Роль бактерий толстого кишечника, живущих в тесном симбиозе с организмом человека, неоценима. Эти микроорганизмы имеют огромное значение. Микрофлора толстого кишечника участвует в процессе переваривания пищи, не дает развиваться гнилостным процессам, борется с инфекцией и повышает иммунитет. Уничтожение кишечных бактерий может привести к ряду проблем, на первый взгляд, никак не связанных с пищеварением. Нормальная микрофлора - это, без преувеличения, крепкое здоровье и долголетие.
Особенности
Микроорганизмы, обитающие в толстом кишечнике, тесно связаны друг с другом. Толстый кишечник имеет 17 семейств, 45 родов и не меньше 500 видов устойчивой микрофлоры. Если подходить к классификации кишечных бактерий проще, они условно разделяются на 3 группы:
- главная;
- сопутствующая;
- остаточная.
Главная группа - бифидобактерии и бактероиды. Они имеют наибольшую часть от состава (около 90%). Сопутствующая микрофлора включает в себя лактобактеррии, эшерихии и энтерококки. Они составляют 9%. Остаточные - цитробактер, энтеробактер, дрожжи, стафилококки - не имеют большого значения. Их меньше всего. Для нижнего отдела толстой кишки характерно большое количество таких бактерий, особенно по сравнению с иными отделениями пищеварительного тракта. Нормальная микрофлора берет на себя формирование реакции иммунной системы. Это осуществляется небольшим воспалением. Жизнедеятельность бактерий заканчивается образованием органических кислот, от которых не размножаются патогенные микроорганизмы. Бактерии синтезируют ряд витаминов, которые положительно влияют на слизистую, участвуют в реакции распада белков и воды (гидролиза). Таким способом бактерии участвуют в процессе переваривания пищи.
Функции бактерий в толстом кишечнике у человека
Основная функция бактерий кишечника — помощь в переваривании пищи. Каждая функция толстой кишки не обходится без бифидобактерий. В сочетании с лактобактериями, эубактериями, пропионбактериями и бактероидами они необходимы для белкового гидролиза и сбраживания углеводов. Эти же микроорганизмы, обитающие в слизистой в отделе толстой кишки, разлагают грубую клетчатку и усиливают перистальтику. Эшерихии, благодаря выделяемым ферментам, синтезируют витамины и незаменимые кислоты. Бифидо- и лактобактерии стимулируют круговорот лимфы в кишечнике, участвуют в образовании иммуноглобулинов и вырабатывают интерферон - вещество, помогающее бороться с инфекцией. Анаэробные микроорганизмы вносят вклад выработкой вещества, которое влияет на пищеварительную и сердечно-сосудистую систему, а также на систему кроветворения.
На качественный и количественный состав микрофлоры влияет множество внешних и внутренних факторов. Вегетарианцы имеют больше энтерококков и эубактерий. Перевес в питании растительной пищи способствует размножению этой группы бактерий. У тех, кто часто употребляет мясо и животные жиры, размножаются клостридии и бактероиды. Вместе с тем, снижается количество бифидобактерий и энтерококков. Для создания условий, которые необходимы для размножения бифидобактерий, большую роль играет молоко и молочные продукты. Микрофлора регулируется естественным образом, благодаря антимикробным веществам, которые синтезирует слизистая толстой кишки. Не зря специалисты ставят правильное питание на первое место. Даже самый незначительный дисбаланс нужных бактерий (уничтожение одних и увеличение количества других) может привести к неприятным последствиям - дисбактериозу.
Дисбактериоз
Нарушения количественных значений бактерий, составляющих микрофлору, называется дисбактериозом. Существенно уменьшаются бифидо- и лактобактерии. Дисбактериоз толстого кишечника не возникает на пустом месте. Причиной может стать врожденная патология, оперативное вмешательство, длительный прием антибиотиков. Антибиотик особенно опасен. Его действие основано на уничтожении определенных видов кишечных бактерий и стимуляция роста патогенной с условно-патогенной микрофлорой. Надо помнить, что последняя присутствует в кишечнике, но ее размножение сдерживает нормальная микрофлора.болезни отдела толстой кишки . Не ставьте сами себе диагноз и не начинайте лечение кишечных расстройств по совету друзей и знакомых. Чтобы диагностировать дисбактериоз, обычно достаточно посева кала на микрофлору. Иногда используют другие специфические анализы - дыхательные тесты с углеродом или с глюкозой и водородом.
