Микробиом кишечника: мир внутри нас. Тонкая кишка у детей

Тон кий кишечник условно подразделяется на 3 отдела: 12-перстную, тощую и подвздошную кишку. Длина тонкого кишечника составляет 6 метров, а у лиц, употребляющих в основном растительную пищу, может достигать 12 метров.

Стенка тонкого кишечника состоит из 4 оболочек: слизистой, подслизистой, мышечной и серозной.

Слизистая оболочка тонкого кишечника обладает собственным рельефом , включающим в себя кишечные складки, кишечные ворсинки и кишечные крипты.

Кишечные складки образованы слизистой и подслизистой оболочками и носят циркулярный характер. Циркулярные складки наиболее высокие в 12-перстной кишке. По ходу тонкого кишечника высота циркулярных складок уменьшается.

Кишечные ворсинки представляют собой пальцевидные выросты слизистой оболочки. В 12-перстной кишке кишечные ворсинки короткие и широкие, а затем по ходу тонкого кишечника они становятся высокими и тонкими. Высота ворсинок в разных отделах кишечника достигает 0,2 – 1,5мм. Между ворсинками открываются 3-4 кишечные крипты.

Кишечные крипты представляют собойвдавления эпителия в собственный слой слизистой оболочки, которые по ходу тонкого кишечника увеличиваются.

Наиболее характерными образованиями тонкого кишечника являются кишечные ворсинки и кишечные крипты, которые во много раз увеличивают поверхность.

С поверхности слизистая оболочка тонкого кишечника (в том числе поверхность ворсинок и крипт) покрыта однослойным призматическим эпителием. Продолжительность жизнедеятельности кишечного эпителия составляет от 24 до 72 часов. Твердая пища ускоряет гибель клеток, вырабатывающих кейлоны, что обусловливает усиление пролиферативной активности эпителиальных клеток крипт. Согласно современным представлениям, генеративной зоной кишечного эпителия является дно крипт, где 12-14 % всех эпителиоцитов находится в синтетическом периоде. В процессе жизнедеятельности эпителиоциты постепенно продвигаются из глубины крипты до вершины ворсинки и, при этом, совершает многочисленные функции: размножаются, всасывают переваренные в кишечнике вещества, выделяют в просвет кишки слизь и ферменты. Отделение ферментов в кишечнике происходит, в основном, вместе с гибелью железистых клеток. Клетки, поднимаясь к верхушке ворсинки, отторгаются и распадаются в просвете кишечника, где и отдают свои ферменты в пищеварительный химус.

Среди кишечных энтероцитов всегда присутствуют интраэпителиальные лимфоциты, которые проникают сюда из собственной пластинки и относятся к Т-лимфоцитам (цитотоксические, Т-клетки- памяти и натуральные киллеры). Содержание интраэпителиальных лимфоцитов увеличивается при различных заболеваниях и иммунных нарушениях. Кишечный эпителий включает в себя несколько видов клеточных элементов (энтероцитов): каемчатые, бокаловидные, безкаемчатые, хохолковые, эндокринные, М-клетки, клетки Панета.

