояния равновесия и привести ее в патологическое состояние. В пользу такого сценария развития событий могут свидетельствовать многочисленные случаи, когда осложнения со стороны органов пищеварения возникают совершенно неожиданно, не у всех, а лишь у отдельных больных и имеют различную степень тяжести. В настоящее время можно прогнозировать развитие патологии или осложнений со стороны органов пищеварения, если поставить такую цель или проводить тестирование работы этой системы. Но для этого нужно знать, что, где и когда искать.
Еще одной важной проблемой, которая встает перед хирургами и непосредственно затрагивает состояние пищеварительной функции, является питание хирургического больного. Сейчас уже не вызывает сомнения тот факт, что питание является мощным лечебным фактором, который оказывает влияние на функциональное состояние всех без исключения органов и систем организма. В условиях хирургической патологии и последствий хирургической травмы возникает и развивается тяжелый нутритивный (пищевой) дефицит, связанный с усилением процессов метаболизма, катаболизма, развитием окислительного стресса и другими нарушениями, которые сопровождаются потерями белка, микроэлементов, витаминов. Все эти процессы развиваются на фоне недостаточного поступления в организм больного основных пищевых веществ (белков, жиров и углеводов), пластических и энергетических субстратов, микронутриентов, что связано с выключением или нарушением работы системы пищеварения, которая играет ключевую роль в питании. Но пытаются ли врачи восстановить и активизировать работу системы пищеварения, чтобы обеспечить нормальное питание больного? Расчет или коррекция диеты хирургического больного, введение энтерального или парентерального питания являются всего лишь необходимым, не достаточным условием нормализации пищевого статуса больного. Пищевые вещества должны усвоиться (поступить из просвета кишки в кровь), а для этого они должны пройти этап пищеварения и всасывания. Но этого может оказаться недостаточно, так как существует второй этап ассимиляции, который заключается в утилизации всосавшихся нутриентов организмом. При этом на всех этапах ассимиляции возникают неизбежные потери, которые возрастают и при нарушении пищеварительной функции, и при неадекватном (например, слишком быстром) поступлении нутриентов в ЖКТ или в кровь. То же касается и парентерального питания, значительная часть которого может секретироваться в просвет кишки, возвращаясь затем в организм естественным путем (рис. 1).
Для того чтобы оптимизировать питание, необходимо, прежде всего, обеспечить нормальную работу системы пищеварения. Организация питания больного (нутритивная поддержка) должна проводиться не только с целью преодоления дефицита тех или иных нутриентов, но и с учетом необходимости преодоления имеющейся системной пищеварительной недостаточности (пареза кишечника, воспалительных процессов в слизистой оболочке, нарушения всасывания, снижения активности пищеварительных ферментов) или нарушений в работе отдельных ее звеньев. Разумеется, любая пищевая поддержка хирургического больного всегда оказывает весьма заметное положительное воздействие на патогенез заболевания и его клиническое состояние. Но является ли она эффективной и оптимальной?
К сожалению, приходится отмечать, что питание больного осуществляются без учета работы системы пищеварения – вслепую. Для хирурга, реаниматолога и даже клинического нутрициолога система пищеварения больного является «черным ящиком», о работе которого судят по общим клиническим симптомам или ответным реакциям на питание. Между тем, часто имеются все возможности заглянуть внутрь. Тем более это необходимо делать в тех случаях, когда хирургическое вмешательство непосредственно касается ЖКТ, а также и тогда, когда ЖКТ играет важную роль в патогенезе, например при ожоговой болезни. Но что этому мешает?
Прежде всего, сама система организации медицинской помощи, когда единый организм произвольно делится на части, которые лечат и изучают врачи разных специальностей и направлений. В немалой степени работу врачей осложняют недостаточные знания в области физиологии пищеварения, а также неинформированность о современных возможностях в исследовании органов пищеварения и пищеварительной функции.