Толстый кишечник человека в отличие от других отделов пищеварительного тракта обилию заселен микроорганизмами. Содержание микробов в толстой кишке составляет 10 11 -10 12 на 1 мл содержимого. Около 90% микрофлоры толстой кишки - это облигатные анаэробные бифидобактерии и бактероиды . В меньшем количестве встречаются молочнокислые бактерии, кишечная палочка, стрептококки. Микроорганизмы толстой кишки выполняют ряд важных функций. Ферменты, вырабатываемые бактериями, могут частично расщеплять непереваренные в вышележащих отделах пищеварительного тракта растительные волокна - целлюлозу, пектины, лигнины. Микрофлора толстой кишки синтезирует витамины К и группы В (В 1 , B 6 , B 12), которые в небольшом количестве могут всасываться в толстой кишке. Микроорганизмы также принимают участие в инактивации ферментов пищеварительных соков. Важнейшей функцией микрофлоры толстой кишки является способность предохранять организм от патогенных бактерий, попадающих в пищеварительный тракт. Нормальная микрофлора препятствует размножению в кишечнике патогенных микроорганизмов и их поступлению во внутреннюю среду организма. Нарушение нормального состава микрофлоры толстой кишки при длительном приеме антибактериальных препаратов сопровождается активным размножением патогенных микробов и приводит к снижению иммунной защиты организма.
Дефекация . Дефекация (опорожнение толстой кишки) представляет собой строго координированный рефлекторный акт, осуществляющийся в результате согласованном моторной активности мышц конечных отделов толстой кишки и ее сфинктеров и включающий непроизвольный и произвольный компоненты. Непроизвольный компонент дефекации заключается в перистальтическом сокращении гладких мышц стенки дистальных отделов толстой кишки (нисходящей ободочной, сигмовидной и прямой) и расслаблении внутреннего анального сфинктера. Этот процесс инициируется растяжением каловыми массами стенок прямой кишки и осуществляется с помощью местных рефлексов, замыкающихся в нейронах кишечной стенки, а также спинальных рефлексов, замыкающихся в нейронах крестцового отдела спинного мозга (S 2- S 4), где располагается спинальный центр дефекации . Эфферентные нервные импульсы из этого центра по парасимпатическим волокнам тазового и полового нервов вызывают расслабление внутреннего анального сфинктера и усиление моторики прямой кишки.
Позыв к дефекации возникает при заполнении прямой кишки на 25% от ее объема. Однако при отсутствии условий через некоторое время происходит адаптация растянутой каловыми массами прямой кишки к увеличенному объему, расслабление гладких мышц стенки кишки и сокращение внутреннего анального сфинктера. При этом наружный анальный сфинктер, образованный поперечнополосатой мускулатурой, остается в состоянии тонического сокращения. Если для дефекации имеются соответствующие условия, к непроизвольному компоненту присоединяется произвольный, который заключается в расслаблении наружного анального сфинктера, сокращении диафрагмы и брюшных мышц, что способствует повышению внутрибрюшного давления. Для включения произвольного компонента дефекации необходимо возбуждение центров продолговатого мозга, гипоталамуса и коры больших полушарий. При повреждении крестцового отдела спинного мозга рефлекс дефекации полностью исчезает. При повреждении спинного мозга выше крестцовых отделов сохраняется непроизвольный компонент рефлекса, однако утрачивается способность к произвольному акту дефекации.
6. ВСАСЫВАНИЕ - это процесс переноса питательных веществ, воды, ионов, витаминов, микроэлементов из просвета пищеварительного тракта в кровь и лимфу.
Питательные вещества всасываются в виде мономеров, образующихся при переваривании пищи в желудочно-кишечном тракте. Активное и полное всасывание происходит при образовании достаточного количества мономеров в процессе расщепления питательных веществ, хорошем кровоснабжении слизистой оболочки пищеварительного тракта и при условии полноценной функциональной активности клеток слизистой, через которые мономеры питательных веществ транспортируются во внутреннюю среду организма. Небольшое количество воды и ионов подвергается всасыванию через межклеточные пространства.
В различных отделах пищеварительного тракта всасывание осуществляется с разной интенсивностью. В ротовой полости питательные вещества практически не всасываются из-за кратковременного пребывания пищи. Однако некоторые лекарственные препараты (валидол, нитроглицерин) при их нахождении в ротовой полости («рассасывании») быстро поступают в кровоток вследствие обильного кровоснабжения ее слизистой. В желудке всасываются вода, ионы, глюкоза, алкоголь, небольшое количество аминокислот. Наиболее активно процессы всасывания протекают в тонкой кишке, площадь поверхности которой значительно увеличивается за счет круговых складок слизистой и кишечных ворсинок и микроворсинок. Кишечные ворсинки имеют густую сеть капилляров, характеризующихся высокой проницаемостью. Ритмическое сокращение ворсинок способствует лучшему контакту их поверхности с содержимым кишечника и облегчает отток крови и лимфы с всосавшимися мономерами вследствие сжатия кровеносных и лимфатических сосудов. В толстой кишке происходит в основном всасывание воды. В прямой кишке могут в небольших количествах всасываться глюкоза, аминокислоты, витамины, что используется в лечебных целях при назначении питательных клизм.
Нормальные микроорганизмы кишечника – это колонии бактерий, заселяющие просвет нижних отделов пищеварительного тракта и поверхность слизистой оболочки. Они нужны для качественного переваривания химуса (пищевого комка), обмена веществ и активации местной защиты в отношении инфекционных возбудителей, а также токсических продуктов.
