ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ МИКРОФЛОРЫ. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА МИКРОФЛОРУ КИШЕЧНИКА

PHYSIOLOGICAL ROLE OF MICROFLORA. INFLUENCE OF EXTERNAL FACTORS ON THE INTESTINAL MICROFLORA

Arina Struchok

Student, Department of Normal Physiology, Ural State Medical University,

Russia, Yekaterinburg

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены понятие нормальной микрофлоры кишечника, заселяющие её виды, понятие дисбактериоза и факторы, влияющие на нормофлору кишечника.

ABSTRACT

The article discusses the concept of normal intestinal microflora, the species inhabiting it, the concept of dysbacteriosis and factors affecting the normal intestinal flora.

Ключевые слова: микрофлора, нормофлора, микроорганизмы, бактерии, дисбактериоз, факторы.

Keywords: microflora, normoflora, microorganisms, bacteria, dysbacteriosis, factors.

Введение

Качество окружающей среды в значительной степени определяет состояние микрофлоры кожи и слизистых оболочек человека. Это относится к широкому спектру факторов окружающей среды, как естественного, так и техногенного происхождения. При этом нарушения в микробиоценозе кишечника наступают, как правило, задолго до клинических проявлений, и поэтому могут служить предвестниками отклонений в клинико-физиологическом статусе организма.

Микрофлорой кишечника называют комплекс заселяющих его микроорганизмов, которые участвуют в процессе пищеварения и синтеза необходимых для жизнедеятельности человека веществ.

Микрофлора человека составляет 5–8% массы его тела и вмешивается в регуляцию многих констант гомеостаза. Общая численность микроорганизмов, обитающих в разных отделах организма человека, почти на два порядка превышает численность его собственных клеток.

Взаимодействие между макроорганизмом и заселяющими его микробными ассоциациями носит характер симбиоза. Самая большая доля микрофлоры (до 60 %) заселяет различные отделы желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), 15–16 % — ротоглотку, 2 % — урогенитальный тракт (в вагинальном отделе — до 9 %), остальная часть обитает на кожных покровах.

1. Состав микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте

У здоровых людей в кишечнике насчитывается более 500 видов микроорганизмов. Общая масса нормофлоры кишечника составляет от 1 до 3 кг.

Состав кишечной микрофлоры достаточно индивидуален и формируется с первых дней жизни ребенка, к показателям взрослого приближается к концу 1-го — 2-му году жизни, претерпевая некоторые изменения в пожилом возрасте.

Микрофлора пищеварительного тракта представляет собой сложную экологическую систему, включающую как сами кишечные бактерии, так и слизистые оболочки хозяина, компоненты пищи, вирусы, грибы. Условно в любом микробиоценозе, в том числе и кишечном, выделяют постоянно обитающие виды бактерий (облигатная, главная, резидентная микрофлора), составляющие 90% от всех микроорганизмов, а также добавочные (сопутствующая, факультативная), на которые приходится около 10%, и транзиторные (случайные виды, аллохтонная, остаточная микрофлора) - 0,01%. В состав облигатной микрофлоры входят анаэробы: бифидобактерии, лактобактерии, пропионобактерии, пептострептококки, аэробы (энтерококки и эшерихии). Факультативная микрофлора представлена сапрофитами (бактериоиды, пептококки, стафилококки, стрептококки, дрожжевые грибы), аэробными и анаэробными бациллами. К условно патогенным энтеробактериям относятся представители семейства кишечных бактерий: клебсиеллы, протеи, цитробактеры, энтеробактеры и др.

2. Распределение микрофлоры по разным отделам ЖКТ

Видовой и количественный состав микрофлоры зависит от возраста и локализации по ходу желудочно-кишечного тракта.

В двенадцатиперстной, тощей и начальных отделах подвздошной кишки общее количество бактерий составляет 103-104 колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 г содержимого. Важно отметить, что в данном биотопе (местообитании) практически отсутствуют облигатные анаэробные бактерии, а также представители семейства Enterobacteriaceae, и в первую очередь кишечная палочка.

В тонкой кишке микроорганизмы локализуются преимущественно пристеночно. В дистальных отделах тонкой кишки концентрация микроорганизмов возрастает и составляет 105–109 КОЕ в 1 г кишечного содержимого, а к описанным выше обитателям присоединяются облигатно анаэробные бактерии (бактероиды, бифидобактерии и др.).

Толстая кишка является основным местом обитания нормальной кишечной флоры. Общая биомасса кишечных микробных клеток составляет около 1,5 кг, что соответствует 1011–1012 КОЕ/г кишечного содержимого и примерно одной трети сухой массы фекалий. Толстая кишка в силу такой высокой микробной контаминации несет наибольшую функциональную нагрузку по сравнению с другими биотопами. В данном биотопе обнаруживаются бактероиды в количестве 1010–1012, бифидобактерии — 108–1010, энтерококки и клостридии — 107–108, лактобациллы — 106–109, кишечные палочки — 106–108, стрептококки и кандиды — 104–105, стафилококки — 102–104 КОЕ/1 г и ряд других бактерий.

