Старіння травної системи

Відео: Роль органів травної системи

Характеристика геронтологічних аспектів травної системи ускладнюється декількома важливими обставинами.

1) Протягом останніх десятиліть відбулися досить істотні зміни в наших найбільш фундаментальних уявленнях про основні функції шлунково-кишковий тракт, а геронтологические дослідження в багатьох випадках все ще базуються на тих концепціях, які можна охарактеризувати як класичні, і не враховують нових даних і уявлень, що виникли в самий останній час.

2) Чи відбулися дуже значні зміни в загальних концепціях клітинної і субклітинному геронтології, від яких також відстає її гастроентерологічна гілка.

3) Нарешті, істотно змінилися уявлення про те, як бере участь травна система в загальних функціях організму. Ми позбавлені можливості в рамках короткого огляду охарактеризувати всі 3 зазначених аспекту і спробуємо лише дати загальне уявлення про них, відсилаючи читача до відповідної літератури.

Основні уявлення про структуру та функції травної системи і нові концепції в цій галузі

Основне уявлення про те, що шлунково-кишковий тракт є системою, що здійснює деградацію харчових продуктів до елементів, здатних всмоктуватися і засвоюватися організмом, зберігає все своє значення і в даний час. Однак майже всі важливі елементи цієї загальної концепції зазнали істотних змін.

Зокрема, якщо до середини XX століття приймалася в якості основної двухзвенная схема травної-резорбтивних процесів, то в даний час вона замінена триланкової. Згідно класичним уявленням, деградація складних органічних компонентів їжі (полімерів: вуглеводів, білків, жирів і т. Д.) Відбувається в порожнині шлунково-кишкового тракту під впливом гидролизующих ферментів, а які утворюються мономери (амінокислоти, жирні кислоти, моносахариди) піддаються всмоктуванню.

В кінці 50-х, особливо 60-х років було, однак, Показано, що порожнинне травлення, що відбувається під впливом ферментів, секретується шлунковими залозами, підшлунковою залозою і частково кишечником, не є єдиним. У порожнині шлунково-кишкового тракту здійснюється головним чином початкова стадія гідролізу.

В результаті порожнинного травлення відбувається руйнування надмолекулярних агрегатів і великих молекул, а утворюються невеликі молекули надходять в зону щіткової облямівки ентероцитів, де здійснюється мембраннийтравлення.

Останнє забезпечується адсорбованими на поверхні слизової оболонки ферментами панкреатичного походження і власне кишковими ферментами (які діють головним чином на олиго- і димери). В результаті мембранного травлення утворюються мономери, які піддаються всмоктуванню.

Велике значення для розуміння як норми, так і патології мають системи ферментативно-транспортних взаємодій на поверхні мембрани, в результаті яких відбувається активне всмоктування утворюються продуктів гідролізу.

Дуже істотні також зміни наших уявлень про механізми синтезу і секреції травних ферментів, про механізми всмоктування як водорозчинних речовин (продуктів гідролізу вуглеводів і білків), так і про всмоктування і трансформації в кишкових клітинах ліпідних компонентів (див. Огляди: Handbook, 1968 Intestinal, 1974- Фізіологія травлення, 1974- Фізіологія всмоктування, 1977- Scientific, 1979).

Настільки ж істотні зміни поглядів про роль травної системи як частини нашого організму. Ці зміни пов`язані з розвитком гастроинтестинальной ендокринології та фундаментальних концепцій, які охоплюють зараз як мікроекологія і ендоекологія організму.

В результаті розвитку методів ідентифікації ендокринних клітин на рівні світлової та електронної мікроскопії з використанням імунологічних підходів було встановлено, що шлунково-кишковий тракт людини і вищих тварин утримуємо величезну кількість розсіяних ендокринних елементів, загальна кількість яких за масою перевищує масу ендокринних елементів всіх інших залоз внутрішньої секреції .

Гастроинтестинальная ендокринна система включає в себе більше десятка різних типів ендокринних клітин, що продукують не менше двох десятків ідентифікованих і передбачуваних гормонів. Особливо важливо те обставина, що деякі з гормонів володіють не тільки локальними ефектами (так позначаються ефекти, пов`язані з саморегуляцією функцій і структури травної системи), але і системними ефектами (під цим терміном мається на увазі вплив гастроінтестинальних ендокринних структур на функції різних органів і систем з непіщеварітельние функціями).

