Введение к работе
Актуальность темы диссертации обусловлена
необходимостью изучения транспорта различных веществ через сложные гетерогенные мембраны, в частности, слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта в живых системах. Многие аспекты этой проблемы достаточно подробно изучены в рамках физиологии, однако изучение физико-химических механизмов транспорта выходит за рамки этой науки. Актуальность изучения этих проблем обусловлена также задачами конструирования питательных смесей для энтерального питания. Естественно, что для решения этих вопросов необходимы более полные сведения о механизмах, обеспечивающих гомеостаз энтеральной среды и перенос ее компонентов через кишечный барьер. Трудности их получения связаны с тем, что в условиях естественного пищеварения существует множество функциональных подсистем организма, оказывающих влияние на процессы гомеостатирования и всасывания. В условиях in vitro невозможно выделить отдельные подсистемы, не нарушая при этом их функционирования. Поэтому, актуальным является изучение механизмов функционирования таких систем в условиях естественного пищеварения.
Целью данной работы являлось исследование механизмов гомеостатирования энтеральной среды и всасывания ее компонентов, которые реализуются в естественных условиях нормального пищеварения.
В задачи исследования входило: 1. построение математической модели моторно-всасывательной функции кишечника; 2. выявление доминирующих физико-химических механизмов, определяющих транспорт низкомолекулярных компонентов через кишечный барьер; 3. оценка возможности регуляции всасывания и гомеостатирования химуса с помощью этих механизмов; 4. исследование влияния факторов внешней среды на механизмы всасывания.
Научная новизна работы. Разработана модель эвакуаторно-всасывательной функции кишки, позволяющая корректно описывать всасывание гидрофильных нутриентов в естественных условиях. Показано, что в естественных условиях транспорт низкомолекулярных компонентов химуса происходит пассивным путем, причем электролиты всасываются преимущественно за счет переноса объема в целом, т.е. конвективного массопереноса, а для
аминокислот и глюкозы существенен также вклад диффузионного потока. Разработана модель транспорта электролитов через слой слизи, использующая представление о слое слизи как о пористой ионообменной мембране. На основе анализа математических моделей и экспериментальных данных показано значение координированной моторно-эвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта в осуществлении деятельности пищеварительно-транспортного ковейера.
Практическая значимость. В работе получены новые сведения о механизмах гомеостатирования состава химуса и всасывания его низкомолекулярных компонентов в условиях естественного пищеварения, дающие более полное представление о функционировании кишечника в норме. Эти данные позволяют по-новому взглянуть на способы конструирования питательных смесей, зондовое введение которых обеспечивало бы оптимальные темпы пополнения организма необходимыми нутриентами при различных патологиях.
Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 13 работ. Материалы диссертации докладывались на следующих конференциях: Мембранное пищеварение и всасывание, Юрмала, 1985; 15 Всесоюзный съезд физиологического общества. Кишинев, 1987; Мембраны щеточной каймы. Юрмала, 1990; Фзиология и патология моторной деятельности ЖКТ. Томск, 1992; Первая гастроэнтерологическая неделя. Ст.-П. 1995.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и списка цитируемой литературы, содержащего 130 ссылок; объем диссертации составляет 131 страницы и включает 21 рисунок и 8 таблиц.