Каемчатые клетки (столбчатые) составляют основную популяцию клеток кишечного эпителия. Эти клетки призматической формы, на апикальной поверхности располагаются многочисленные микроворсинки, которые обладают способностью медленного сокращения. Дело в том, что в микроворсинках имеются тонкие филаменты и микротрубочки. В каждой микроворсинке в центре располагается пучок актиновых микрофиламентов, которые соединены с одной стороны с плазмолеммой верхушки ворсинки, а в основании они соединяются с терминальной сетью- горизонтально ориентированными микрофиламентами. Этот комплекс обеспечивает сокращение микроворсинок в процессе всасывания. На поверхности каемчатых клеток ворсинок насчитывается от 800 до 1800 микроворсинок, а на поверхности каемчатых клеток крипт всего 225 микроворсинок. Эти микроворсинки образуют исчерченную каемку. С поверхности микроворсинки покрыты мощным слоем гликокаликса. Для каемчатых клеток характерно полярное расположение органоидов. Ядро лежит в базальной части, над ним располагается аппарат \Гольджи. Митохондрии также локализуются на апикальном полюсе. В них хорошо развита гранулярная и агранулярная эндоплазматическая сеть. Между клетками лежат замыкательные пластинки, закрывающие межклеточное пространство. В апикальной части клетки располагается хорошо выраженный терминальный слой, который состоит из сети филаментов, расположенных параллельно поверхности клетки. Терминальная сеть содержит актиновые и миозиновые микрофиламенты и соединена с межклеточными контактами на боковых поверхностях апикальных частей энтероцитов. При участии микрофиламентов в терминальной сети обеспечивается закрытие межклеточных щелей между энтероцитами, что предотвращает поступление в них различных веществ в процессе пищеварения. Наличие микроворсинок увеличивает поверхность клеток в 40 раз, благодаря чему общая поверхность тонкого кишечника увеличивается и достигает 500м. На поверхности микроворсинок располагаются многочисленные ферменты, обеспечивающие гидролитическое расщепление молекул, не разрушенных ферментами желудочного и кишечного сока (фосфатазы, нуклеозиддифосфатазы,. аминопептидазы и др.). Этот механизм носит название мембранного или пристеночного пищеварения.

Мембранное пищеварение не только очень эффективный механизм расщепления мелких молекул, но и наиболее совершенный механизм, сочетающий процессы гидролиза и транспорта. Ферменты, расположенные на мембранах микроворсинок имеют двоякое происхождение: частично они адсорбируются из химуса, частично они синтезируются в гранулярной эндоплазматической сети каемчатых клеток. При мембранном пищеварении происходит расщепление 80-90% пептидных и глюкозидных связей, 55-60% триглицеридов. Наличие микроворсинок превращает поверхность кишки в своеобразный пористый катализатор. Считают, что микроворсинки способны сокращаться и расслабляться, что отражается на процессах мембранного пищеварения. Наличие гликокаликса и очень небольшие пространства между микроворсинками (15-20 мкм) обеспечивает стерильность пищеварения.

После расщепления продукты гидролиза проникают через мембрану микроворсинок, которая обладает способностью активного и пассивного транспорта.

При всасывании жиров сначала происходит их расщепление до низкомолекулярных соединений, а затем внутри аппарата Гольджи и в канальцах гранулярной эндоплазматической сети происходит ресинтез жиров. Весь этот комплекс транспортируется к боковой поверхности клетки. Путем экзоцитоза происходит выведение жиров в межклеточное пространство.

Расщепление полипептидных и полисахаридных цепей происходит под действием гидролитических ферментов, локализованных в плазматической мембране микроворсинок. Аминокислоты и углеводы проникают в клетку с помощью механизмов активного транспорта, то есть с использованием энергии. Затем они выводятся в межклеточное пространство.

Таким образом, основными функциями каемчатых клеток, которые располагаются на ворсинках и криптах, являются пристеночное пищеварение, которое протекает в несколько раз интенсивнее, чем внутриполостное, и сопровождается расщеплением органических соединений до конечных продуктов и всасывание продуктов гидролиза.

Бокаловидные клетки располагаются поодиночке между каемчатыми энтероцитами. Содержание их увеличивается по направлению от 12-перстной кишки к толстому кишечнику. В эпителии крипт бокаловидных клеток несколько больше, чем в эпителии ворсинок. Это типичные слизистые клетки. В них наблюдаются циклические изменения, связанные с накоплением и выделением слизи. В фазе накопления слизи ядра этих клеток располагаются в основании клеток, имеют неправильную или даже треугольную форму. Органоиды (аппарат Гольджи, митохондрии) располагаются около ядра и развиты хорошо. При этом, цитоплазма заполнена каплями слизи. После выделения секрета клетка уменьшается в размерах, ядро уменьшается, цитоплазма освобождается от слизи. Эти клетки вырабатывают слизь, необходимую для увлажнения поверхности слизистой оболочки, что, с одной стороны, защищает слизистую оболочку от механических повреждений, а с другой, - способствует продвижению пищевых частиц. Кроме того, слизь защищает от инфекционных повреждений и регулирует бактериальную флору кишечника.