Основные функции системы пищеварения
Хорошо известно, что основной функцией системы пищеварения является переваривание и всасывание экзогенных пищевых веществ рациона. Все это составляет начальные стадии ассимиляции пищи. Для выполнения этой основной своей задачи система пищеварения осуществляет целый ряд вторичных функций, которые можно свести в отдельные функциональные блоки:
• депонирование пищевых веществ, которое происходит не только в желудке, но и во всем кишечнике;
• гидролиз пищевых веществ, который происходит на всем протяжении кишечной трубки и осуществляется последовательно по принципу конвейера с участием эндо- и экзогидролаз, бактериальных ферментов и гидролитических ферментов пищи;
• трансформация всасывающихся пищевых субстратов, которая осуществляется в эпителиальных клетках тонкой кишки;
• всасывание, которое осуществляется преимущественно в начальном отделе тонкой кишки, главным образом через эпителиальные клетки кишечника;
• субстрат-связывающая и сорбционная функция, которая играет исключительно важную роль в захвате и всасывании всех основных макро- и микронутриентов, пищеварительных ферментов; это эффективный способ контроля и регуляции всасывания, который осуществляется с помощью специфических субстрат-связывающих белков, гликопротеинов слизи, секреторных иммуноглобулинов, пищевых волокон;
• секреторная функция главных пищеварительных желез (слюнных, желудочных, Бруннеровых, поджелудочной железы, печени, кишечной стенки) в отношении пищеварительных ферментов, субстрат-связывающих белков, желчных кислот, соляной кислоты, слизи, бикарбонатов и других факторов, участвующих в процессах гидролиза и транспорта;
• транспортная – моторная (двигательная) функция, связанная с работой гладкой мускулатуры участков кишечной стенки: слизистой оболочки, мышечной оболочки и гладкой мускулатуры сфинктеров, что обеспечивает не только перемешивание и продвижение химуса вдоль кишки, но и всасывание, секрецию в желудке, тонкой и толстой кишке;
• гомеостазирование энтеральной среды, что обеспечивает определенный химический состав химуса, выравнивание осмотического давления, формирование транспортных потоков;
• регуляторная функция – нервная, энтероэндокринная и субстратная регуляция секреторной, моторной, пищеварительной и всасывательной функции.
Каждый из перечисленных выше функциональных блоков формирует отдельные звенья своего рода пищеварительного конвейера. Нарушение в работе даже одного из этих блоков может повлечь за собой нарушение функционирования всего конвейера.
Работа пищеварительного конвейера ЖКТ имеет две составляющих. Первая направлена вдоль кишечной трубки, вторая – из просвета кишки во внутреннюю среду организма. В свое время А.М. Уголев рассматривал существование трех этапов пищеварительного конвейера: полостного, мембранного и внутриклеточного. В настоящее время можно выделить следующие этапы пищеварительного конвейера: полостной, с участием бактериальных ферментов; пристеночный; мембранный; внутриклеточный, который включает эндовезикулярный гидролиз пищевых субстратов и переваривание внутри лизосом; а также завершающий этап пищеварения, происходящий в собственной пластинке слизистой оболочки. Каждый из этапов пищеварительного конвейера находится в определенном пространстве слизистой оболочки тонкой кишки и включает свой пул пищеварительных ферментов. Однако на этом процессы пищеварения не завершаются и продолжаются в печени, в сыворотке крови, органах и тканях, где также могут присутствовать кишечные и эндогенные гидролитические ферменты (рис. 2).
