Эмоциональное напряжение вызывает существенные изменения секреторной, моторно-эвакуаторной функций желудочно-кишечного тракта [1, 2, 3, 4]. Иммунная система обладает интегральной функцией между составляющими ее звеньями. Это обеспечивает ее высокий уровень адаптивности и резистентности к действию экзо- и эндогенных факторов. Стрессовые ситуации способствуют выявлению несостоятельности иммунного ответа [5]. Пищеварительная система участвует в реализации вегетативной стресс-реакции.
В условиях эмоционального стресса происходят изменения на органном, клеточном и молекулярном уровнях иммунитета [6]. Включение одной из наиболее лабильных систем организма - иммунной системы, в развитие общего адаптационного синдрома, тем не менее, представляется безусловным. Существенные изменения в работе внутренних органов, в том числе и в работе пищеварительных желез, могут быть итогом тех изменений иммунитета, которые возникают при сдвигах гормонального гомеостаза при стрессе.
В литературе имеются работы, указывающие на отклонения различных иммунологических показателей при развитии общего адаптационного синдрома в условиях действия эмоционального напряжения [7, 8]. Считается, что Т-система иммунитета наиболее чувствительна к действию стрессоров. Сообщается о снижении количества Т-лимфоцитов и повышении содержания В-лимфоцитов в периферической крови у студентов перед экзаменами [9]. G.F. Solomon et al. [10] сообщают об увеличении числа CD8 клеток при стрессе. В.А. Левандо и др. [11] сообщают о резком снижении концентрации секреторного иммуноглобулина «А» (sIgA) в слюне 7 студентов во время экзаменационной сессии. γ-ИФН продуцируется эффекторными Т-клетками после индукции адаптивного иммунного ответа и является основным активатором макрофагов. Выявленные изменения эндогенной продукции цитокинов: γ-интерферона (γ-ИФН), интерлейкина 1 (ИЛ-1) и интерлейкина 2 (ИЛ-2) при стрессе носят разнонаправленный характер [12, 13, 14].
Данные о сочетанном изучении механизмов секреции пищеварительных желез и показателей иммунологического профиля в условиях относительного покоя и эмоционального напряжения практически отсутствуют.
Целью настоящей работы явилось исследование влияния эмоционального напряжения на секреторную функцию пищеварительных желез и на некоторые показатели лимфоцитарно-клеточного, фагоцитарного и гуморального звеньев иммунной системы у здорового человека.
Материалы и методы исследования
В исследовании приняли участие 19 здоровых мужчин-добровольцев в возрасте 18-23 лет. Испытуемые прошли углубленное медицинское обследование и были отнесены к основной медицинской группе.
Секреторную функцию пищеварительных желез и иммунный статус организма исследовали в условиях эмоционального покоя за 8-10 дней до действия эмоционального напряжения. В качестве модели эмоционального напряжения использовали сдачу государственного экзамена, после которого сразу проводилось исследование секреторной функции слюнных желез, желудка и поджелудочной железы.
Данное исследование осуществлялось методом фракционного гастродуоденального зондирования через 12-14 часов после приема пищи. Исследование проводилось утром натощак, не менее чем за 1 час до завтрака, чтобы устранить условно-рефлекторное влияние времени приема пищи. Извлечение секрета происходило в межпищеварительный период, сразу после введения зонда в течение 3 минут, далее исследовалась часовая базальная секреция 15-минутными порциями. В качестве стимулятора внешнесекреторной функции поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку через зонд вводили 30 мл 0,5 %-го раствора соляной кислоты, далее исследовалась часовая стимулированная панкреатическая секреция и часовая ингибированная желудочная секреция 15-минутными порциями.
Во всех фракциях секретов определяли объем, pH, концентрацию и дебит-час соляной кислоты, электролитный состав. В желудочном соке определяли концентрацию и валовую продукцию пепсиногена и суммарную протеолитическую активность натурального желудочного сока при исходном pH (методика, модифицированная Б.Н. Сабсай [15]. В поджелудочном соке определяли бикарбонатную щелочность. pH поджелудочного сока определяли методом pH-метрии, содержание натрия и калия методом пламенной фотометрии, хлоридов (по В.Н. Туголукову) [16] и кальция (комплексонометрическим методом).