М-клетки располагаются в эпителии в области локализации лимфоидных фолликулов (как групповых, так и одиночных).Эти клетки имеют уплощенную форму, небольшое число микроворсинок. На апикальном конце этих клеток имеются многочисленные микроскладки, поэтому они получили название «клетки с микроскладками». С помощью микроскладок они способны захватывать макромолекулы из просвета кишки и формировать эндоцитозные пузырьки, которые транспортируются к плазмолемме и выделяются в межклеточное пространство, а затем в собственную пластинку слизистой оболочки. После чего, лимфоциты t. propria , стимулированные антигеном, мигрируют в лимфатические узлы, где пролиферируют и попадают в кровь. После циркуляции в периферической крови они вновь заселяют собственную пластинку слизистой оболочки, где в-лимфоциты превращаются в плазмоциты, секретирующие IgA. Таким образом, антигены поступающие из полости кишечника привлекают лимфоциты, что стимулирует иммунный ответ в лимфоидной ткани кишечника. В М-клетках очень плохо развит цитоскелет, поэтому они легко деформируются под влиянием межэпителиальных лимфоцитов. В этих клетках нет лизосом, поэтому они транспортируют различные антигены с помощью везикул без изменения. Они лишены гликокаликса. В карманах, образованных складками, находятся лимфоциты.

Хохолковые клетки на своей поверхности имеют длинные, выступающие в просвет кишки микроворсинки. В цитоплазме этих клеток содержится много митохондрий и канальцев гладкой эндоплазматической сети. Их апикальная часть очень узкая. Предполагают, что эти клетки выполняют функцию хеморецепторов и, возможно, осуществляют избирательное всасывание.

Клетки Панета (экзокриноциты с ацидофильной зернистостью) лежат на дне крипт группами или поодиночке. В их апикальной части располагаются плотные оксифильно окрашивающиеся гранулы. Эти гранулы легко окрашиваются эозином в ярко-красный цвет, растворяются в кислотах, но устойчивы к щелочам В этих клетках содержится большое количество цинка, а также ферментов (кислой фосфатазы, дегидрогеназ и дипептидаз. Органоиды развиты умеренно (лучше всего развит аппарат Гольджи). Клетки Панета осуществляют антибактериальную функцию, что связано с выработкой этими клетками лизоцима, который разрушает клеточные стенки бактерий и простейших. Эти клетки способны к активному фагоцитозу микроорганизмов. Благодаря этим свойствам, клетки Панета регулируют микрофлору кишечника. При ряде заболеваний число этих клеток уменьшается. В последние годы в этих клетках выявлены IgA и IgG. Кроме того, эти клетки продуцируют дипептидазы, расщепляющие дипептиды до аминокислот. Предполагают, что их секрет нейтрализует соляную кислоту, содержащуюся в химусе.

Эндокринные клетки относятся к диффузной эндокринной системе. Для всех эндокринных клеток характерн

о наличие в базальной части под ядром секреторных гранул, поэтому их называют базально-зернистыми. На апикальной поверхности имеются микроворсинки, которые, по-видимому, содержат рецепторы, реагирующие на изменение рh или на отсутствие в химусе желудка аминокислот. Эндокринные клетки, в первую очередь, являются паракринными. Свой секрет они выделяют через базальную и базально-латеральную поверхность клеток в межклеточное пространство, оказывая непосредственное влияние на соседние клетки, нервные окончания, гладкомышечные клетки, стенки сосудов. Частично гормоны этих клеток выделяются в кровь.

В тонком кишечнике наиболее распространенными являются следующие эндокринные клетки: ЕС-клетки (секретирующие серотонин, мотилин и вещество Р), А-клетки (продуцирующие энтероглюкагон), S-клетки (вырабатывающие секретин), I-клетки (продуцирующие холецистокинин), G-клетки (продуцирующие гастрин), D-клетки (продуцирующие соматостатин), D1-клетки (секретирующие вазоактивный интестинальный полипептид). Клетки диффузной эндокринной системы распределены в тонком кишечнике неравномерно: наибольшее их количество содержится в стенке 12-перстной кишки. Так, в 12-перстной кишке на 100 крипт приходится 150 эндокринных клеток, а в тощей и подвздошной – всего 60 клеток.

