Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Становление желудочной секреции в начальном пубертате онтогенеза человека

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, доктора биологических наук, Трохимчук, Людмила Федоровна, Ростов-на-Дону

с

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

/ : ? I I

Трохимчук Людмила Федоровна - к

СТАНОВЛЕНИЕ ЖЕЛУДОЧНОЙ СЕКРЕЦИИ В НАЧАЛЬНОМ ПУБЕРТАТЕ ОНТОГЕНЕЗА ЧЕЛОВЕКА

ОЗ.ООЛЗ - физиология человека и животных

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук

Ростов-на-Дону 1999

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ............................................ 4

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Физиологические особенности и адаптивные перестройки организма детей периода второго детства...................................... 14

1.2. Особенности становления желудочной секреции

у здоровых детей и подростков................ 35

Глава 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ............... 54

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ.

3.1. Половая гетерохрония и возрастная динамика интегральных параметров желудочной секреции у здоровых детей 8-12 лет.................... 66

3.1.1. Результаты продольного исследования объемной секреции желудка .................. 66

3.1.1.1. Сравнительная характеристика объемной секреции желудка у здоровых детей разного возраста и пола...... 66

3.1.1.2. Сезонные колебания секреторной функции желудка.................... 84

3.1.1.3. Индивидуальные особенности развития объемной секреции желудка...... 98

3.1.2. Становление кислотообразующей функции желудка у здоровых детей в начальном пубертате онтогенеза......................107

3.1.2.1. Предварительные замечания.........107

3.1.2.2. Сравнительная характеристика кислотообразующей функции желудка у здоровых детей разного возраста и пола по результатам исследования

рН желудочного сока................109

3.1.2.3. Сезонная динамика кислотообразующей функции секреторного аппарата желудка по результатам исследования рН желудочного сока............126

3.1.3. Развитие протеолитической функции желудка у здоровых детей периода второго дет-

ства ....................................140

3.1.3.1. Предварительные замечания.........140

3.1.3.2. Сравнительная характеристика протеолитической активности желудочного сока у здоровых детей 8-12 лет разного пола...................146

3.2. Физиологический мониторинг секреторной и возрастной динамики электролитов желудочного сока у здоровых 8-12-летних детей разного пола.........................................170

3.2.1. Секреторная и возрастная динамика концентрации и продукции калия ............ 170

3.2.1.1. Предварительные замечания.........170

3.2.1.2. Половая гетерохрония, секреторная и возрастная динамика концентрации ионов калия в желудочном соке здоровых детей разного пола и возраста .................................177

3.2.1.3. Скорость секреции калия у здоровых детей разного пола и возраста . . 190

3.2.2.. Возрастные, половые и сезонные особенности концентрации кальция в начальном пубертате онтогенеза .................... 206

3.2.2.1. Сравнительная характеристика концентрации общего кальция в желудочном соке у здоровых детей 8-12 лет................................206

3.2.2.2. Сезонные колебания концентрации общего кальция в желудочном соке здоровых детей 8-12 лет............225

3.3. Нейрогуморалъная регуляция становления желудочной секреции в начальном пубертате онтогенеза человека..............................242

3.3.1. Предварительные замечания...............242

3.3.2. Возрастная динамика и половая гетерохрония вегетативного тонуса у здоровых детей в начальном пубертате онтогенеза .... 245

3.3.3. Вегетативный тонус и желудочная секреция

у детей 8-12 лет........................251

3.3.4. Роль гастрина и глюкагона в регуляции желудочной секреций у здоровых детей ... 261

3.3.4.1. Предварительные замечания.........261

3.3.4.2. Зависимость концентрации базаль-ного иммунореактивного гастрина и глюкагона от вегетативного тонуса обследуемых детей..................268

3.3.5. Ионные механизмы регуляции становления желудочной секреции в начальном пубертате онтогенеза человека .................. 281

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..........................................305