Для исследования иммунологического профиля была выбрана общепринятая методика определения иммунного статуса организма, рекомендованная Институтом иммунологии (Москва, 1995). Количественное определение иммуноглобулинов класса A, M, G в сыворотке крови было проведено иммуноферментным методом с применением пероксидазы хрена в качестве индикаторного фермента. Использовали набор реагентов proConJg производства ООО «Протеиновый контур» (по инструкции производителя). Для количественного определения циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) использовался стандартный метод (Ю.А. Гриневич) [17]. Количественное определение интерлейкина-4, γ-интерферона в исследуемых сыворотках крови человека производилось методом ИФА-анализа с использованием тест-системы «Цитокин» (Санкт-Петербург, по инструкции производителя). Регистрацию результатов производили на горизонтальном фотометре ELх800 (США) при длине волны 450 нм. Работа проводилась в лаборатории НИИ клинической иммунологии (Тюменский филиал Сибирского отделения РАМН). Все исследования проводились при наличии письменного согласия обследуемых и с учетом биоэтических норм. Статистический анализ проводили с использованием t-критерия Стьюдента. Взаимосвязь параметров оценивали путем расчета коэффициента корреляции (r) Пирсона при уровне безошибочного прогноза более 95 % (р < 0,05).
Результаты исследования и их обсуждение
В условиях покоя (до сдачи экзамена) после стимуляции панкреатической секреции выявлено повышение объема смешанной слюны (p < 0,001), объема панкреатического сока (p < 0,001), уровня его pH. Параллельно отмечено снижение некоторых показателей лейкоцитарной формулы: достоверное снижение относительного содержания лимфоцитов (p < 0,01), моноцитов (p < 0,02) при сочетанном повышении общего числа лейкоцитов (p < 0,01) (в основном за счет увеличения основных клеточных популяций (сегментоядерных нейтрофилов (p < 0,01)) (табл. 1).
В этих условиях результаты, приведенные в табл. 2, демонстрируют изменения со стороны лимфоцитарно-клеточного звена иммунной системы в ответ на адидификацию двенадцатиперстной кишки соляной кислотой (достоверное снижение общего числа и относительного содержания Т-лимфоцитов (CD 3+, p < 0,05 и p < 0,001 соответственно). При этом отмечено снижение хелперно-индукторной субпопуляции CD 4+ общего числа и абсолютного числа, p < 0,05 и p < 0,01 соответственно).
Уровень натуральных киллеров (NK-клеток) в этих условиях достоверно повышался (p < 0,02) (см. табл. 2). Показатели фагоцитарного звена в условиях ацидификации дуоденума (до сдачи экзамена, фон) оказались более устойчивы (табл. 3), чем характеристики лейкоцитарной формулы (см. табл. 1).
В условиях межпищеварительного периода при интрадуоденальной стимуляции слизистой двенадцатиперстной кишки не выявлено изменений исследуемых показателей гуморального звена иммунной системы (табл. 4) и уровня цитокинов (Il 4, γ-ИФН). При этом обращает на себя внимание достоверное падение концентрации sIgA в смешанной слюне (с 233,69 ± 21,63 до 110,67 ± 18,36, p < 0,001) и соответственно тенденцию к повышению ее в составе панкреатического сока (с 34,42 ± 5,13 до 59,99 ± 12,54, p < 0,1) (табл. 5).
Эмоциональный стресс оказывал разнонаправленные сдвиги на секреторную функцию пищеварительных желез и показатели иммунного статуса. В условиях эмоционального напряжения объем ингибированного желудочного секрета возрастал (p < 0,05), при этом повышались показатели кислотопродукции (концентрация (p < 0,05) и дебит-час (p < 0,05) соляной кислоты). Снижалось валовое выделение пепсиногена (p < 0,01) по отношению к таковым показателям в условиях фона.