Безкаемчатые или клетки лишенные каемки лежат в нижних отделах крипт. В них часто обнаруживаются митозы. Согласно современным представлениям, безкаемчатые клетки являются малодифференцированными клетками и выполняют роль стволовых клеток для кишечного эпителия.

Собственный слой слизистой оболочки построен из рыхлой неоформленной соединительной ткани. Этот слой составляет основную массу ворсинок, между криптами лежит в виде тонких прослоек. Соединительная ткань здесь содержит много ретикулярных волокон и ретикулярных клеток и отличается большой рыхлостью. В этом слое в ворсинках под эпителием лежит сплетение кровеносных сосудов, а в центре ворсинок располагается лимфатический капилляр. В эти сосуды происходит поступление веществ, которые всасываются в кишечнике и транспортируются через эпителий и соединительную ткань t.propria и через стенку капилляров. Продукты гидролиза белков и углеводов всасываются в кровеносные капилляры, а жиров- в лимфатические капилляры.

В собственном слое слизистой оболочки располагаются многочисленные лимфоциты, которые лежат либо одиночно, либо образуют скопления в виде одиночных солитарных или сгруппированных лимфоидных фолликулов. Крупные лимфоидные скопления получили название Пейровых бляшек. Лимфоидные фолликулы могут проникать даже в подслизистую оболочку. Пейровы бляшки в основном располагаются в подвздошной кишке, реже в других отделах тонкого кишечника. Наибольшее содержание Пейровых бляшек обнаруживается в период полового созревания (около 250), у взрослых людей их число стабилизируется и резко снижается в период старости (50-100). Все лимфоциты, лежащие в t.propria (одиночно и сгруппировано) образуют кишечно-ассоциированную лимфоидную систему, содержащую до 40% иммунных клеток (эффекторов). Кроме того, в настоящее время лимфоидную ткань стенки тонкого кишечника приравнивают к сумке Фабрициуса. В собственной пластинке постоянно встречаются эозинофилы, нейтрофилы, плазмоциты и другие клеточные элементы.

Мышечная пластинка (мышечный слой) слизистой оболочки состоит из двух слоев гладкомышечных клеток: внутреннего циркулярного и наружного продольного. От внутреннего слоя единичные мышечные клетки проникают в толщу ворсинки и способствуют сокращению ворсинок и выдавливанию крови и лимфы, богатыми всосавшимися продуктами из кишки. Такие сокращения происходят несколько раз в минуту.

Подслизистая оболочка построена из рыхлой неоформленной соединительной ткани, содержащей большое количество эластических волокон. Здесь располагается мощное сосудистое (венозное) сплетение и нервное сплетение (подслизистое или Мейснеровское). В 12-перстной кишке в подслизистой оболочке лежат многочисленныедуоденальные (Бруннеровы) железы . Эти железы по строению являются сложными, разветвленными и альвеолярно-трубчатыми. Их концевые отделы выстланы клетками кубической или цилиндрической формы с уплощенным базально лежащим ядром, развитым секреторным аппаратом и секреторными гранулами на апикальном конце. Их выводные протоки открываются в крипты, либо у основания ворсинок непосредственно в полость кишки. В составе мукоцитов лежат эндокринные клетки, относящиеся к диффузной эндокринной системе: Ес, G, D, S – клетки. Камбиальные клетки лежат в устье протоков, поэтому обновление клеток желез происходит от протоков в направлении концевых отделов. Секрет дуоденальных желез содержит слизь, обладающую щелочной реакцией и тем самым защищающей слизистую оболочку от механических и химических повреждений. Секрет этих желез содержит лизоцим, обладающий бактерицидным действием, урогастрон, обеспечивающий стимуляцию пролиферации эпителиальных клеток и угнетает секрецию соляной кислоты в желудке, и ферменты (дипептидазы, амилазу, энтерокиназу, превращающую трипсиноген в трипсин). В целом, секрет дуоденальных желез выполняет пищеварительную функцию, участвуя в процессах гидролиза и всасывания.