3. Функции нормальной микрофлоры ЖКТ

В работах отечественного физиолога А.М. Уголева отражена современная теория пищеварения (трёхэтапное пищеварение: полостное, пристеночное, всасывание) и затронуты вопросы, касающиеся физиологических функций микрофлоры человека.

Нормальная микрофлора кишечника выполняет многочисленные взаимосвязанные функции по поддержанию гомеостаза организма, наряду с его другими органами и системами.

1) Одна из основных функций кишечной нормофлоры — барьерная, в первую очередь — защита от посторонней МФ, попадающей в ЖКТ. Эту функцию обеспечивают несколько механизмов:

 − активизация синтеза антител в слизистой оболочке кишечника;

− выработка веществ, подавляющих условно-патогенную микрофлору (УПМ) и даже патогенную;

− блокировка адгезии посторонней МФ на слизистой оболочке толстой кишки;

− конкурентные отношения в захвате питательных веществ.

В частности, бифидобактерии, продуцируя в процессе своей жизнедеятельности органические кислоты, создают кислую среду в кишечнике, что препятствует размножению патогенной МФ и способствует лучшему всасыванию витамина D, кальция, железа, а также поддерживает нормальную моторику кишечника. Лактобактерии в процессе сбраживания углеводов образуют вещества с антибиотической активностью (лизоцим, ацидофилин и др.).

2) Важная роль нормофлоры — метаболическая. Она состоит в следующем:

− ферментативной переработке микробами некоторых пищевых веществ (симбионтное пищеварение), например «неперевариваемой» клетчатки (целлюлозы), до простейших углеводов, которые всасываются и дают макро-организму около 5 % энергии;

− способствовании выработке ряда ферментов, участвующих в обмене белков, жиров, углеводов, холестерина, желчных кислот и др.;

 − обеспечении существенной части витаминных потребностей организма: синтез витаминов группы В и витамина К (лидирующая роль принадлежит кишечной палочке, которая образует 9 витаминов);

 − продуцировании ряда биологически активных веществ, гормонов (эстрогенов), мочевой кислоты, нейропептидов, незаменимых аминокислот, а также множества соединений, являющихся эффекторами, кофакторами и/или сигнальными молекулами, регулирующими разнообразные физиологические функции, метаболизм и поведенческие реакции.

3)Важной функцией нормофлоры является участие в формировании иммунобиологической реактивности макроорганизма. Лимфоидная ткань кишечника — самое большое лимфоидное образование организма, выполняющее все функции этой ткани (около 60 % иммунных клеток организма находятся в его слизистой оболочке).

4) Кроме того, МФ выполняет регуляторную функцию — участвует в регуляции водно-солевого обмена, в рециркуляции желчных кислот, холестерина, оксалатов и других биомолекул. Холестерин-модифицирующая активность нормофлоры, в частности лактобацилл, обусловливает антиатеросклеротический эффект. Медиаторы, синтезируемые нормофлорой, участвуют в регуляции газового состава кишечника и других полостей организма, физиологической активности ЖКТ, моторики толстой кишки и времени транзита кишечного содержимого, объема, консистенции и частоты стула, висцеральной чувствительности, а также влияют на работу сердечнососудистой, кроветворной, иммунной и других систем организма.

5) Дезинтоксикационная функция: в результате биохимической активности микрофлоры происходит биотрансформация ксенобиотиков (чужеродных веществ) в нетоксические или более растворимые продукты и их выведение из организма. Детоксикация канцерогенов, мутагенов и других онкогенов обусловливает противоопухолевую активность нормальной микрофлоры.

6) Влияние микрофлоры на перистальтику кишки

Влияние микрофлоры на моторику наиболее очевидно при стерилизации кишки от микробов или добавлении микроорганизмов животным со стерильным кишечником.

1. Экспериментально осуществленное удаление микроорганизмов у животного тормозит освобождение желудка и кишечный транзит по сравнению с нормальным состоянием контрольных особей.
2. Введение в кишечник стерильных крыс микробной флоры в межпищеварительный период стимулирует моторику и ускоряет кишечный транзит.

Следует понимать, что избыточный бактериальный рост может пагубно воздействовать на организм человека, например, тормозя кишечный транзит. Это свидетельствует о том, что разные виды бактерий оказывают различное влияние на моторно-эвакуаторную функцию кишечника.