Транспортные процессы в ЖКТ также осуществляются по принципу конвейера, поэтому можно говорить о пищеварительно-транспортном конвейере. Основной движущей силой транспортного конвейера является сократительная – двигательная активность гладкой мускулатуры слизистой мышечной оболочки кишечной трубки. Сокращение гладких мышц мышечной оболочки желудка, тонкой и толстой кишки способствует перемешиванию химуса и его продвижению в необходимом направлении вдоль кишечной трубки. Работа гладких мышц слизистой оболочки играет ключевую роль во всасывании пищевых субстратов в тонкой кишке. С помощью циклических процессов сокращения и релаксации гладких мышц кишечных ворсинок происходит перенос пищевых веществ с потоком жидкости из просвета кишки к поверхности эпителия ворсинок, а также выталкивание пищевых субстратов из межклеточного пространства эпителия в кровеносные и лимфатические капилляры. Этот же механизм способствует и обратному току жидкости, который формирует кишечную секрецию. Таким образом, нарушение макро- и микромоторики способно нарушить не только транзит химуса вдоль кишечной трубки, но и всасывание пищевых веществ.
Механизмы переноса веществ через эпителиальный барьер кишечника различны: наряду с парацеллюлярным транспортом через межклеточные контакты эпителия в энтероцитах работает специализированный везикулярный механизм транспорта с помощью эндоцитоза. Ключевым элементом этой специализированной транспортной системы являются микроворсинки энтероцитов, от основания которых и отпочковываются эндоцитозные пузырьки (рис. 3). С помощью этого механизма происходит активная накачка энтероцитов самыми различными пищевыми субстратами, поступающими в клетку в составе транспортных везикул, которые формируют упорядоченные транспортные потоки, не нарушая метаболические процессы в энтероците. С помощью этого транспортного механизма из просвета кишки в кровь могут проникать не только мономеры, но и более крупные молекулы пищевых субстратов, ксенобиотики, лекарственные препараты, пищевые антигены, энтеротоксины. При этом контрольная функция по предотвращению проникновения в организм чужеродных макромолекул осуществляется с помощью иммунных, энзиматических и ряда других механизмов защиты, нарушение в работе которых ведет к увеличению проницаемости кишечника для пищевых аллергенов и токсических веществ.
Следует подчеркнуть, что пищеварительно-транспортная система кишечника человека представлена исключительно совершенной и надежной организацией и регулированием, которые закреплены эволюционно и имеются у всех позвоночных. Для нее характерен определенный рельеф поверхности, сформированный кишечными складками и ворсинками, увеличивающими пищеварительную и транспортную поверхность кишечника до 30-40 м2. Однако реально в процессах всасывания участвует лишь небольшая часть этой поверхности – около 20-25 % поверхности верхней трети кишечных ворсинок на протяжении первого метра тонкой кишки. Более половины клеточной популяции кишечного эпителия закрыто от внешней среды в криптальной зоне. Эпителий нижней половины ворсинок и дистальных отделов тонкой кишки находится в резерве. Повреждение эпителия на вершине ворсинок в результате энтерита часто также является причиной частичного или полного прекращения всасывания.
Наряду с пищеварением с участием эндогенных гидролитических ферментов, в процессе гидролиза пищевых веществ участвуют гидролитические ферменты пищи, а также кишечные бактерии. Роль кишечных микроорганизмов в пищеварении (переваривание белков, липидов и углеводов) достаточно велика, так как биомасса кишечных бактерий, по некоторым оценкам, превышает один килограмм и они в течение суток могут многократно удваивать свою массу. Кишечные бактерии переваривают и усваивают пищевые волокна, которые устойчивы к действию гидролитических ферментов поджелудочной железы и кишечника. По всей вероятности, объем микробного гидролиза пищевых ферментов настолько велик, что можно говорить о микробном пищеварении, в результате которого (полостного, мембранного и внутриклеточного) происходит переваривание и утилизация бактериями определенной части нашего пищевого рациона и основной массы пищевых волокон, а также эндогенных пищевых субстратов (гликопротеинов кишечной слизи). Однако и макроорганизм получает взамен аминокислоты, моносахариды, летучие жирные кислоты, витамины и другие пищевые субстраты.
