Комплексная клинико-функциональная оценка тонкой кишки при метаболическом синдроме

Я.М. Вахрушев, М.В. Ляпина
ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия», кафедра пропедевтики внутренних болезней, г. Ижевск.

Резюме

Цель исследования: комплексное изучение функционального состояния тонкой кишки (ТК) при метаболическом синдроме (МС).

Материалы и методы. Обследовано 120 больных с МС. В подтверждении МС использованы критерии диагностики, предложенные Всероссийским научным обществом кардиологов в 2009 году. При обследовании ТК, помимо клинических данных, использованы результаты исследования моторной, пищеварительной и всасывательной функций. Изучены особенности изменений гормонального, вегетативного статуса и липидного обмена у больных с МС.

Результаты. У большинства (82,9 %) больных МС отмечены клинические местные и общие признаки поражения ТК. При изучении функционального состояния ТК отмечены нарушения на всех этапах гидролизно-резорбционного конвейера на фоне гипомоторной дискинезии в постпрандиальном периоде и гиперсимпатикотонии у больных с МС. Выявлены патогенетические закономерности, касающиеся роли гормонов в нарушении пищеварительной, всасывательной и двигательной функций кишечника при МС.

Заключение. Результаты наших исследований позволяют полагать, что изменения функционального состояния ТК, выявленные при МС, являются важным звеном сложного патогенетического круга метаболического синдрома.

Ключевые слова: метаболический синдром; функциональное состояние тонкой кишки; гормоны; вегетативный статус.

ДГР — дуодено-гастральный рефлюкс, ДПК — двенадцатиперстная кишка, ЖКТ — желудочно-кишечный тракт, ИМТ — индекс массы тела, КА — коэффициент атерогенности, ЛПВП — липопротеины высокой плотности, МС — метаболический синдром, ОТ — окружность талии, ПЭГЭГ — периферическая электрогастроэнтерография, Тг — триглицериды, ТК — тонкая кишка, ТТГ — тиреотропный гормон, Хс — общий холестерин

Метаболический синдром (МС) представляет собой комплекс глубоких обменных нарушений, сопровождающихся абдоминальным ожирением, артериальной гипертензией, дислипидемией, сахарным диабетом 2-го типа или нарушением толерантности к глюкозе и сопряжённой с ними инсулинорезистентностью [3, 12, 22, 24, 26, 27, 28]. Основные составляющие каскада нарушений при МС тесно связаны с функциональным состоянием пищеварительной системы. Органы пищеварения могут играть триггерную роль в патогенезе основных кластеров МС, нередко и сами они становятся органами-мишенями и конечными этапами проявлений дислипидемии [4, 5, 11]. Пищеварительный тракт можно рассматривать как главную «репетиционную сцену» МС, где уже на ранних стадиях формируются основные патогенетические механизмы данного синдрома [2].

В последнее время большой интерес вызывает изучение роли тонкой кишки (ТК) в развитии МС, являющейся одним из центральных органов в регуляции обмена веществ [6, 7, 15]. Тем не менее, у пациентов с МС функциональное состояние ТК изучено недостаточно. Это связано с трудоёмкостью и инвазивностью методик исследования ТК.

Задачами нашей работы являлись, во-первых, характеристика клинического течения энтерального поражения при МС, во-вторых, комплексное исследование функционального состояния ТК, в-третьих, изучение роли нейро-гормональных факторов в нарушении функций ТК, и, наконец, выяснение сопряжённости нарушений функций ТК и липидного обмена.

Материалы и методы

Обследовано 120 больных с МС, который подтверждался с помощью критериев диагностики, предложенных Всероссийским научным обществом кардиологов в 2009 г [10]. Больные были в возрасте от 32 до 75 лет. Женщин было 66 (55,0 %), мужчин — 54 (45,0 %). Средний возраст у мужчин составил 49,45±1,55 лет, у женщин — 58,61±1,8 лет. В результате комплексных исследований нами выявлены патологические изменения пищевода у 57 % больных с МС, заболевания печени и билиарного тракта — у 41 %, патологические изменения со стороны желудка и двенадцатиперстной кишки — у 63 %, заболевания поджелудочной железы — у 89 %.

Основные методы обследования для выявления ожирения включали антропометрию — измерение веса, роста, окружности талии (ОТ), расчет индекса массы тела ( ИМТ). ИМТ (индекс Кетле) определяли по формуле: ИМТ = вес (кг)/рост (м)². Состояние вегетативного тонуса у больных с МС оценивали по индексу Кердо, который рассчитывали по формуле: (1 — диастолическое артериальное давление/ пульс) × 100. Величину индекса Кердо оценивали по номограмме, значения выше +5 расценивали как преобладание симпатического тонуса, ниже — 5 — преобладание парасимпатического тонуса [28].