4. Нарушения кишечного микробиоценоза

Роль кишечной микрофлоры в жизни макроорганизма велика, поэтому естественно ожидать, что нарушения микробиоценоза отразятся и на здоровье человека. Кишечная микрофлора может качественно и количественно изменяться под влиянием ряда экзогенных и эндогенных факторов, что приводит к нарушению нормобиоценоза, что носит название «дисбактериоз кишечника».

Причинами дисбактериоза являются:

Экзогенные факторы:

• Неадекватное питание: несбалансированный рацион (при излишнем употреблении мясных продуктов увеличивается количество эшерихий, клостридий и уменьшается — ацидофильных бактерий), дефицит пищевых волокон (снижается содержание лактобактерий, энтерококков и других видов, способствующих функциональной активности системы местного иммунитета), витаминов и других нутриентов; потребление пищи, содержащей консерванты, антибиотики, красители и др.; продолжительное голодание или резкая смена рациона и режима питания.
• Злоупотребление слабительными раздражающего действия, желчегонными средствами.
• Кишечные инфекции (сальмонеллез, шигеллез, йерсиниоз, кампилобактериоз, рота- и энтеровирусные инфекции и др.), гельминты.
• Нездоровый образ жизни — недосыпание, гиподинамия, чрезмерное употребление кофе и энергетических напитков, использование снотворных средств и др., злоупотребление алкоголем (он вызывает гибель бифидобактерий, что является одной из причин частых кишечных расстройств у алкоголиков).
• Гидроколонотерапия — псевдонаучная практика очистки толстой кишки от «шлаков» сифонными клизмами, ставшая достаточно популярной.
• Губительно на микрофлору кишечника влияют приём цитостатиков, глюкокортикоидов, снижающих имуннорезистентность организма.
• Приём антибиотиков, которые убивают не только «плохих», но и хороших микробов.

• Антропогенное ухудшение экологии — обилие в окружающей среде (почва, воздух, вода) различных ксенобиотиков (промышленных и бытовых загрязнителей, сельскохозяйственных ядохимикатов и др.), низкое качество воды, в том числе ее бактериологическая загрязненность.
• Психические расстройства (существуют данные о том, что некоторые психические расстройства связаны с дисбиозом кишечника. При этом связь между кишечником и мозгом является двунаправленной. Стресс может привести к дисбиозу кишечника, а дисбиоз, в свою очередь, — к центральным изменениям, влияющим на снижение устойчивости к стрессу)

Эндогенных факторы:

• Функциональные и воспалительные заболевания органов пищеварения.
• Различные онкологические заболевания.
• Иммунодефицитные состояния, инфекционно-аллергические заболевания.
• Болезни обмена веществ (сахарный диабет и др.).
• Гипоксии (нехватка О2 в тканях) и гипоксемии (нехватка О2 в крови) любого генеза.
• Младенческий и старческий возраст.

Заключение

За прошедшее столетие изучения микробной эндоэкологии человека накоплены обширные знания о ее влиянии практически на все органы и системы нашего организма. Учитывая, что желудочно-кишечный тракт у млекопитающих служит основным резервуаром микроорганизмов, огромное количество работ посвящено изучению их влияния на структуру слизистой оболочки кишечника, формирование и поддержание адекватного иммунного ответа, метаболические, ферментативные процессы.

Кишечный микробиоценоз может рассматриваться как своеобразный экстракорпоральный орган или система, по своей значимости и важности сопоставимый с другими системами макроорганизма (иммунной, лимфатической, сердечно-сосудистой и т. д.). Поэтому важно следить за состоянием микрофлоры своего кишечника, чтобы симбионты организма человека выполняли свою работу должным образом.

Довольно недавно кишечную микрофлору, в частности бактерии толстой кишки, стали рассматривать как основную детерминанту здоровья и болезней людей.

Участие в процессах пищеварения и обмена веществ– одна из важнейших функций микрофлоры.

Список литературы:

1. А.Э. Лычкова Взаимодействие электромоторной активности гладких мышц и микрофлоры кишечника // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2012. № 11. С. 84–90.
2. Е.А. Сабельникова «Клинические аспекты дисбактериоза кишечника» (к.м.н.) ЦНИИ гастроэнтерологии, Москва
3. Е.М. Булатова, д.м.н., профессор, Н.М. Богданова, ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Росздрава», С.-Петербург «Кишечная микрофлора –один из факторов формирования здоровья человека»
4. О.Н. Комарова, А.И. Хавкин, «Взаимосвязь стресса, иммунитета и кишечной микробиоты», Обособленное структурное подразделение «Научно-исследовательский клинический институт педиатрии им. академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Москва, РФ.
5. Р. В. Хурса, И. Л. Месникова, Я. С. Микша «Кишечная микрофлора: роль в поддержании здоровья и развитии патологии, возможности коррекции», учебно-методическое пособие.