Нормальная микрофлора кишечника – это баланс различных микробов нижних отделов пищеварительной системы, то есть их количественное и качественное соотношение, необходимое для поддержания биохимического, метаболического, иммунологического равновесия организма и сохранения здоровья человека.
- Защитная функция. Нормальная микрофлора обладает выраженным противодействием в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Полезные бактерии препятствуют заселению кишечника иными, не свойственными ему инфекционными возбудителями. В случае снижения количества нормальной микрофлоры, начинают размножаться потенциально опасные микроорганизмы. Развиваются гнойно-воспалительные процессы, происходит бактериальное заражение крови (септицемия). Поэтому важно не допускать уменьшения количества нормальной микрофлоры.
- Пищеварительная функция. Кишечная микрофлора участвует в ферментации белков, жиров, высокомолекулярных углеводов. Полезные бактерии разрушают под действием воды основную массу клетчатки и остатки химуса, поддерживают в кишечнике необходимый уровень кислотности (рН). Микрофлора инактивирует (щелочную фосфатазу, энтерокиназу), участвует в образовании продуктов распада белков (фенола, индола, скатола) и стимулируют перистальтику. Также микроорганизмы пищеварительного тракта регулируют метаболизм и желчных кислот. Способствуют трансформации билирубина (желчного пигмента) в стеркобилин и уробилин. Полезные бактерии играют важную роль на конечных этапах превращения холестерина. Из него образуется копростерин, который не всасывается в толстой кишке и выводится с калом. Нормофлора способна снижать выработку печенью желчных кислот и контролировать нормальный уровень холестерина в организме.
- Синтетическая (метаболическая) функция. Полезные бактерии пищеварительного тракта вырабатывают витамины (С, К, Н, РР, Е, группы В) и незаменимые аминокислоты. Кишечная микрофлора способствует лучшему усвоению железа и кальция, поэтому препятствует развитию таких заболеваний как анемия и рахит. За счет действия полезных бактерий происходит активное всасывание витаминов (D 3 , В 12 и фолиевой кислоты), регулирующих систему кроветворения. Метаболическая функция кишечной микрофлоры также проявляется в способности синтезировать ими антибиотикоподобные вещества (ацидофилин, лактоцидин, колицин и другие) и биологически активные соединения (гистамин, диметиламин, тирамин и т. д.), которые препятствуют росту и размножению патогенных микроорганизмов.
- Детоксикационная функция. Эта функция ассоциируется с возможностями кишечной микрофлоры сокращать количество и удалять с каловыми массами опасные токсические продукты: соли тяжелых металлов, нитриты, мутагены, ксенобиотики и другие. Вредные соединения не задерживаются в тканях организма. Полезные бактерии предотвращают их токсическое воздействие.
- Иммунная функция. Нормофлора кишечника стимулирует синтез иммуноглобулинов – особых белков, повышающих защитные силы организма в отношении опасных инфекций. Также полезные бактерии содействуют созреванию системы фагоцитирующих клеток (неспецифический иммунитет), способных к поглощению и уничтожению патогенных микробов (см. ).
Представители кишечной микрофлоры
Вся микрофлора кишечника подразделяется на:
- нормальную (основную);
- условно-патогенную;
- патогенную.
Среди всех представителей встречаются анаэробы и аэробы. Отличие их друг от друга заключается в особенностях существования и жизнедеятельности. Аэробы – это микроорганизмы, способные жить и размножаться только в условиях постоянного доступа кислорода. Представители другой группы делятся на 2 вида: облигатные (строгие) и факультативные (условные) анаэробы. И те, и другие, получают энергию для своего существования при отсутствии доступа кислорода. Для облигатных анаэробов он губителен, а для факультативных – нет, то есть микроорганизмы могут существовать в его присутствии.
Нормальные микроорганизмы
К ним относятся грамположительные (бифидобактерии, лактобактерии, эубактерии, пептострептококки) и грамотрицательные (бактероиды, фузобактерии, вейлонеллы) анаэробы. Такое название их связано с фамилией датского бактериолога – Грама. Он разработал специальный метод окрашивания мазков с использованием анилинового красителя, йода и спирта. При микроскопии часть бактерий имеет сине-фиолетовый цвет и относится к грамположительным. Другие микроорганизмы обесцвечиваются. Для лучшей визуализации этих бактерий применяется контрастный краситель (фуксин), который окрашивает их в розовый цвет. Это грамотрицательные микроорганизмы.
Все представители данной группы являются строгими анаэробами. Они составляют основу всей кишечной микрофлоры (92-95%). Полезные бактерии вырабатывают антибиотикоподобные вещества, помогающие вытеснить из среды обитания возбудителей опасных инфекций. Также нормальные микроорганизмы создают зону «закисления» (рН=4,0-5,0) внутри кишечника и образуют защитную пленку на поверхности его слизистой оболочки. Таким образом, формируется барьер, препятствующий колонизации посторонних бактерий, попавших извне. Полезные микроорганизмы регулируют баланс условно-патогенной флоры, предотвращая ее избыточный рост. Участвуют в синтезе витаминов.