Мышечная оболочка построена из гладкой мышечной ткани, образующей два слоя: внутренний циркулярный и наружный продольный. Эти слои разделены тонкой прослойкой рыхлой неоформленной соединительной ткани, где лежит межмышечное (Ауэрбаховское) нервное сплетение. За счет мышечной оболочки осуществляются местные и перистальтические сокращения стенки тонкого кишечника по длине.

Серозная оболочка представляет собой висцеральный листок брюшины и состоит из тонкой прослойки рыхлой неоформленной соединительной ткани, сверху покрытой мезотелием. В серозной оболочке всегда присутствует большое количество эластических волокон.

Особенности структурной организации тонкого кишечника в детском возрасте . Слизистая оболочка новорожденного ребенка истончена, а рельеф сглажен (количество ворсинок и крипт мало). К периоду полового созревания число ворсинок и складок увеличивается и достигает максимальной величины. Крипты более глубокие, чем у взрослого человека. Слизистая оболочка с поверхности покрыта эпителием, отличительной особенностью которого является высокое содержание клеток с ацидофильной зернистостью, лежащих не только на дне крипт, но и на поверхности ворсинок. Слизистая оболочка характеризуется обильной васкуляризацией и высокой проницаемостью, что создает благоприятные условия для всасывания токсинов и микроорганизмов в кровь и развития интоксикации. Лимфоидные фолликулы с реактивными центрами формируются только к концу периода новорожденности. Подслизистое нервное сплетение является незрелым и содержит нейробласты. В 12-перстной кишке железы малочисленны, мелкие и неразветвленные. Мышечная оболочка у новорожденного истончена. Окончательное структурное становление тонкого кишечника происходит только к 4-5 годам.

Подвздошная кишка - сегмент тонкой кишки между тощей кишкой и илеоцекальным отверстием.

На рис. 1 короткий участок подвздошной кишки (ПК) открыт и показан немного увеличенным. Как и другие участки тонкой кишки, подвздошная кишка также прикреплена к дорсальной стенке брюшной полости с помощью брыжейки (Б). Полупрозрачная и тонкая, она разрезана вблизи стенки кишки.

Противоположная от линии прикрепления брыжейки сторона кишки содержит наиболее характерные для подвздошной кишки детали - лимфоидные узелки, формирующие групповые лимфоидные фолликулы, или пейеровы бляшки (ПБ). Это четко ограниченные, чуть возвышающиеся лимфоидные органы длиной 12-20 мм и шириной 8-12 мм, ориентированные по всей длине кишки. К периоду половой зрелости их число достигает 300, в то время как у взрослого снижается до 30-40.

На 2-ом рисунке можно рассмотреть слои подвздошной кишки. Подвздошная кишка (ПК) имеет те же слои, что и другие участки тонкой кишки:

- слизистую оболочку (СО),
- подслизистую основу (ПО),
- мышечную оболочку (МО),
- подсерозную основу (ПсО),
- серозную оболочку (СеО).

По сравнению с двенадцатиперстной и тощей кишками полукруглых складок здесь мало или они отсутствуют. Если они есть, то являются короткими и низкими. Кишечные ворсинки (KB) меньше, чем у двенадцатиперстной и тощей кишок; либеркюновы крипты (ЛК) короче. Основная масса лимфоидной ткани (ЛТ) пейеровых бляшек (ПБ) расположена в подслизистой основе. Отсюда лимфоидные элементы проходят через мышечную пластинку слизистой оболочки (МПС), инвазируя ее. В области пейеровых бляшек мышечная пластинка слизистой оболочки практически не существует, поэтому собственная пластинка и эпителий обильно инфильтрированы лимфоидными элементами. По этой же причине ворсинки, расположенные на поверхности пейеровых бляшек, толще остальных.

В лимфоидной ткани пейеровой бляшки насчитывается около 200-400 лимфоидных узелков (ЛУ) с их верхушками (В) (крышечками), ориентированными в сторону эпителия (Э). Структура узелков идентична.

Либеркюновы крипты в области пейеровых бляшек редки и имеют изменяющуюся структуру.

Как было отмечено, пейеровы бляшки состоят из массы четко локализованной лимфоидной ткани, включающей множество сгруппированных лимфоидных фолликулов. Вместе с диффузной лимфоидной тканью аппендикса и одиночными лимфоидными фолликулами, присутствующими в стенке вдоль пищеварительного тракта, пейеровы бляшки - часть так называемой кишечно-ассоциированной лимфоидной ткани .

