Таблица 6.1. Типы эндокринных клеток, их распределение в тонкой кишке и продуцируемые гормоны (по: Cooke, 1987) Тип клетки Гомон Отдел тонкой кишки S Секретин Двенадцатиперстная и тощая кишка I Холецистокинин То же G Гастрин Двенадцатиперстная кишка К ГИП Двенадцатиперстная и тощая кишка Мо Мотилин То же L Глюкагон/глицентин Двенадцатиперстная, тощая и подвздошная кишка D Соматостатин То же N Нейротенз ин Подвздошная кишка ЕС Серотонин Двенадцатиперстная, тощая и подвздошная кишка ЕС1 Субстанция Р Подвздошная кишка ˗ Энкефалин-β-липотропин Двенадцатиперстная и тощая кишка ? Про-γ-меланоцитстимулирующий гормон Подвздошная кишка ? Пептид jj То же
Открытие дуоденально-панкреатической реакции на кислоту в том виде, в каком оно сделано И. П. Павловым совместно с И. Л. Долинским (1894), Л. Б. Попельским (1896) и другими его сотрудниками в самом конце XIX в., способствовало развитию представлений о химических рефлексах. Обнаружение в начале XX в. «безнервного» механизма регуляции деятельности поджелудочной железы привело к открытию нового класса физиологически активных соединений - гормонов (Bayliss, Starling, 1902). Еще в 1960 г. гормоны желудочно-кишечного тракта рассматривались, скорее, как гормоноподобные соединения с местной регуляторной функцией (Уголев, 1960а). Число известных гормонов было в то время невелико. Это, в частности, были секретин, гастрин, холецистокинин, энтерокинин, субстанция Р и несколько других. Однако в том же году нами (Уголев, 1960а, 1960б) были опубликованы первые сообщения о том, что гормоны пищеварительного тракта контролируют не только функции пищеварительной системы, но и других жизненно важных систем организма, включая гипоталамус, который принято рассматривать как нейроэндокринный регулятор вегетативных функций и метаболизма (обзоры: Уголев, 1978, 1985).
В течение последних десятилетий представления о гормональных функциях желудочно-кишечного тракта и их роли претерпели значительные изменения. Прежде всего был обнаружен ряд фактов, которые позволили считать, что регуляторные эффекты кишечных гормонов выходят далеко за пределы пищеварительной системы. Сведения, что двенадцатиперстная кишка продуцирует гормонально активные вещества, которые действуют не только в области пищеварительной системы, но и участвуют в регуляции различных непищеварительных функций, приведены ниже.
6.2. Непищеварительные эффекты кишечной гормональной системы
Здесь мы должны отойти от принятого нами стиля и углубиться в методические детали, так как именно они определили серьезные изменения ряда важных концепций роли кишечной гормональной системы, а позднее привели к необходимости ревизии классической теории питания.
При изучении роли и функций различных эндокринных органов исследователями использован комплекс приемов. Между тем, по-видимому, только удаление какого-либо эндокринного органа дает возможность в более полной мере выявить его физиологическую роль и определить его функции, а также истинные, а не фармакологические эффекты. По этому поводу, характеризуя значение техники экстирпации для понимания функций каких-либо органов, в том числе эндокринных, И. П. Павлов в 1893 г. писал: «Чтобы определить функцию и значение для целого организма той или другой его части, эту часть удаляют из животного и наблюдают все те отклонения от нормы, которые обнаруживаются в оперированном животном. Из этих отклонений выводят заключение о роли и значении экстирпированного органа...» (с. 10). Справедливость мыслей, содержащихся в приведенном высказывании И. П. Павлова, не требует доказательств. Таким образом, мы видим, что при исследовании роли кишечных гормонов опущен такой важный и общий методический подход, как экстирпация. Для этого существовали серьезные трудности, как технические, так и теоретические.
Уже в 1950 г. один из крупнейших современных гастроэнтерологов и авторитетов в области гормонов желудочно-кишечного тракта М. Гроссман подчеркивал, что информация о гормональных функциях тонкой кишки не основана на использовании метода экстирпации, который кажется столь важным при анализе функций других эндокринных органов (Grossman, 1950). Он полагал, что дуоденэктомия или обширная резекция тонкой кишки не были использованы в связи с тем, что одновременно с выключением эндокринной системы выключаются пищеварительная и транспортная функции кишки, что затрудняет трактовку полученных результатов.
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 пищеварительновсасывательная, 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.