К ним относятся грамположительные (клостридии, стафилококки, стрептококки, бациллы) и грамотрицательные (эшерихии – кишечные палочки и другие представители семейства энтеробактерий: протей, клебсиелла, энтеробактер, цитробактер и т. д.) факультативные анаэробы.
Эти микроорганизмы являются условно-патогенными. То есть, при благополучии в организме их влияние только положительное, как и у нормальной микрофлоры. Воздействие неблагоприятных факторов приводит к их избыточному размножению и превращению в болезнетворных возбудителей. Развивается с диареей, изменением характера стула (жидкий с примесью слизи, крови или гноя) и ухудшением общего самочувствия. Количественный рост условно-патогенной микрофлоры может быть связан с ослабленным иммунитетом, воспалительными заболеваниями пищеварительной системы, неправильным питанием и применением лекарственных препаратов (антибиотиков, гормонов, цитостатиков, анальгетиков и других средств).
Главный представитель энтеробактерий – это с типичными биологическими свойствами. Она способна активировать синтез иммуноглобулинов. Специфические белки взаимодействуют с патогенными микроорганизмами из семейства энтеробактерий и препятствуют их проникновению в слизистую оболочку. Помимо этого кишечная палочка продуцирует вещества – колицины с антибактериальной активностью. То есть нормальные эшерихии способны тормозить рост и размножение гнилостных и патогенных микроорганизмов из семейства энтеробактерий – кишечной палочки с измененными биологическими свойствами (гемолизирующие штаммы), клебсиелл, протея и других. Эшерихии принимают участие в синтезе витамина К.
К условно-патогенной микрофлоре также относятся дрожжеподобные грибы рода Candida. Они редко обнаруживаются у здоровых детей и взрослых. Выявление их в кале, даже в небольшом количестве, должно сопровождаться клиническим обследованием пациента с целью исключения (избыточного роста и размножения дрожжеподобных грибов). Особенно это актуально у детей младшего возраста и больных со сниженным иммунитетом.
Патогенные микроорганизмы
Это бактерии, попадающие в пищеварительный тракт извне и вызывающие острые кишечные инфекции. Заражение патогенными микроорганизмами может произойти при употреблении в пищу загрязненных продуктов питания (овощи, фрукты и т. д.) и воды, при нарушении правил личной гигиены и контакте с больным. В норме в кишечнике не встречаются. К ним относятся патогенные возбудители опасных инфекций – , псевдотуберкулеза и других заболеваний. Наиболее частые представители этой группы – шигеллы, сальмонеллы, иерсинии и т. д. Некоторые возбудители (золотистый стафилококк, синегнойная палочка, нетипичная кишечная палочка) могут встречаться среди медицинского персонала (носители патогенного штамма) и в больничных учреждениях. Они вызывают серьезные госпитальные инфекции.
Все болезнетворные бактерии провоцируют развитие кишечного воспаления по типу или с расстройством стула (диарея, в кале слизь, кровь, гной) и развитием интоксикации организма. Полезная микрофлора угнетается.
Нормы содержания бактерий в кишечнике
Полезные бактерии
| Нормальные микроорганизмы | Дети старше 1 года | Взрослые | ||
|---|---|---|---|---|
| Бифидобактерии | 10 9 –10 10 | 10 8 –10 10 | 10 10 –10 11 | 10 9 –10 10 |
| Лактобактерии | 10 6 –10 7 | 10 7 –10 8 | 10 7 –10 8 | >10 9 |
| Эубактерии | 10 6 –10 7 | >10 10 | 10 9 –10 10 | 10 9 –10 10 |
| Пепто-стрептококки | <10 5 | >10 9 | 10 9 –10 10 | 10 9 –10 10 |
| Бактероиды | 10 7 –10 8 | 10 8 –10 9 | 10 9 –10 10 | 10 9 –10 10 |
| Фузобактерии | <10 6 | <10 6 | 10 8 –10 9 | 10 8 –10 9 |
| Вейлонеллы | <10 5 | >10 8 | 10 5 –10 6 | 10 5 –10 6 |
КОЕ/г – это количество колонии образующих единиц микробов в 1 грамме испражнений.