Состояние углеводного обмена оценивали с помощью перорального глюкозотолерантного теста путем исследования содержания глюкозы в капиллярной крови натощак и через 1 и 2 часа после перорального приема 75 г глюкозы, растворённой в 200 мл воды.

Оценка липидного обмена проводилась по содержанию в плазме крови общего холестерина (Хс), Хc липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), триглицеридов (Тг ). У р о в е н ь Хс, ХсЛПВП, Тг определяли на анализаторе F P — 9 0 1 ( M ) фирмы « L a b s y s t e m s » ( F i n l a n d ) , полученные результаты выражали в ммоль/л. В соответствии с полученными данными определяли коэффициент атерогенности (КА) по формуле

КА = (Хс-ХсЛПВП)/ХсЛПВП,

при этом КА от 3 до 4 соответствовал умеренному риску, КА ≥ 4 — высокому риску развития сердечно-сосудистых осложнений.

Изучение базального уровня гормонов в периферической крови (инсулина, кортизола, гастрина, тиреотропного гормона — ТТГ, свободного тироксина — Т4) проводилось методом электрохемилюминесцентного иммуноанализа с помощью анализатора IMMULITE фирмы «Siemens». Исходя из концентрации иммунореактивного инсулина и глюкозы, рассчитывался индекс инсулинорезистентности HOMA–IR по формуле:

HOMA–IR = инсулин натощак (мкМЕ/мл) × глюкоза натощак (ммоль/л) : 22,5

Для изолированного исследования резорбтивных процессов использованы вещества, не подвергающиеся ферментативной обработке в кишке: глюкоза, D-ксилоза. Концентрацию глюкозы в крови натощак и прирост её в течение двух часов после нагрузки углеводами определяли глюкооксидантным энзиматическим методом. Содержание D-ксилозы в моче определяли методом, предложенным Roe и Rice, после приёма её внутрь в количестве 5 г в пятичасовой порции мочи. Состояние пристеночного пищеварения оценивалось по результатам усвоения в тонкой кишке дисахарида сахарозы. Для характеристики полостного пищеварения в тонкой кишке использована проба с растворимым крахмалом. У всех обследованных проводили изучение копрограммы и определение эластазы-1 в кале.

В изучении моторно-эвакуаторной функции ТК применялась периферическая электрогастроэнтерография (ПЭГЭГ) с использованием приборов ЭГГ-4М, модифицированного нами частотным фильтром для измерения биопотенциалов ТК, и «Гастроскан-ГЭМ» (НПП «Исток-Система» г. Фрязино). Исследование проводили в два этапа: 1 этап — утром натощак — 40 минут; 2 этап — после стандартного завтрака (200 мл тёплого чая, 4 г сахара, 100г белого хлеба) — 40 минут. Проведение 2-х этапов исследования позволяет оценивать функциональную и органическую патологию ЖКТ, особенно его верхних отделов — желудка, двенадцатиперстной кишки (ДПК) и тощей кишки [19, 20]. При этом учитывали числовые значения, характеризующие энергию (суммарную (Pi) и по частотным спектрам (Ps)), процентное отношение вклада каждого отдела ЖКТ в суммарную мощность (Pi/Ps)), ритмичность сокращений каждого отдела ЖКТ (Kritm), а также коэффициент соотношения (Pi/P(i+1)), представляющий собой отношение электрической активности вышележащего отдела к нижележащему (последний характеризует эвакуаторную функцию). На основе анализа ритма, частоты сокращений и амплитуды зубцов определялся тип двигательной активности ТК.

Результаты специальных лабораторно-инструментальных исследований сравнивали с показателями контрольной группы, которую составили 45 практически здоровых лиц.

Результаты исследования представлены в международных единицах СИ и подвергнуты статистической обработке, которая включала традиционные методики вычисления относительных (Р) и средних величин (М) с определением их ошибки (±m). Оценка достоверности различий показателей и средних величин осуществлялась с использованием параметрических (критерий Стьюдента (t), достоверными считались различия при p<0,05) критериев. Для определения наличия связи между признаками использовался коэффициент парной корреляции Пирсона (r).

Результаты и обсуждение

Обязательный критерий МС — центральный тип ожирения (ОТ более 94 см у мужчин, более 80 см у женщин), наблюдался у всех (100 %) исследуемых больных. При этом избыточную массу тела (ИМТ = 25 — 29,9 кг/м2) имели 23 пациента (18,9 %), ожирение I степени (ИМТ = 30 — 34,9 кг/м²) — 63 (52,8 %), ожирение II степени (ИМТ = 35 — 39,9 кг/м²) — 23 (18,9 %), ожирение III степени (ИМТ 40 кг/м² и более) — 11(9,4 %).