Следует подчеркнуть, что помимо пищеварительной функции ЖКТ выполняет и другие:
• барьерную и защитную функции, обеспечивая структурный – эпителиальный барьер пищевода, желудка и кишечника, а также энзиматический, слизистый и иммунный барьеры. В защите организма от чужеродных микроорганизмов и токсических веществ принимают участие и сапрофитные кишечные микроорганизмы;
• метаболическую, принимая участие не только в начальных, но и последующих этапах ассимиляции пищевых веществ организмом. Известно, что значительная часть пищевых субстратов, ксенобиотиков и лекарственных препаратов претерпевает изменение уже на этапе всасывания. По мощности ферментных систем тонкая кишка превосходит печень;
• биосинтетическую, которая осуществляется в эпителии желудка и кишечника и направлена не только на возобновление эпителиалия и выработку пищеварительных ферментов. В тонкой кишке происходит активный биосинтез холестерина, белка и других веществ. В биосинтезе необходимых организму пищевых веществ принимают участие и кишечные бактерии;
• детоксикацию токсических веществ, энтеротоксинов и метаболитов, которая начинается еще в просвете кишки с участием ряда пищеварительных ферментов и кишечных бактерий. Ферментные системы, принимающие участие в детоксикации, сосредоточены в эпителиальных клетках, а также в клетках иммунной системы слизистой оболочки. В этом также участвуют секреторные и сывороточные иммуноглобулины, которые эффективно блокируют всасывание энтеротоксинов;
• экскреторную функцию ЖКТ, которая хорошо известна. Наряду с почками и кожей ЖКТ принимает активное участие в выведении из организма эндогенных метаболитов, токсических веществ, бактерий и вирусов. Эти вещества выделяются не только с желчью, но и с другими секретами, а также через стенку тонкой кишки;
• переваривание и утилизацию пищевых субстратов и метаболитов, поступающих в ЖКТ в результате секреторной деятельности. По объему эндогенного пищеварения ЖКТ намного превосходит объем переваривания экзогенных пищевых субстратов;
• рециркуляцию эндогенных веществ, являющуюся еще одной из важнейших функций ЖКТ. Активность этого процесса настолько велика, что в течение суток через ЖКТ может проходить более 10-15 литров жидкости, включая белки, липиды, углеводы, витамины, микроэлементы и другие пищевые субстраты. Этот механизм обеспечивает гомеостатирование химуса, эндогенное пищеварение, депонирование, утилизацию, выведение из организма различных веществ;
• поддержание эндоэкологического равновесия и регуляцию микробиоценоза кишечника.
Большинство перечисленных функций имеют непосредственное отношение к обеспечению работы пищеварительного конвейера. Однако многие из них имеют самостоятельное значение и связаны с обменом веществ и функционированием различных органов и систем организма: иммунной, выделительной, системы детоксикации и др. Таким образом, любые нарушения работы в системе пищеварения существенно влияют на все основные органы и системы организма не только потому, что нарушается поступление в организм пищевых веществ, но и потому, что увеличиваются потери пищевых субстратов, нарушаются биосинтетические процессы, экскреция и утилизация пищевых веществ. С другой стороны, дефекты и нарушения в работе иммунной системы, кровообращения или нервной регуляции также оказывают существенное влияние на работу органов пищеварения.

Основные методы оценки пищеварительной функции
В настоящее время в арсенале современной диагностики пищеварительной функции имеется достаточное число различных методов, которые позволяют исследовать практически все стороны деятельности системы пищеварения. Основные параметры системы пищеварения можно сгруппировать в определенные блоки и представить следующим образом:
1. Структурные параметры ЖКТ:
• анатомическое строение системы пищеварения – УЗИ, рентгеноскопия;
• макроструктура поверхности слизистой оболочки – эндоскопия;
• микроанатомия слизистой оболочки – стеремикроскопия;
• микроструктура слизистой оболочки – световая микроскопия;
• ультраструктура слизистой оболочки – электронная микроскопия;
• сосудистая система слизистой оболочки – эндоскопия, микроанатомия.