Таблица 1. Влияние эмоционального напряжения на показатели лейкоцитарной формулы у здорового человека (M ± m) (n = 19)
Показатели |
В условиях тощаковой секреции (межпищеварительный период) |
В условиях ингибированной желудочной секреции |
||
фон |
стресс |
фон |
стресс |
|
Лейкоциты, 109/л |
5020 ± 129,8 |
5500 ± 292,4 |
6330 ± 181,5^^^ |
5960 ± 209,3 |
Эозинофилы, % |
3,33 ± 0,59 |
5,2 ± 1,27 |
2,0 ± 0,3 |
3,8 ± 1,2 |
Палочкоядерные, % |
2,143 ± 0,27 |
1,75 ± 0,22 |
2,08 ± 0,23 |
2,4 ± 0,26 |
Сегментоядерные, % |
53,07 ± 1,66 |
58,8 ± 1,09* |
69,08 ± 1,33^^^ |
68,2 ± 1,83 |
Лимфоциты, % |
34,87 ± 1,63 |
30,0 ± 1,37* |
22,0 ± 1,1^^^ |
21,8 ± 0,71 |
Моноциты, % |
6,73 ± 0,27 |
4,6 ± 0,35*** |
4,92 ± 0,41^^ |
3,8 ± 0,38 |
Примечание. Различия достоверны по отношению к показателям в условиях фона: * - p < 0,05; ** - p < 0,01; *** - p < 0,001; различия достоверны по отношению к показателям в условиях тощаковой секреции: ^ - p < 0,05; ^^ - p < 0,02; ^^^ - p < 0,01.
Таблица 2. Влияние эмоционального напряжения на показатели лимфоцитарно-клеточного звена иммунной системы у здорового человека (M ± m) (n = 19)
Показатели |
В условиях тощаковой секреции |
В условиях ингибированной желудочной секреции |
||
фон |
стресс |
фон |
стресс |
|
CD 3, % CD 3, абс.ч., кл/мкл |
64,27 ± 1,12 1113,1 ± 55,11 |
64,2 ± 1,25 1102 ± 113,79 |
59,15 ± 1,66 ^ 827,77 ± 48,58 ^^^^ |
59,0 ± 3,51 853,8 ± 40,71 |
CD 4, % CD 4, абс.ч., кл/мкл |
38,67 ± 1,22 671,53 ± 40,94 |
37,6 ± 1,33 658,6 ± 81,23 |
34,92 ± 1,26 ^ 491,92 ± 32,09^^^ |
38,2 ± 1,8 500,8 ± 38,11 |
CD 8, % CD 8, абс.ч.,кл/мкл |
21,6 ± 0,98 374 ± 22,56 |
25,6 ± 1,53 * 419,8 ± 32,74 |
22,62 ± 1,54 310,54 ± 23,14 |
24,0 ± 1,01 307,4 ± 14,84 |
CD 20, % CD 20, абс.ч., кл/мкл |
15,07 ± 0,82 259,73 ± 16,97 |
13,6 ± 0,6 232,8 ± 25,95 |
16,92 ± 0,81 240,15 ± 19,25 |
17,4 ± 0,5 227,4 ± 14,35 |
NK-клетки, % (CD16) |
14,73 ± 0,96 |
16,4 ± 1,21 |
19,62 ± 1,51 ^^ |
17,2 ± 1,74 |
CD 4 / CD 8 |
1,83 ± 0,09 |
1,6 ± 0,14 |
1,71 ± 0,17 |
1,62 ± 0,07 |
Ауторозетки |
1,33 ± 0,16 |
2,25 ± 0,22** |
1,54 ± 0,18 |
1,6 ± 0,13 |
Примечание. Различия достоверны по отношению к показателям в условиях фона: * - p < 0,05; ** - p < 0,01; различия достоверны по отношению к показателям в условиях тощаковой секреции: ^ - p < 0,05; ^^ - p < 0,02; ^^^ - p < 0,01; ^^^^ - p < 0,001.