Нарушения углеводного обмена носили различный характер: нарушенная гликемия натощак была выявлена у 21 больного (17,5 %), у остальных больных (82,5 %) наблюдалось нарушение толерантности к глюкозе. Повышение показателя индекса НОМА выявлено у всех больных, включенных в исследование. Средний уровень индекса НОМА соответствовал 4,22+0,8 и был выше среднего показателя контрольной группы — 2,05±0,00, p<0,05. При этом превышение этого показателя более чем в 2 раза отмечалось у 50 % пациентов, что свидетельствует о наличии выраженной инсулинорезистентности.

Основными клиническими симптомами поражения кишечника при МС были вздутие живота (82,9 %), чувство тяжести в животе после еды (43 %) и нарушение стула (63 %) в виде запора (29 %), полифекалии (47 %), диареи (32 %), чередования запоров и поносов (18 %). В 66,5 % случаев отмечен болевой синдром в околопупочной области, характерный для поражения тонкой кишки.

При физикальном обследовании выявлены симптомы полигиповитаминоза и качественных расстройств трофики, как проявления общего энтерального поражения (ломкость ногтей, выпадение волос, сухость кожи, фолликулярный кератоз, ангулярный стоматит, кровоточивость дёсен, глоссит) у 48 % больных. Обложенность языка желтовато-белым налётом выявлена в 96,7 % случаев, болезненность в точке Поргеса и околопупочной области — в 62 %, болезненность при пальпации отделов толстой кишки — в 35,0 % случаев.

У больных с МС наблюдается нарушение мембранного и полостного этапов пищеварения. Так, при проведении нагрузочной пробы с сахарозой прирост уровня глюкозы в течение 30 минут в сравнении с контролем (2,5±0,14 ммоль/л) существенно не отличался (2,6±0,22 ммоль/л, р > 0,05), а через 60 минут был достоверно ниже (1,36±0,26 ммоль/л и 2,7±0,38 ммоль/л, соответственно, р < 0,05). Изменение усвоения сахарозы может быть связано не только с подавлением собственно кишечного пищеварения, но и с нарушением адсорбции ферментов (главным образом панкреатических), принимающих участие в мембранном пищеварении. Деятельность этих двух систем тесно связана [16, 21].

Несмотря на более высокий уровень гликемии натощак, прирост после приёма крахмала, в сравнении с контролем, у больных был достоверно ниже как через 30 минут (0,4±0,02 ммоль/л и 1,54±0,31 ммоль/л, соответственно, р < 0,01), так и через 60 минут (0,36±0,06 ммоль/л и 1,65±0,41 ммоль/л, соответственно, р < 0,01), что указывает на нарушение полостного пищеварения в ТК при МС. У больных с МС в среднем содержание эластазы-1 в кале составило 196,1±12,28 мкг/г, что было существенно ниже в сравнении с контролем — 500,33±28,51 мкг/г (p<0,01). Содержание нейтрального жира в кале выявлено у 40 % пациентов, синдром креатореи, характеризующийся преимущественно наличием мышечных волокон без исчерченности — у 76 %, амилорея выявлена у 55 % пациентов.

При исследовании резорбционной функции ТК с помощью нагрузочной пробы с глюкозой в течение 30 минут прирост гликемии был сопоставим с контрольной группой (2,68±0,12 ммоль/л и 2,71±0,21 ммоль/л, р > 0,05), а через 60 мин был более выраженным, чем в группе здоровых лиц (3,09±0,15 ммоль/л и 2,87±0,44 ммоль/л, р > 0,05). Однонаправленные изменения всасывательной функции тонкой кишки установлены при использовании теста с D-ксилозой. У больных с МС отмечено повышение резорбции D-ксилозы в ТК в сравнении с контрольной группой — 2,05±0,05 г/л и 1,82±0,08 г/л соответственно, р < 0,05.

В изменении этапов пищеварительного процесса в тонкой кишке у больных при патологии желудочно-кишечного тракта участвуют механизмы компенсации и перераспределения нарушенных функций [14, 17]. С этим согласуются результаты наших корреляционных исследований, когда между приростом гликемии после нагрузки сахарозой и концентрацией D-ксилозы в моче наблюдается средней силы обратная связь (r = -0,47; p<0,05), то есть при угнетении пристеночного пищеварения активность резорбционной функции возрастает. Между приростом гликемии после нагрузки крахмалом и показателями экскреции D-ксилозы также отмечена умеренная обратная связь (r = -0,53; p<0,05).