ВЫВОДЫ .............................................314

БИБЛИОГРАФИЯ .......................................317

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Возрастная гастроэнтерология периода восходящего онтогенеза получила развитие в следующих четырех направлениях: первое - экспериментальная гастроэнтерология, включающая изучение механизмов становления пищеварения в эксперименте на детенышах млекопитающих животных; второе - возрастная детская гастроэнтерология, изучающая становление пищеварения у здоровых детей и подростков; третье -возрастная спортивная гастроэнтерология, изучающая влияние различных видов спорта на пищеварение у юных спортсменов и четвертое - патология желудочно-кишечного тракта у детей и подростков. Из всех этих направлений наименее изученным оказалось второе - возрастная детская гастроэнтерология, недостаточность знаний в области которой следует отнести к числу основных факторов, лимитирующих эффективность профилактики и терапии желудочно-кишечных заболеваний у детей и подростков.

Данное диссертационное исследование, посвященное становлению желудочной секреции в начальном пубертате у человека, в определенной мере восполняет этот пробел.

Актуальность исследования продиктована усилением роста гастроэнтерологической патологии у детей до 14 лет (Ипатов Ю.П. с соавт., 1997). Распространение этих заболеваний за последние 10-12 лет увеличилось в 6 раз (Закомерный А.Г., 1995), а в экологически неблагоприятных районах - в 12-15 раз и составляет от 300-480 до 760 на 1000 детей (Семенюк JI.A., 1997 и др.). Повышенное распространение заболеваний органов пищеварения у детей наблюдается в возрасте 5-6 и 9-12 лет. По мнению А.А.Баранова, Е.В.Климанской (1995), указанные выше периоды следует рассматривать по отношению к желудочно-кишечной патологии как критические. Около 30% отклонений в деятельности желудочно-кишечного тракта, выявленных в

критические периоды, являются функциональными, более половины из которых проходят бесследно даже без терапии. В то же время значительные функциональные нарушения, при определенных условиях, прогрессируют и переходят в хронические. У 40-60% взрослых гастроэнтерологические заболевания берут свое начало в детском возрасте (Филимонов P.M., 1990).

Достаточно широкое распространение и подтверждение получила точка зрения многих исследователей о том, что развитию хронического гастродуо-денита у детей сопутствует разбалансировка вегетативной регуляции с нарушением адаптационных механизмов, приводящих к неудовлетворительной деятельности вегетативной нервной системы у 75% больных (Бадови М.Б., 1990; Дудникова Э.В., 1991; ВейнА.М., 1998 и др.). Согласно данным Э.В.Дудниковой (1993), в патогенезе хронического гастродуоденита основная роль отводится периодическому нарушению равновесия между факторами защиты и агрессии. Нарушение защитного барьера может быть одним из пусковых механизмов формирования гастроэнтерологических заболеваний у детей (Бейер Л.В., 1992:, Дорофейчук В.Г., 1996).

Среди небольшого числа работ по физиологии желудка у здоровых детей наиболее информативными являются исследования Р.М.Харьковой (1978, 1981), посвященные становлению желудочного пищеварения у детей первых 3 лет жизни, работы Н.Н.Кулика с соавт. (1978, 1981), И.М.Менджерицкого (1984), в которых представлены сведения об особенностях желудочной секреции в группах обследования, включающих детей от 4-5 до 7 лет, от 8 до 11 лет и от 12 до 14 лет, исследование Э.В.Дудниковой (1991) защитного слизистого барьера у здоровых 8-11-летних детей, а также работы по изучению зависимости желудочной секреции от уровня двигательной активности у юных спортсменов (Плешаков A.A. с соавт., 1986, 1990; Кузнецов А.П. с соавт., 1981; Кузнецов А.П., 1986; Ширяев A.B., 1993; Панов С.Ф., 1995).