Анализ динамики изменения показателей иммунологического профиля продемонстрировал следующие изменения: высокую устойчивость к эмоциональному напряжению проявили показатели лейкоцитарной формулы (см. табл. 1) и показатели лимфоцитарно-клеточного звена иммунной системы (см. табл. 2). При этом в условиях тощаковой секреции после стрессового воздействия происходило достоверное повышение (p < 0,05) относительного содержания супрессорно-цитотоксической субпопуляции (CD 8+) и ауторозеток (p < 0,05) (см. табл. 2). В условиях эмоционального напряжения происходило угнетение большинства показателей фагоцитарного звена иммунной системы (в межпищеварительный период и после ацидификации дуоденума) по отношению к соответствующим фоновым показателям (см. табл. 3).
Таблица 3. Влияние эмоционального напряжения на показатели фагоцитарного звена иммунной системы у здорового человека (M ± m) (n = 19)
Показатели |
В условиях тощаковой секреции |
В условиях ингибированной желудочной секреции |
||
фон |
стресс |
фон |
стресс |
|
Процент фагоцитированных нейтрофилов, % |
91,73 ± 0,58 |
87,4 ± 1,03** |
91,0 ± 0,96 |
88,6 ± 1,68 |
Фагоцитарное число |
11,24 ± 0,28 |
9,94 ± 0,15*** |
11,14 ± 0,26 |
9,92 ± 0,26** |
Индекс опсонизации |
12,51 ± 0,5 11,44 ± 0,26 |
10,88 ± 0,1** 10,6 ± 0,1** |
11,83 ± 0,21 11,28 ± 0,2 |
10,94 ± 0,25 * 10,5 ± 0,26 * |
Индекс завершенности фагоцитоза |
11,26 ± 0,29 10,74 ± 0,19 |
9,94 ± 0,15*** 9,64 ± 0,09*** |
11,08 ± 0,27 10,7 ± 0,25 |
9,92 ± 0,26** 9,42 ± 0,34** |
Примечание. Различия достоверны по отношению к показателям в условиях фона: * - p < 0,05; ** - p < 0,01; *** - p < 0,001.
Сравнительный анализ показателей гуморального звена иммунной системы в межпищеварительный период после эмоционального напряжения (табл. 4) выявил достоверное увеличение концентрации сывороточных иммуноглобулинов класса М (IgM) (p < 0,001), снижение концентрации IgA (p < 0,05) и комплемента по 50 %-му гемолизу (p < 0,05) по отношению к таковым показателям в условиях фона. В условиях ацидификации двенадцатиперстной кишки эмоциональное напряжение вызывало повышение концентрации IgM (p < 0,05), снижение комплемента по 50 %-му гемолизу (p < 0,01).
Таблица 4. Влияние эмоционального напряжения на показатели гуморального звена иммунной системы у здорового человека (M ± m) (n = 19)
Показатели |
В условиях тощаковой секреции |
В условиях ингибированной желудочной секреции |
||
фон |
стресс |
фон |
стресс |
|
IgG, ме/мл |
143,21 ± 5,3 |
148,0 ± 1,74 |
149,58 ± 4,73 |
156,0 ± 3,18 |
IgA, ме/мл |
165,14 ± 12,65 |
129,2 ± 11,45* |
189,58 ± 11,19 |
179,2 ± 12,46 |
IgM, ме/мл |
141,79 ± 7,3 |
195,0 ± 6,69 *** |
144,58 ± 5,98 |
189,0 ± 13,96 * |
ЦИК, у.е. |
15,0 ± 1,62 |
17,0 ± 1,31 |
16,67 ± 0,89 |
16,0 ± 1,5 |
Комплемент по 50 % гемолизу, СН 50 Е/мл |
53,64 ± 2,29 |
48,4 ± 0,6 * |
56,0 ± 2,13 |
47,4 ± 1,88 ** |
Примечание. Различия достоверны относительно показателей в условиях фона: * - p < 0,05; ** - p < 0,01; *** - p < 0,001.