2. Пищеварительная функция:
• ферменты ротовой полости (амилаза, липаза);
• пищеварение в желудке (уровень секреции соляной кислоты и пепсинов);
• пищеварительная функция поджелудочной железы – содержимое просвета кишки (полостное пищеварение);
• кишечное пищеварение – содержимое просвета кишки и биоптаты (полостное, пристеночное и мембранное пищеварение).
3. Функция всасывания:
• интегральная функция для различных маркерных субстратов – нагрузочные пробы;
• локальная функция с использованием зондирования, стомы, эндоскопии.
4. Проницаемость ЖКТ:
• интегральная функция – нагрузочные пробы;
• тестирование локальной проницаемости с использованием зондирования, стомы, эндоскопии.
5. Иммунная функция слизистых оболочек:
• клеточный иммунитет – иммуноморфология (биопсии);
• гуморальный иммунитет (секреторные и несекреторные иммуноглобулины и другие факторы) – содержимое кишки, смывы.
6. Регуляторная функция:
• распределение энтероэндокринных клеток в слизистой оболочке – гистология;
• определение уровня энтерогормонов – содержимое кишки, кровь.
7. Моторная функция:
• оценка скорости кишечного транзита с использованием красителей;
• изотопный метод исследования транзита в различных отделах ЖКТ;
• оценка миоэлектрической активности различных отделов ЖКТ.
8. Микробиоценоз кишечника:
• локальное определение микробиоценоза – содержимое желудка, тонкой и толстой кишки – эндоскопия (посев, иммунофлюоресценция и др.).
9. Метаболическая, синтетическая, детоксикационная функция:
• определение активности непищеварительных ферментов – содержимое кишки, биопсии.
Обзор методов исследования и оценки пищеварительной функции можно продолжить, но для практических задач, которые возникают в клинической практике, целесообразным представляется проведение определенного минимума диагностических исследований, которые позволили бы получить информацию об основных, ключевых параметрах пищеварения. К таким методам можно отнести:
• системную оценку структуры слизистой оболочки и микроциркуляции с использованием методов эндоскопии, микроанатомии и гистологии;
• исследование пищеварительной функции желудка (рН-метрия, активность пепсинов, общая протеолитическая активность), поджелудочной железы (трипсин, антитрипсин, амилаза, липаза), кишечных гидролаз (дипептидазы, дисахаридазы, щелочная фосфатаза, энтерокиназа), которые можно проводить, используя содержимое желудка, тонкой и толстой кишки и биоптаты (для кишечных ферментов);
• исследование функции всасывания с использованием стандартных и полисубстратных нагрузочных проб с последующим определением этих веществ в крови;
• исследование проницаемости с использованием нагрузочных проб определенными белками или мономерами, также с последующим определением маркера в сыворотке крови;
• исследование иммунной функции ЖКТ с определением маркеров гуморального иммунитета в содержимом различных отделов ЖКТ, клеточного иммунитета достаточно легко тестируется с использованием морфологического и иммуноморфологического исследования биоптатов;
• исследование микробиоценоза кишечника, используя для этой цели содержимое просвета желудка и кишки или желудочно-кишечные смывы.
Материал для исследования органов пищеварения может быть получен при использовании обычной процедуры эндоскопического исследования – биопсии, отбора содержимого желудка и кишечника, эндоскопических смывов с поверхности. В настоящее время успешно развиваются методы определения кишечных гормонов и пепсиногенов с использованием сыворотки крови (иммуноферментный метод).
Таким образом, мы располагаем весьма эффективными и недорогими инструментами, которые позволяют решать проблемы оценки состояния пищеварительной функции у больных с хирургической патологией. При проведении плановых оперативных вмешательств, наряду с традиционными методами обследования, там где это необходимо, следует включать исследование состояния пищеварительной функции больного. В других случаях имеется возможность досконально исследовать операционный материал при проведении резекций желудка, тонкой или толстой кишки. Методические, технические и финансовые трудности вполне преодолимы. Необходимо ставить соответствующие задачи!