Условно-патогенные бактерии
| Условно-патогенные микроорганизмы | Дети до 1 года на грудном вскармливании | Дети до 1 года на искусственном вскармливании | Дети старше 1 года | Взрослые |
|---|---|---|---|---|
| Кишечные палочки с типичными свойствами | 10 7 –10 8 | 10 7 –10 8 | 10 7 –10 8 | 10 7 –10 8 |
| Клостридии | 10 5 –10 6 | 10 7 –10 8 | < =10 5 | 10 6 –10 7 |
| Стафилококки | 10 4 –10 5 | 10 4 –10 5 | <=10 4 | 10 3 –10 4 |
| Стрептококки | 10 6 –10 7 | 10 8 –10 9 | 10 7 –10 8 | 10 7 –10 8 |
| Бациллы | 10 2 –10 3 | 10 8 –10 9 | <10 4 | <10 4 |
| Грибы рода Candida | отсутствуют | отсутствуют | <10 4 | <10 4 |
Полезные бактерии кишечника
Грамположительные строгие анаэробы:
Грамотрицательные строгие анаэробы:
- Бактероиды – полиморфные (имеющие разный размер и форму) палочки. Вместе с бифидобактериями заселяют кишечник новорожденных к 6–7 дню жизни. При грудном вскармливании бактероиды выявляются у 50% детей. При искусственном питании высеваются в большинстве случаев. Бактероиды принимают участие в пищеварении и расщеплении желчных кислот.
- Фузобактерии – полиморфные палочковидные микроорганизмы. Характерны для кишечной микрофлоры взрослых людей. Нередко высеваются из патологического материала при гнойных осложнениях различной локализации. Способны секретировать лейкотоксин (биологическое вещество с токсическим действием по отношению к лейкоцитам) и фактор агрегации тромбоцитов, ответственный за тромбоэмболии при тяжелой септицемии.
- Вейлонеллы – кокковые микроорганизмы. У детей, находящихся на грудном вскармливании, выявляются менее чем в 50% случаев. У малышей на искусственном питании смесями высеваются в высокой концентрации. Вейлонеллы способны к большой продукции газа. При их избыточном размножении эта отличительная черта может привести к диспепсическим расстройствам (метеоризму, отрыжке и диарее).
Как проверить нормальную микрофлору?
Следует провести бактериологическое исследование кала путем посева на специальные питательные среды. Забор материала производят стерильным шпателем из последней порции испражнений. Нужный объем кала – 20 грамм. Материал для исследования помещают в стерильную посуду без консервантов. Необходимо учитывать тот факт, что микроорганизмы – анаэробы должны быть надежно защищены от действия кислорода с момента забора кала до его посева. Рекомендуется использовать пробирки, заполненные специальной газовой смесью (углекислый газ (5%) + водород (10%) + азот (85%)) и плотно притертой крышкой. От момента забора материала до начала бактериологического исследования должно пройти не больше 2 часов.
Этот анализ кала позволяет обнаружить широкий спектр микроорганизмов, высчитать их соотношение и диагностировать видимые расстройства – дисбактериоз. Для нарушений в составе кишечной микрофлоры характерно снижение доли полезных бактерий, повышение количества условно-патогенной флоры с изменением ее нормальных биологических свойств, а также появление болезнетворных возбудителей.
Низкое содержание нормальной микрофлоры – что делать?
Проводится коррекция дисбаланса микроорганизмов с помощью специальных препаратов:
- способствуют колонизации кишечника основной микрофлорой за счет избирательной стимуляции роста и метаболической активности одной или нескольких групп бактерий. Данные препараты не являются лекарственными средствами. К ним относятся не переваренные ингредиенты пищи, являющиеся субстратом для полезных бактерий и не подвергающиеся действию пищеварительных ферментов. Препараты: «Хилак форте», «Дюфалак» («Нормазе»), «Пантотенат кальция», «Лизоцим» и другие.
- – это живые микроорганизмы, нормализующие баланс кишечных бактерий и конкурирующие с условно-патогенной флорой. Благотворно влияют на здоровье человека. Они содержат полезные бифидобактерии, лактобактерии, молочнокислый стрептококк и т. д. Препараты: «Ацилакт», «Линекс», «Бактисубтил», «Энтерол», «Колибактерин», «Лактобактерин», «Бифидумбактерин», «Бификол», «Примадофилус» и другие.
- Иммуностимулирующие средства. Применяются для поддержания нормального микробиоценоза кишечника и повышения защитных сил организма. Препараты: «КИП», «Иммунал», «Эхинацея» и т. д.
- Лекарственные средства, регулирующие транзит кишечного содержимого. Используются для улучшения пищеварения и эвакуации пищи. Препараты: , витамины, и т. д.
Таким образом, нормальная микрофлора с ее специфическими функциями – защитной, обменной и иммуностимулирующей – определяет микробную экологию пищеварительного тракта и участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма (гомеостазе).
Бактериальная флора желудочно-кишечного тракта является необходимым условием нормального существования организма. Количество микроорганизмов в желудке минимально, в тонкой кишке их значительно больше (особенно в дистальном ее отделе). Исключительно велико количество микроорганизмов в толстой кишке - до десятков миллиардов на 1 кг содержимого.
В толстой кишке человека 90% всей флоры составляют бесспоровые облигатные анаэробные бактерии Bifidum bacterium, Bacteroides. Остальные 10% - это молочнокислые бактерии, кишечная палочка, стрептококки и спороносные анаэробы.