На рис. 1 слева от текста показан участок слизистой оболочки подвздошной кишки и периферическая часть пейеровой бляшки (ПБ) с объемным лимфоидным узелком (ЛУ).

Поскольку ворсинки находятся на некотором расстоянии друг от друга, то устья (У) либеркюновых крипт (ЛК) четко видны между их основаниями. В основном крипты короткие или отсутствуют в пейеровых бляшках. Лимфоидная ткань (ЛТ) инфильтрирует собственную пластинку (СП) кишечных ворсинок и поэтому некоторые из них становятся толще. Тем не менее на вершине каждой ворсинки хорошо видна экструзионная зона (ЭЗ).

Сферический лимфоидный узелок (ЛУ), выпячивающийся из плоскости разреза, покрыт всасывающим эпителием (Э). Лимфоциты (представлены как маленькие точки) инфильтрируют эпителий до «крышечки» (К) фолликула.

Артериола (А) слизистой оболочки отдает капилляры для кровоснабжения фолликула, которые сначала проникают в его герминативный центр (ГЦ). Капилляры от лимфоидной ткани и лимфоидного узелка собираются в посткапиллярные венулы (ПВ), которые имеют сходную структуру.

Обычно ниже лимфоидного фолликула мышечная пластинка слизистой оболочки отсутствует, поэтому лимфоидная ткань оккупирует маленькую зону подслизистой основы (ПО). Латеральная мышечная пластинка слизистой оболочки (МПС) часто прерывается лимфоидной тканью.

Маленький пирамидальной формы сегмент «крышечки» вырезан и показан при большом увеличении на рис. 2.

Рассеянные в эпителии «крышечки» узелка клетки - это специальные клетки, так называемые М-клетки (М) , которые по сравнению с абсорбирующими клетками (АК) имеют более длинные рыхло расположенные в меньшем количестве микроворсинки (Мв). Апикальная поверхность М-клеток имеет многочисленные поры (П). Тела М-клеток глубоко инвагинированы внутриэпителиальными лимфоцитами (Л), которые пересекают при этом базальную мембрану (БМ). Очевидно, что М-клетки специализированы для трансцеллюлярного транспорта чужеродных макромолекул и антигенов к соседним Т-лимфоцитам или к нижележащей лимфоидной ткани, где доминируют В-лимфоциты.

После получения иммунологической информации лимфоциты от эпителия и/или лимфоидной ткани мигрируют к лимфоидным фолликулам и достигают кровотока. Циркулируя в крови, они возвращаются через посткапиллярные венулы в лимфоидные фолликулы и/или достигают собственной пластинки слизистой оболочки. Здесь В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, которые секретируют иммуноглобулин А. Иммуноглобулин получает гликопротеиновый секреторный компонент в течение своего движения через эпителиальные клетки и становится устойчивым к собственным и чужим протеолитическим ферментам. Иммуноглобулин А выделяется на поверхность эпителия, чтобы защитить его от бактериальной и вирусной инфекции.

(лат. jejunum ) и подвздошную кишку (лат. ileum ). Тощая и подвздошная кишки не имеют между собой чёткой границы. Обычно на долю тощей кишки отводят первые 2/5 общей длины, а на долю подвздошной - остальные 3/5. При этом подвздошная кишка имеет больший диаметр, стенка её толще, она богаче снабжена сосудами. в отношении срединной линии петли тощей кишки лежат главным образом слева, петли подвздошной кишки - справа.

Тонкая кишка отделяется от более верхних отделов пищеварительного тракта выполняющим роль клапана привратником желудка и от толстой кишки илеоцекальным клапаном .

Толщина стенки тонкой кишки - 2–3 мм, при сокращении - 4–5 мм. Диаметр тонкой кишки не равномерен. В проксимальном отделе тонкой кишки он равен 4–6 см, в дистальном - 2,5–3 см. Тонкая кишка является самым длинным отделом пищеварительного тракта, её длина - 5–6 м. Масса тонкой кишки «условного человека» (с массой тела 70 кг) в норме - 640 г.