Зокрема, встановлено, що гастроинтестинальная система впливає на білковий, жировий і ліпідний обмін (або безпосередньо, або через ендокринні залози). Дуже важливою є зв`язок між гастроинтестинальной гормональною системою і гіпоталамо-гіпофізарної нейросекреторної системою (див. Огляди: Bloom, 1978- Уголев, 1978).

Завдяки розвитку мікробіології, зокрема мікробіології шлунково-кишкового тракту, і гнотобіологіі стало ясним, що кишкова флора грає дуже важливу роль в загальній метаболічної економіці організму, будучи постачальником багатьох незамінних амінокислот і вітамінів, але в той же час і деяких токсичних речовин.

Дуже важливим досягненням в області ендоекології є уявлення про пов`язаних зі зміною харчування і стану організму кількісних і якісних зрушеннях до мікробної популяції. Крім того, істотна демонстрація зв`язків між бактеріальної громадянами та слизової шлунково-кишкового тракту (див. Огляди: Scientific, 1979- Уголев, 1980).

Нарешті, вельми істотним є зміна деяких загальних біологічних і фізіологічних концепцій, важливих для розуміння геронтологічних аспектів гастроинтестинальной фізіології (див. Огляди: Frontiers, 1979).

Зокрема, необхідно відзначити, що для розуміння фізіології секреторних процесів мембранного травлення і транспорту велике значення мають останні дані щодо того, що з віком змінюються композиція і властивості мембран, причому, хоча це не продемонстровано щодо гастроінтестинальних елементів, це показано як загальна закономірність для деяких інших типів клітин.

Для розуміння процесів ферментативного гідролізу, а також функціонування клітин велике значення має нова точка зору на якісні зміни ферментів при старінні. Вона принципово відрізняється від існуючої раніше, згідно з якою може змінюватися характер ферментативних процесів в результаті зміни рівня різних типів ферментів і їх співвідношення, але при цьому молекулярна структура кожного ферменту залишається незмінною.

В даний час є багато доказів того, що при старінні організму можуть змінюватися властивості окремої ферментативної молекули, хоча передбачається, що ці відмінності виникають не на стадії синтезу, а швидше за все на стадії обмеженого протеолізу. Незалежно, однак, від того, яким чином досягається зміна властивостей ферментів, такі зміни можуть суттєво впливати на перебіг процесів гідролізу в травній системі як в порожнині, так і на поверхні мембран ентероцитів при старінні організму.

Нарешті, для розуміння мембранного гідролізу і транспорту має значення зміна пролиферативного гомеостазу. Детальніше ця проблема викладена в інших розділах цього посібника. Ми ж вважаємо за необхідне підкреслити, що в кінцевому підсумку уповільнення регенераційних процесів призводить до явищ атрофії ворсинок і старіння популяції в цілому.

В результаті цього в меншій мірі змінюється функція повільно оновлюваних органів, наприклад шлунка, печінки і підшлункової залози, і істотно змінюються усереднені властивості ентероцитів, які здійснюють мембранне травлення і всмоктування.

Не можна виключити також, що внаслідок порушень проліферації можуть змінюватися, притому неоднаково, властивості ендокринних елементів, в результаті чого будуть відбуватися зміни регуляторних взаємовідносин як в межах травної системи, так і за її межами. Деякі непрямі результати будуть приведені далі.

Ми обмежимося зробленими зауваженнями і при викладі основних результатів на окремих прикладах спробуємо проілюструвати як класичні, так і деякі нові концепції стосовно старіння шлунково-кишкового тракту.

Геронтологічні проблеми шлунково-кишкового тракту, як можна бачити зі сказаного вище, важливі з кількох причин:

1) Альтерація, так само як і компенсаторні процеси, в межах шлунково-кишкового тракту істотна для розуміння особливостей патології цієї системи при старінні.
2) При зміні функцій шлунково-кишкового тракту змінюються також початкові стадії асиміляції організму в цілому.
3) Зміна мікроекології шлунково-кишкового тракту при старінні повинно неминуче позначатися на співвідношенні нутрієнтів і токсичних речовин в організмі.
4) Зміна ендокринних функцій шлунково-кишкового тракту істотно для розуміння регуляторного (нейроендокринної) статусу організму в цілому.