При проведении электроэнтерографии с помощью ЭГГ-4М натощак у 42 % больных с МС наблюдался нормотонический и нормокинетический тип сокращений ТК, у 33 % — гиперкинетическая дискинезия, у 25 % — гипокинетическая дискинезия ТК (табл. 1).

Таблица 1. Показатели двигательной функции тонкой кишки у больных с метаболическим синдромом

Примечание: * — достоверные изменения по отношению к контролю (р<0,05), n — число наблюдений.

Через 1 час после стандартного завтрака у большинства больных (81 %) имело место нарушение моторной функции ТК. При этом значительно преобладала гипотоническая дискинезия ТК на фоне снижения частоты сокращений в минуту (у 71,5 % больных). У 9,5 % исследуемых наблюдалась гипертоническая тахикинезия. Лишь в 19 % случаев биоэлектрическая активность ТК была сопоставима с данными контрольной группы.

По результатам гастроэнтеромониторинга на ГЭМ-01 «Гастроскан-ГЭМ» у большинства больных с МС (70 %) электрическая активность ДПК, тощей и подвздошной кишок натощак повышена по сравнению с контрольной группой. В пищевую фазу электрическая активность тощей и подвздошной кишок сопоставима с контролем. Электрическая активность ДПК в постпрандиальном периоде у 70 % больных низкая, что свидетельствует о недостаточном ответе ДПК на пищевую стимуляцию при МС (рис. 1).

Рис. 1. Электрогастроэнтерография: спектр, Pi/Ps, %. Тощаковая фаза (слева) — электрическая активность желудка снижена, электрическая активность ДПК и тощей кишки повышена, пищевая фаза (справа) — электрическая активность желудка повышается, электрическая активность ДПК и тощей кишки снижена

Дискоординация моторики между желудком и ДПК усугубляется в постпрандиальном периоде, при этом у 40 % больных появляется дуодено-гастральный рефлюкс (ДГР), который не наблюдался в тощаковую фазу исследования. Несмотря на то, что коэффициент соотношения ДПК/тощая кишка натощак у большинства больных (70 %) не изменён, в пищевую фазу у 60 % имеет низкие значения, что свидетельствует о снижении эвакуации из ДПК в тощую в постпрандиальном периоде. Между подвздошной и толстой кишками наблюдается дискоординация моторики, усугубляющаяся после пищевой стимуляции (рис. 2).

Рис. 2. Электрогастроэнтерография: спектр, Pi/P(i+1). Тощаковая фаза (слева) — коэффициент соотношения ДПК/тощая кишка снижен, пищевая фаза (справа) — коэффициенты соотношения желудок/ ДПК, ДПК/тощая кишка снижены, дискоординация моторики подвздошной и толстой кишок

Коэффициент ритмичности ДПК у 40 % больных снижен в обе фазы исследования, у 50 % — не изменён и лишь в 10 % случаев повышен. Значительное снижение ритмичности сокращений наблюдается на частотах тощей, подвздошной и толстой кишок как натощак, так и в постпрандиальном периоде, что указывает на ослабление пропульсивных сокращений кишечника у больных с МС.

Функционирование пищеварительной системы, включающее сопряжение моторики, секреции и всасывания регулируются сложной системой нервных и гормональных механизмов [8]. Однако исследований зависимости гидролизно-резобционной и моторно-эвакуаторной функций кишечника от гормонов в крови у больных с МС мы не встретили.

У больных с МС нами отмечено повышение базального уровня гастрина, инсулина, кортизола и ТТГ, снижение уровня свободного Т4 в крови (табл. 2).

Таблица 2. Данные исследования базального уровня гормонов у больных с МС

Примечание: n — число наблюдений; * — достоверность по отношению к группе контроля, p<0,05; ** — достоверность по отношению к группе контроля, p<0,01.

Для выяснения роли гормональных факторов в нарушениях гидролиза и резорбции в ТК у больных с МС, проведены корреляционные исследования между гормонами и показателями функционального состояния ТК. Так, выявлена обратная связь между полостным пищеварением и уровнями кортизола и инсулина, то есть на фоне повышения уровня кортизола и инсулина наблюдается угнетение процессов полостного пищеварения в кишечнике. Выявлена прямая связь между мембранным пищеварением и уровнем инсулина крови, то есть отмечено однонаправленное повышение мембранного пищеварения и уровня инсулина. Связь между резорбцией глюкозы и D-ксилозы и уровнем кортизола отсутствовала. Между уровнем инсулина и показателями всасывания глюкозы и D-ксилозы выявлена умеренная прямая зависимость (табл. 3).