Положительное значение микрофлоры кишечника состоит в конечном разложении остатков непереваренной пищи и компонентов пищеварительных секретов, создании иммунного барьера, торможении патогенных микробов, синтезе некоторых витаминов, ферментов и других физиологически активных веществ, участии в обмене веществ организма.
Ферменты бактерий расщепляют волокна клетчатки, непереваренные в тонкой киш ке. Продукты гидролиза всасываются в толстой кишке и используются организмом. У разных людей количество целлюлозы, гидролизуемой ферментами бактерий, неодина ковое и составляет в среднем около 40%.
Пищеварительные секреты, выполнив свою физиологическую роль, частично разрушаются и всасываются в тонкой кишке, а часть их поступает в толстую кишку. Здесь они также подвергаются действию микрофлоры. С участием микрофлоры инактивируют- ся энтерокиназа, щелочная фосфатаза, трипсин, амилаза. Микроорганизмы принимают участие в разложении парных желчных кислот, ряда органических веществ с образованием органических кислот, их аммонийных солей, аминов и др.
Нормальная микрофлора подавляет патогенные микроорганизмы и предупреждает инфицирование макроорганизма. Нарушение нормальной микрофлоры при заболеваниях или в результате длительного введения антибактериальных препаратов нередко влечет за собой осложнения, вызываемые бурным размножением в кишечнике дрожжей, стафилококка, протея и других микроорганизмов.
Кишечная флора синтезирует витамины К и витамины группы В. Возможно, что микрофлора синтезирует и другие вещества, важные для организма. Например, у «безмикробных крыс», выращенных в стерильных условиях, чрезвычайно увеличена в объеме слепая кишка, резко снижено всасывание воды и аминокислот, что может быть причиной их гибели.
С участием микрофлоры кишечника в организме происходит обмен белков, фосфоли- пидов, желчных и жирных кислот, билирубина, холестерина.
На микрофлору кишечника влияют многие факторы: поступление микроорганизмов с пищей, особенности диеты, свойства пищеварительных секретов (обладающих в той или иной мере выраженными бактерицидными свойствами), моторика кишечника (способствующая удалению из него микроорганизмов), пищевые волокна в содержимом кишечника, наличие в слизистой оболочке кишечника и кишечном соке иммуноглобулинов.
Кроме бактерий, обитающих в полости желудочно-кишечного тракта, обнаружены бактерии в слизистой оболочке. Эта популяция бактерий очень реактивна к диете и многим заболеваниям. Физиологическое значение этих бактерий во многом еще не установлено, но они существенно влияют на микрофлору кишечника.
Моторная деятельность толстого кишечника
Процесс пищеварения длится у человека около 1-3 сут, из которых наибольшее время приходится на передвижение остатков пищи по толстой кишке. Моторика толстой кишки обеспечивает резерву арную функцию: накопление кишечного,содержимого, всасывание из него ряда веществ, в основном воды, формирование из него каловых массой их удаление из кишечника.
Рис. 191. Рентгенограммы толстой кишки.
а - толстая кишка, заполненная сульфатом бария; б - после эвакуации его из кишки.
Рентгенологически выявляется несколько видов движений толстой кишки. Малые и большие маятникообразные движения обеспечивают перемешивание содержимого, его сгущение путем всасывания воды. Перистальтические и антиперистальтические сокращения выполняют те же функции; 3-4 раза в сутки возникают сильные пропульсивные сокращения, продвигающие содержимое в каудальном направлении.
У здорового человека контрастная масса начинает поступать в толстую кишку через 3-З"/г ч. Заполнение кишки продолжается около 24 ч, а полное опорожнение происходит за 48-72 ч (рис. 191).
Толстая кишка обладает автоматией, но она выражена слабее, чем у тонкой кишки.
Толстая кишка имеет интрамуральную и экстрамуральную иннервацию, которая осуществляется симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы. Симпатические нервные волокна, тормозящие моторику, выходят из верхнего и нижнего брыжеечного сплетений, парасимпатические, раздражение которых стимулирует моторику,- в составе блуждающего и тазового нервов. Эти нервы принимают участие в рефлекторной регуляции моторики толстой кишки. Моторика последней усиливается во время еды при участии условного рефлекса, а также безусловного рефлекса при раздражении пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки проходящей пищей. Проведение нервных влиянии при этом осуществляется через блуждающие и чревные нервы с замыканием рефлекторных дуг в ЦНС и путем распространения возбуждения с желудка по стенкам кишечника. Большое значение в стимуляции моторики толстой кишки имеют местные механические и химические раздражения. Пищевые волокна в составе содержимого толстой кишки как механический раздражитель повышают ее двигательную активность и ускоряют продвижение по кишке содержимого.
Раздражение механорецепторов прямой кишки тормозит моторику толстой кишки. Ее моторику тормозят также серотонин, адреналин, глюкагон.
