Кишечные бактерии, образование газов - с точки зрения физиологии человека
Оглавление статьи:- Бактериальное заселение толстого кишечника
- Объем газа
- Состав кишечных газов
- Происхождение газов
- Резюме
- Список использованной литературы
P.S. Толстый кишечник населен в основном анаэробными бактериями, которые расщепляют непереваренные волокна и вырабатывают витамин К, метан и водород; газы в желудочно-кишечном тракте, как правило, образуются в объеме 30-200 мл.
а) Бактериальное заселение толстого кишечника. В то время как желудок и верхний отдел тонкого кишечника слабо заселены микроорганизмами, количество бактерий в толстом кишечнике увеличивается. Число бактерий на 1 мл содержимого кишечника скачкообразно повышается от 105-106 в подвздошной кишке на границе с баугиниевой заслонкой до 1011-1012 в толстом кишечнике.
Большинство кишечных бактерий, образующих микробную экосистему (микрофлору кишечника), относятся к обязательным анаэробным бактериям, в первую очередь бактероидам (отрицательным не образующим споры палочкам). Аэробные поселения, представленные кишечной палочкой, энтерококками и лактобактериями, составляют лишь 1% кишечных бактерий.
В кишечнике обитает примерно 400 видов бактерий, основная сухая каловая масса образуется бактериями на 30-50%, доходя порой до 75%.
Анаэробные бактерии частично расщепляют непереваренные растительные волокна (например, целлюлозу), образуя короткоцепочечные монокарбоновые кислоты (например, уксусную, пропионовую и масляную кислоты). Они абсорбируются слизистой оболочкой кишечника и перерабатываются с затратой энергии, покрывая при этом примерно 70% локальной потребности в ней.
В результате абсорбции монокарбоновых кислот рН-показатель, немного пониженный в слепой кишке, повышается, вызывая нейтральную реакцию содержимого прямой кишки. Если отдел толстого кишечника удаляется при операции и для выведения кала внедряют искусственный канал, достаточного питания слизистой оболочки кишечника больше не достигается и могут возникать диверсионные колиты.
Из растительных волокон образуются СН4 и Н2. Бактерии вырабатывают аммиак, токсические меркаптаны и фенолы, а также витамин К2 и биотин, которые абсорбируются энтероцитами. Аммиак или ионы аммония обычно усваиваются печенью и обезвреживаются, превращаясь в мочевину. При тяжелых нарушениях функций печени концентрация аммиака в крови может повышаться настолько сильно, что возникают нарушения центральной нервной системы. Витамин К2 необходим при биосинтезе определенных факторов свертывания крови.

б) Объем газа. Объем газа, выделяющийся прямой кишкой, в среднем составляет 700 мл в день со значительными индивидуальным колебаниями между 0,2 и 2,0 л в день. Количество газа может значительно увеличиваться при употреблении целлюлозосодержащей пищи, которая расщепляется бактериями в толстом кишечнике. Блюда, содержащие бобовые культуры или капусту, в 10 раз увеличивают количество выделяемых газов в день. Объем газа, содержащийся в кишечнике, обычно составляет 30-200 мл.
Увеличенное количество газа вследствие повышенного образования или ослабленной реабсорбции, а также сокращенного выделения при вздутии живота («кишечные газы») называется метеоризмом (вспучиванием).
в) Состав кишечных газов. Состав интестинальной газовой смеси на 99% определяется следующими газами: N2, O2, СО2, Н2 и СН4, из которых N2, Н2 и СО2 составляют большую часть. Эти газы не имеют запаха. Неприятный запах при метеоризме возникает из-за остатков бактериальных продуктов распада белков (например, соединения серы, H2S или метилсульфид).
г) Происхождение газов. Интестинальные газы в основном можно разделить на три источника: проглоченный воздух, интралюминальное образование при расщеплении компонентов пищи ферментами и диффузия из крови.
Наполненный газом «желудочный пузырь» образуется вследствие проглоченного воздуха. С каждым кусочком пищи или глотком в желудок попадает индивидуально различное количество воздуха, в среднем 2-3 мл. Большая часть воздуха снова выходит из него при отрыжке.
СО2, Н2 и СН4 образуются в просвете кишечника. СО2 возникает в результате реакции HCO3- с Н+, из соляной кислоты желудочного сока, а также из жирных кислот и аминокислот. Реакция происходит в процессе секреции поджелудочной железы, кишечника и печени. При этом образуется большое количество СО2, которое в основном снова реабсорбируется в тонкий кишечник.
СО2 в газах образуется при бактериальном расщеплении непереваренных углеводов (например, целлюлозы) в толстом кишечнике. В результате Н2 и СН4 высвобождаются из неабсорбируемых углеводов в процессе бактериального брожения в кишечнике.
Еще одним источником газов в люмене кишечника является диффузия из плазмы крови. Направление диффузии определяется соответствующим парциальным давлением газа в плазме и просвете кишечника. Объем N2, попавший в результате диффузии в кишечник, может составлять примерно 100 мл/ч. Объемы О2 и СО2 в плазме очень незначительны в связи с низким парциальным давлением этих газов.
P.S. Н2 и СН4 вместе с О2 образуют взрывную смесь. Описаны интралюминальные взрывы, в том числе с летальным исходом, наступавшие во время колоскопического удаления полипов с помощью высокочастотной диатермии у пациентов, очищение кишечника которых было неполноценным или осуществлялось растворами маннита, который расщепляется бактериями.
1. Интестинальная защита. Слизистая оболочка кишечника образует особый барьер, защищающий от чужеродных веществ и микроорганизмов. Эта специфическая защита прежде всего осуществляется слизистой защитной пленкой. Кроме того, микроорганизмы уничтожаются соляной кислотой желудка и кишечными ферментами. Однако желудочно-кишечный тракт имеет и собственную иммунную систему (GALT), которая содержит примерно половину лимфатических клеток организма. Она состоит из лимфатических фолликул в слизистой оболочке и диффузно разделенных между энтероцитами лимфоцитов.
Антигены уже на поверхности слизистой оболочки соединяются с иммуноглобулином А и нейтрализуются. Цитотоксические Т-лимфоциты и естественные киллеры уничтожают бактерии и вирусы, высвобождая цитотоксические вещества.
2. Кишечные бактерии. Анаэробные бактерии толстого кишечника расщепляют непереваренные и неперевариваемые пищевые компоненты и вырабатывают витамин К2, биотин, метан, Н2, аммиак, нейротоксические меркаптаны и фенолы, а также короткоцепочечные органические кислоты.
3. Образование газа. Кишечные газы (30-200 мл) имеют различное происхождение: N2 и O2 проникают в люмен кишечника с проглоченным воздухом и в результате диффузии из плазмы крови, Н2 и СН4 выделяются в результате процесса бактериального брожения. СО2 в больших количествах образуется при реакции HCO3- с Н+, из соляной кислоты, жирных кислот и аминокислот в люмене кишечника.
Запах газов связан с серными соединениями, образующимися при расщеплении белка бактериями.
Видео физиология пищеварения - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин
- Вернуться в раздел "Физиологии человека"
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 24.6.2026