В целом исследований, посвященных изучению секреторной деятельности пищеварительных желез у здоровых детей мало, а работ, в которых бы одновременно изучались возрастные, половые и индивидуальные особенности этой функций, практически нет. Это связано с большим вниманием исследователей к вопросам диагностики и лечения гастроэнтерологических заболеваний, нежели к вопросам их предупреждения, а также с организационными и методическими трудностями гастроэнтерологического обследования здоровых детей.

Большая часть работ по исследованию желудочной секреции у здоровых детей и подростков посвящена нахождению "норм". Актуальность такой постановки задачи очевидна. Она диктуется необходимостью показателей "нормы" для ориентации при диагностике желудочной патологии. Однако исследователи, занимающиеся установлением нормативных показателей, столкнулись с большими трудностями в оценке полученных данных из-за исключительной вариабельности изучаемых параметров.

Анализируя результаты этих исследований, мы пришли к заключению, что одной из причин их недостаточной информативности являются особенности методического подхода к решению поставленной задачи. Во-первых, в большинстве работ группы обследования включают детей большого возрастного диапазона (от 6 до 14 лет, от 5 до 15 лет и т.п.), во-вторых, это смешанные группы, включающие детей обоих полов. Если к этому добавить еще высокую вариабельность функции, опосредованную индивидуальными особенностями желудочной секреции, то трудности в оценке полученных данных поставят под сомнение возможность решения задачи по нахождению "норм" вообще. Однако, как считают Л.Г.Комарова, Л.В.Коркоташвили (1997), оптимальное построение стратегии врача и исследователя невозможно без среднестатистических данных, характеризующих нейтральные, гипо-и гиперреакции изучаемой системы, что особенно важно в возрастной фи-

зиологии и педиатрии, где объектом обследования является организм, находящийся в состоянии роста и развития.

Принципиально новым в нашем методологическом подходе к оценке возрастных, половых и индивидуальных аспектов становления желудочной секреции был физиологический мониторинг изучаемой функции у одного и того же контингента здоровых детей от 8 до 12 лет. Выбор этого метода, несмотря на высокую вариабельность данных индивидуального физиологического профиля исследуемой функции, значительно усиливает достоверность результатов и обоснованность суждений и выводов.

Изучение закономерностей становления желудочной секреции у здоровых детей необходимо для определения возрастно-половых и индивидуальных особенностей желудочного пищеварения. Такие исследования позволяют выявить группы риска среди здоровых детей, рано отдифференцировать реактивные и защитно-приспособительные изменения в характере желудочной секреции от патологических, усилить физиологическое обоснование профилактических воздействий. Изучение своеобразия становления желудочной секреции в возрастном аспекте дает возможность в определенной мере прогнозировать развитие желудочного пищеварения и становление механизмов его адаптации к внутренним потребностям организма и факторам внешней среды.

Об актуальности исследования свидетельствует также то, что возраст второго детства относится к одному из наиболее важных и наименее изученных периодов онтогенеза, в котором происходят значительные изменения в организме человека. В этом генетически предопределенном возрастном периоде имеют место столь существенные преобразования физиологических отправлений, общих и в особенности связанных с включением пусковых механизмов развития половой системы, что доминирование этих физиологиче-

ских моментов в значительной мере определило и терминологическое обозначение второго детства как начального пубертата.

В связи с этим, целью нашего исследования явилось лонгитюдное изучение особенностей становления желудочной секреции у здоровых детей периода начального пубертата в процессе естественной реализации генетической программы развития организма с учетом его пола, возраста и индивидуальных особенностей.

Предпринятому нами исследованию становления секреторной функции желудка в начальном пубертате онтогенеза человека предшествовало длительное изучение механизмов развития желудочной секреции у детенышей млекопитающих животных (Хрипкова А.Г., Романик И.Г., Трохимчук Л.Ф., 1970-1982).