При некоторых заболеваниях, сопровождающихся появлением сильнейшей рвоты, содержимое толстого кишечника может быть заброшено путем антиперистальтики в тонкий кишечник, а оттуда в желудок, пищевод и рот. Возникает т. н. каловая рвота (по лат. «miserere» - ужас).
Дефекация
Дефекация, т. е. опорожнение толстой кишки, наступает в результате раздражения рецепторов прямой кишки накопившимися в ней каловыми массами. Позыв на дефекацию возникает при повышении давления в прямой кишке до 40-50 см вод. ст. Выпадению каловых масс препятствуют сфинктеры: внутренний сфинктер заднего прохода, состоящий из гладких мышц, и наружный сфинктер заднего прохода, образованный поперечнополосатой мышцей. Вне дефекации сфинктеры находятся в состоянии тонического сокращения. В результате рефлекторного расслабления этих сфинктеров (открывается выход из прямой кишки) и перистальтических сокращений кишки из нее выходит кал. Большое значение при этом имеет так называемое натуживание, при котором сокращаются мышцы брюшной стенки и диафрагмы, повышая внутрибрюшное давление.
Рефлекторная дуга акта дефекации замыкается в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга. Она обеспечивает непроизвольный акт дефекации. Произвольный акт дефекации осуществляется при участии центров продолговатого мозга, гипоталамуса и коры большого мозга.
Симпатические нервные влияния повышают тонус сфинктеров и тормозят моторику прямой кишки. Парасимпатические нервные волокна в составе тазового нерва тормозят тонус сфинктеров и усиливают моторику прямой кишки, т. е. стимулируют акт дефекации. Произвольный компонент акта дефекации состоит в нисходящих влияниях головного мозга на спинальный центр, в расслаблении наружного сфинктера заднего прохода, сокращении диафрагмы и брюшных мышц.
Эволюция человека протекала при постоянном и непосредственном контакте с миром микробов, в результате чего формировались тесные взаимоотношения между макро- и микроорганизмами, характеризующиеся определенной физиологической необходимостью.
Заселение (колонизация) полостей тела, сообщающихся с внешней средой, а также кожи является одним из видов взаимодействия живых существ в природе. Микрофлора содержится в желудочно-кишечном тракте и мочеполовой системе, на коже, слизистых оболочках глаз и дыхательных путей.
Важнейшая роль отводится микрофлоре кишечника , так как он занимает площадь около 200-300 м2 (для сравнения легкие - 80 м2, а кожа тела 2 м2). Признано, что экологическая система ЖКТ является одной из систем защиты организма, а при нарушении ее в качественно-количественном отношении становится источником (резервуаром) возбудителей инфекционных болезней , в том числе и с эпидемическим характером распространения.
Все микроорганизмы, с которыми вступает во взаимодействие организм человека можно условно разделить на 4 группы.
■ Первая группа включает в себя микроорганизмы, не способные к длительному пребыванию в организме, в связи с чем их называют транзиторными.
Их обнаружение при обследовании носит случайный характер.
■ Вторая группа - бактерии, входящие в состав облигатной (наиболее постоянной) микрофлоры кишечника и играющие важную роль в активации метаболических процессов макроорганизма и защиты его от инфекции. К ним относятся бифидобактерии, бактероиды, лактобактерии, кишечные палочки, энтерококки, катенобактерии . Изменения в стабильности этого состава, как правило, приводят к нарушению состояния здоровья .
■ Третья группа - микроорганизмы, также с достаточным постоянством встречающиеся у здоровых и находящиеся в определенном состоянии равновесия с организмом хозяина. Однако при снижении резистентности, при изменении в составе нормальных биоценозов эти условно-патогенные формы могут отягощать течение других заболеваний или сами выступать в качестве этиологического фактора.
Большое значение имеет их удельный вес в микробиоценозе и соотношение с микробами второй группы.
К ним относятся стафилококк , дрожжевые грибы, протей, стрептококки, клебсиелла, цитробактер, псевдомонас и другие микроорганизмы. Их удельный вес может составлять лишь менее 0,01-0,001% от общего количества микроорганизмов.
■ Четвертую группу составляют возбудители инфекционных заболеваний.
Микрофлора желудочно-кишечного тракта представлена более чем 400 видами микроорганизмов, причем более 98% ее составляют облигатные анаэробные бактерии. Распределение микробов в ЖКТ неравномерно: каждому из отделов свойственная своя, относительно постоянная микрофлора. Видовой состав микрофлоры полости рта представлен аэробными и анаэробными микроорганизмами.
У здоровых людей, как правило, встречаются одни и те же виды лактобадилл, а также микрококки, диплококки, стрептококки, спириллы, простейшие . Сапрофитные обитатели ротовой полости могут быть причиной кариеса.