Таблица 3. Показатели корреляции между уровнями гормонов и некоторыми показателями функционального состояния тонкой кишки

Примечание: р — достоверность показателя.

Проведённый корреляционный анализ показал умеренную отрицательную связь между уровнем гастрина и электрической активностью (Pi/Ps) желудка и ДПК, между уровнем гастрина и коэффициентом соотношения (Pi/P(i+1)) желудка к ДПК, в итоге приводящие к замедлению эвакуации химуса из желудка и ДПК и возникновению ДГР (табл. 4).

Таблица 4. Показатели корреляции между уровнями гормонов и некоторыми показателями МЭФ желудка и двенадцатиперстной кишки у больных с МС

Примечание: р — достоверность показателя.

При повышении уровня кортизола наблюдается снижение скорости эвакуации из ДПК и уменьшение электрической активности ТК. Полученные нами данные согласуются с ранее проведёнными исследованиями [9, 18], показавшими, что избыток эндогенных кортикостероидов в организме оказывает расслабляющее действие на гладкую мускулатуру органов, вызывая снижение их моторики, амплитуды сокращений, снижение давления в области сфинктеров. Зависимость нарушений моторной функции ЖКТ от уровней инсулина, ТТГ и Т₄ была незначительной. Кроме того, в нарушении моторики ТК нельзя исключить и роль активизации симпатической нервной системы [13, 23], являющейся признаком МС [1, 3, 22]. Проведённый нами анализ индекса Кердо показал, что у 86 % больных с МС наблюдается преобладание симпатического тонуса.

Снижение скорости эвакуации пищевого химуса по ТК у больных с МС способствует нарушению соотношения питательных веществ в составе потока, тем самым изменяя темп их переноса из энтеральной во внутреннюю среду, усугубляя метаболические нарушения, в том числе обмен липидов. Так , уровень общего Хс у больных был выше (6,08±0,16 ммоль/л, р<0,05), чем в группе контроля (4,99±0,32 ммоль/л и 2,28±0,17 ммоль/л, соответственно).

Наряду с этим наблюдалась гипертриглицеридемия (2,83±0,34 ммоль/л, р<0,05) в сравнении с контролем (1,48±0,29 ммоль/л) и снижение содержания ХсΛПВП — 0,86±0,14 ммоль/л (в контрольной группе — 1,4±0,11 ммоль/л, р<0,05). У большинства больных с МС (97 %) было выявлено повышение уровня коэффициента атерогенности (КА) — 5,21±0,28, при этом средний риск (КА от 3 до 4) наблюдался у 27,6 %, высокий риск (КА > 4) — у 69,4 % больных. При корреляционном анализе выявлена умеренная отрицательная зависимость между показателями резорбции D-ксилозы (r=-0,68), глюкозы (r=-0,42) в ТК и частотой её сокращений, умеренная отрицательная связь между уровнем коэффициента атерогенности и частотой и амплитудой сокращений ТК (r = -0,53, r = -0,48, соответственно).

Заключение

У всех больных с МС выявлены клинические симптомы энтерального поражения, которые находятся в тесной зависимости от характера нарушений пищеварительной, всасывательной и двигательной функций тонкой кишки. Комплексное исследование пищеварительной и всасывательной функции тонкой кишки позволило уточнить характер нарушений мальдигестии и мальабсорбции при метаболическом синдроме.

На фоне угнетения полостного и пристеночного пищеварения обнаружено повышение резорбции глюкозы и D-ксилозы, сопряжённое со снижением электрической активности и замедлением эвакуации по тонкой кишке в постпрандиальном периоде. При гипомоторной дискинезии тонкой кишки в постпрандиальном периоде создаются условия для более длительной экспозиции питательных веществ в энтеральной среде. Это, в свою очередь, способствует повышению уровня липидемии и гликемии (преимущественно за счёт моносахаридов), что на фоне инсулинорезистентности усугубляет формирование абдоминального ожирения у больных с метаболическим синдромом.

Исследование показателей моторно-эвакуаторной функции и гидролизно-резорбционного конвейера ТК с одной стороны и уровней гормонов и нейро-вегетативного статуса с другой позволило выявить новые патогенетические закономерности, касающиеся роли последних в нарушении функций кишечника у больных с МС. Результаты наших исследований позволяют утверждать, что поражение тонкой кишки, выявленное при МС, является важным звеном в сложном патогенетическом круге метаболического синдрома. Можно полагать, что с позиции коррекции функционального состояния ТК будут разработаны более эффективные способы лечения МС.

Список литературы

Статья опубликована на сайте http://www.gastroscan.ru