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось лонгитюдное исследование возрастных, половых и индивидуальных особенностей становления желудочной секреции у здоровых детей в начальном пубертате онтогенеза человека, а также выявление общих закономерностей развития исследуемой функции в процессе ее адаптации к нейроэндок-ринным перестройкам организма.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследования:

1. Изучить возрастную динамику и половую гетерохронию объемной секреции желудка, рН желудочного сока и протеолитической активности желудочного содержимого - основных параметров, отражающих интегратив-ную деятельность всей функциональной системы, обеспечивающей производство желудочного сока.

2. Исследовать роль электролитов желудочного сока в развитии секреторной функции желудка у детей разного пола и возраста.

3. Исследовать влияние парасимпатического и симпатического тонуса вегетативных центров регуляции висцеральных функций на развитие желудочной секреции у детей.

4. Выявить некоторые общие закономерности становления исследуемой функции в начальном пубертате онтогенеза.

Научная новизна.

1. Впервые для физиологической оценки становления желудочной секреции у здоровых детей проведено лонгитюдное исследование функции с учетом возраста, пола и вегетативного статуса обследуемых.

2. Показано, что половая гетерохрония секреторной функции желудка, идентифицируемая по составу желудочного сока и секреторной динамике исследуемых параметров, выявляется в 8-летнем возрасте, а ее последующая динамика связана с особенностями переходного периода от препубертата к пубертату.

3. Впервые получены данные об участии электролитов желудочного сока в регуляции секреторной функции желудка у человека в начальном пубертате онтогенеза.

4. Впервые выявлены индикаторы кризисного состояния в развитии секреторной функции желудка:

• повышение реактивности желудка в межпищеварительный период и в

ответ на действие субмаксимального стимула;

• синхронность и диссоциация возрастной и секреторной динамики основных показателей желудочного сока;

• гетерохрония ионной регуляции желудочной секреции;

• снижение коэффициента вариации основных ингредиентов желудочного сока;

• нивелирование сезонности желудочной секреции;

• усиление факторов агрессии и защиты;

• изменение парасимпатического и симпатического тонуса вегетативных центров регуляции висцеральных функций.

5. Выявлена селективная связь тонуса вегетативных центров с возрастной динамикой и половой гетерохронией основных интегральных показателей желудочного сока и его электролитного состава.

6. Впервые установлены половые различия длительности и характера адаптации желудочной секреции к нейро-эндокринным перестройкам организма в начальном пубертате.

Научная и практическая значимость. В настоящей работе, на основании результатов выполненных исследований, разработан ряд теоретических положений, которые в совокупности позволяют дать физиологическую оценку развития секреторной функции желудка в начальном пубертате онтогенеза человека.

Физиологический анализ секреторной и возрастной динамики становления исследуемой функции осуществлен, исходя из таких общих представлений возрастной физиологии о закономерностях роста и развития детей и подростков, как половая гетерохрония, экономизация и адаптация. Степень научного вклада данного исследования может быть охарактеризована тем, что оно выполнено в такой сравнительно молодой области знаний, как детская и подростковая гастроэнтерология и дополняет, в определенной мере наименее изученный в этой области знаний раздел о развитии секреторной деятельности главных пищеварительных желез у здоровых детей и подростков. Кроме того, материалы настоящей работы являются существенным

вкладом в такие сравнительно молодые отрасли знаний, как интегративная физиология и физиология критических и сенситивных периодов развития человека.

В результате длительного продольного исследования желудочной секреции у одних и тех же детей получены данные, позволяющие с высокой степенью достоверности конкретизировать представление о развитии у детей разного пола и возраста механизмов регуляции секреторной функции желудка. Разработано концептуальное представление о критических периодах развития функции, сопровождающихся высокой реактивностью желудка, синхронизацией механизмов секреции основных ингредиентов желудочного сока, нивелированием сезонности функции, снижением вариабельности показателей.

Диссертационная работа является существенным вкладом в теоретические исследования, посвященные физиологии детей и младших подростков в целом и физиологии пищеварения в этом возрасте в частности. Материалы работы вошли в состав дву