Таблица 41 Критерии нормальной микрофлоры
В желудке и тонкой кишке содержится относительно мало микробов, что объясняется бактерицидным действием желудочного сока и желчи. Однако в ряде случаев у здоровых выявляются лактобактерии, устойчивые к кислоте дрожжи, стрептококки. При патологических состояниях пищеварительных органов (хронический гастрит с секреторной недостаточностью, хронические энтероколиты и др.) наблюдается заселение различными микроорганизмами верхних отделов тонкой кишки. При этом наблюдается нарушение всасывания жира, развивается стеаторея и мегалопластическая анемия. Переход через баугиниеву заслонку в толстый кишечник сопровождается значительными количественными и качественными изменениями.
Общее количество микроорганизмов составляет 1-5х10п микробов в 1 г содержимого.
В микрофлоре толстой кишки анаэробные бактерии (бифидобактерии, бактероиды, различные споровые формы ) составляют более 90% общего количества микробов. Аэробные бактерии, представленные Е. Coli, лактобациллами и другими составляют в среднем 1-4% , а стафилококк, клостридии, протей и дрожжеподобные грибы не превышают 0,01-0,001% . В качественном отношении микрофлора испражнений сходна с микрофлорой полости толстого кишечника. Количество их определяется в 1 г фекалий (см. таблицу 41).
Нормальная микрофлора кишечника подвергается изменениям в зависимости от питания, возраста, условий жизни и ряда других факторов. Первичная колонизация микробами кишечного тракта ребенка происходит в процессе рождения палочками Додерляйна, относящимися к молочнокислой флоре. В дальнейшем характер микрофлоры существенно зависит от питания. Для детей находящихся на грудном вскармливании с 6 -7 дня превалирующей является бифидофлора.
Бифидобактерии содержатся в количестве 109-1 0 10в 1 г фекалий и составляют до 98% всей микрофлоры кишечника. Развитие бифидофлоры подкрепляется содержащимися в грудном молоке лактозой, бифидус-фактором I и II. Бифидобактерии, лактобактерии участвуют в синтезе витаминов (группы В, РР, фолиевой кислоты) и незаменимых аминокислот, способствуют усвоению солей кальция, витамина D, железа, сдерживают рост и размножение патогенных и гнилостных микроорганизмов, регулируют моторно-эвакуаторную функцию толстой кишки, активизируют местные защитные реакции кишечника. У детей первого года жизни, находящихся на искусственном вскармливании содержание бифидофлоры падает до 106 и меньше; преобладает кишечная, ацидофильная палочки, энтерококки. Частое возникновение кишечных расстройств у таких детей объясняется заменой бифидофлоры другими бактериями.
Микрофлора детей ясельного возраста отличается высоким содержанием кишечных палочек, энтерококков; в аэробной флоре преобладают бифидобактерии.
У детей старшего возраста микрофлора по своему составу приближается к микрофлоре взрослых.
Нормальная микрофлора хорошо приспособлена к условиям существования в кишечнике и успешно конкурирует с прочими бактериями, поступающими извне. Высокая антагонистическая активность бифидо-, лактофлоры и нормальной кишечной палочки проявляется в отношении возбудителей дизентерии, брюшного тифа, сибирской язвы, дифтерийной палочки, холерного вибриона и т. д. Кишечные сапрофиты вырабатывают разнообразные бактерицидные и бактериостатические вещества, в том числе типа антибиотиков.
Большое значение для организма имеет иммунизирующее свойство нормальной микрофлоры. Эшерихии наряду с энтерококками и рядом других микроорганизмов вызывают постоянное антигенное раздражение системы местного иммунитета, поддерживая ее в физиологически активном состоянии (Хазенсон JI. Б., 1982), что способствует синтезу иммуноглобулинов, препятствующих проникновению в слизистую оболочку патогенных энтеробактерий.
Бактерии кишечника участвуют непосредственно в биохимических процессах, разложении желчных кислот и образовании в толстой кишке стеркобилина, копростерина, дезоксихолевой кислоты. Все это благоприятно влияет на обмен веществ, перистальтику, процессы всасывания и образования кала. При изменении нормальной микрофлоры нарушается функциональное состояние толстой кишки.
Микрофлора кишечника находится в тесной связи с макроорганизмом , выполняет важную не специфическую защитную функцию, способствует поддержанию постоянства биохимической и биологической среды кишечного тракта. Вместе с тем нормальная микрофлора представляет собой высокочувствительную индикаторную систему, которая реагирует выраженными количественными и качественными сдвигами на изменение экологических условий в местах ее обитания, что проявляется дисбактериозом.
Причины изменения нормальной микрофлоры кишечника
Нормальная кишечная микрофлора может быть только при нормальном физиологическом состоянии организма. При различных неблагоприятных воздействиях на макроорганизм, снижении его иммунологического статуса, патологических состояниях и процессах в кишечнике происходят изменения в микрофлоре желудочно-кишечного тракта. Они могут быть кратковременными и самопроизвольно исчезать после устранения внешнего фактора, вызывающего неблагоприятные воздействия или быть более выраженными и стойкими.