Более устойчивыми в этих условиях оказались механизмы выработки IgG, IgA и ЦИК (см. табл. 4). Наиболее чувствителен к эмоциональному стрессу оказался механизм выделения sIgA, отмечено повышение его концентрации в составе смешанной слюны и панкреатического сока (см. табл. 5).
Таблица 5. Влияние эмоционального напряжения на показатели секреторного IgA в смешанной слюне и панкреатическом соке у здорового человека (M ± m) (n = 19)
Показатели |
Фон |
Стресс |
Смешанная слюна: sIgA, кг/мл тощаковый секрет базальный секрет ингибированный секрет |
233,69 ± 21,63 122,48 ± 21,5^^ 110,67 ± 18,36^^^ |
376,43 ± 14,31*** 319,29 ± 29,37*** 238,6 ± 34,4*** |
Панкреатический сок: s IgA, кг/мл базальный секрет стимулированный секрет |
34,42 ± 5,13 59,99 ± 12,54 |
158,4 ± 27,23*** 80,24 ± 18,43 |
Примечание. Различия достоверны по отношению к показателям в условиях тощаковой секреции: ^ - p < 0,05; ^^ - p < 0,01; ^^^ - p < 0,001; различия достоверны по отношению к показателям в условиях фона: * - p < 0,05; ** - p < 0,01; *** - p < 0,001.
Эмоциональное напряжение вызывало значительное увеличение сывороточной концентрации ИЛ-4 (p < 0,001) и γ-ИФН (p < 0,001) (в условиях ингибирования желудочной секреции). В межпищеварительный период при стрессе происходило повышение концентрации γ-ИФН (p < 0,05). Поскольку ИЛ-4 является основным цитокином Th 2 лимфоцитов, то рост этого показателя может быть расценен как продукт активации Th2 ответа.
Заключение
Таким образом, эмоциональное напряжение вызывает сочетанные (зачастую однонаправленные) изменения в секреторной деятельности пищеварительных желез и показателей иммунологического профиля у здорового человека.
При эмоциональном напряжении в межпищеварительном периоде отмечается высокая устойчивость механизмов выделения желудочного сока (в отличие от панкреатического секрета), при этом в межпищеварительном периоде после эмоционального напряжения происходит угнетение выделения смешанной слюны и показателей фагоцитарного звена иммунной системы, снижается уровень ИЛ-4. Это сочетается с достоверным повышением некоторых показателей лимфоцитарно-клеточного звена (CD 8+ и ауторозеток), показателей гуморального звена иммунной системы (IgM). При этом повышается сывороточная концентрация γ-ИФН и sIgA в смешанной слюне, наблюдается угнетение показателей IgA и комплемента по 50 %-му гемолизу.
В условиях ацидификации двенадцатиперстной кишки после эмоционального напряжения отмечено достоверное повышение объема желудочного секрета, дебит-часа соляной кислоты. В этих условиях угнетался уровень секреции смешанной слюны и панкреатической секреции, уровень почти всех показателей фагоцитарного звена иммунной системы (за исключением процента фагоцитирующих нейтрофилов). При этом повышались концентрация sIgA в смешанной слюне и сывороточная концентрация IgM, уровень комплемента по 50 %-му гемолизу снижался. Наиболее устойчивыми к стрессовому фактору оказались показатели лимфоцитарно-клеточного звена иммунной системы, показатели лейкоцитарной формулы и основных цитокинов (ИЛ-4 и γ-ИФН).
Рецензенты:
-
Ерохин А.Н., д.м.н., доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории функциональных исследований научного клинико-экспериментального отдела физиологии ФГУ «Российского научного центра «Восстановительная травматология и ортопедия» им. академика Г.А. Илизарова» Минздравсоцразвития РФ, г. Курган;
-
Дюльдин В.А., д.м.н., директор ГУ «Курганский областной центр лицензирования медицинской и фармацевтической деятельности», г. Курган.
Работа поступила в редакцию 21.09.2011.