Тонкая кишка занимает почти весь нижний этаж брюшной полости и частично полость малого таза. Начало и конец тонкой кишки фиксированы корнем брыжейки к задней стенке брюшной полости. Остальная брыжейка обеспечивает ее подвижность и положение в виде петель. С трех сторон их окаймляет ободочной кишка . Сверху - поперечная ободочная кишка , справа - восходящая ободочная , слева - нисходящая ободочная . Кишечные петли в брюшной полости располагаются в несколько слоев, поверхностный слой соприкасается с большим сальником и передней брюшной стенкой, глубокий прилегает к задней стенке. Тощая и подвздошная кишки со всех сторон покрыты брюшиной.

Стенка тонкой кишки состоит из четырёх оболочек (часто подслизистую основу относят к слизистой оболочке и тогда говорят, что тонкая кишка имеет три оболочки):

• слизистой оболочки, подразделяющейся на три слоя:
• эпителиальный
• собственную пластинку, имеющую углубления - либеркюновы железы (кишечные крипты)
  
• мышечную пластинку
• подслизистой основы, образованной соединительной тканью, кровеносными сосудами и нервами; в подслизистой оболочке, со стороны мышечного слоя, находится мейсснерово нервное сплетение
• мышечной оболочки, состоящей из внутреннего циркулярного (в котором, несмотря на название, мышечные волокна идут косо) и внешнего продольного слоёв гладких мышц; между циркулярным и продольным слоями располагается нервное ауэрбахово сплетение
• серозной оболочки, представляющей собой висцеральный листок брюшины, состоящий из плотной соединительной ткани и покрытой с внешней стороны плоским эпителием.

Слизистая оболочка тонкой кишки имеет большое число круговых складок, наиболее хорошо наблюдаемых у двенадцатиперстной кишки. Складки увеличивают всасывательную поверхность тонкой кишки примерно в три раза. В слизистой оболочке располагаются лимфоидные образования в виде лимфоидных узелков. Если в двенадцатиперстной и тощей кишке они встречаются только в одиночном виде, то в подвздошной могут образовывать групповые лимфоидные узелки - фолликулы. Общее число таких фолликулов - примерно 20–30.

Функции тонкой кишки

В тонкой кишке происходят важнейшие этапы пищеварения. В слизистой оболочке тонкой кишки продуцируется большое число пищеварительных ферментов. Поступающая из желудка частично переваренная пища, химус , в тонкой кишке подвергается в воздействию кишечных и панкреатических ферментов, а также других компонентов кишечного и панкреатического соков , желчи . В тонкой кишке происходит основное всасывание продуктов переваривания пищи в кровеносные и лимфатические капилляры.

В тонкой кишке также всасывается большинство перорально введённых лекарственных веществ, ядов и токсинов.

Время пребывания содержимого (химуса) в тонкой кишке в норме - около 4 часов.

Функции различных отделов тонкой кишки (Саблин О.А. и др .):

Эндокринные клетки и содержание горомонов в тонкой кишке

Тонкая кишка - важнейшая часть гастроэнтеропанкреатической эндокринной системы . В ней продуцируется целый ряд регулирующих пищеварительную и моторную деятельность желудочно-кишечного тракта гормонов. В проксимальных отделах тонкой кишки представлен самый большой среди других органов желудочно-кишечного тракта набор эндокринных клеток: I-клетки , продуцирующие холецистокинин , S-клетки - секретин , K-клетки - глюкозозависимый инсулинотропный полипептид (ГИП), M-клетки - мотилин , D-клетк и - соматостатин , G-клетки - гастрин и другие. В либеркюновых железах двенадцатиперстной и тощей кишках находится абсолютное большинство из всех I-клеток, S-клеток и K-клеток организма. Некоторая часть перечисленных эндокринных клеток располагается также в проксимальной части тощей кишки и ещё меньшая в дистальной части тощей кишки и в подвздошной кишке. В дистальной части подвздошной кишки имеются, кроме того, L-клетки , продуцирующие пептидные гормоны энтероглюкагон (глюкагоноподобный пептид-1) и пептид YY .

		Отделы тонкой кишки
Гормон		двенадцатиперстная	тощая	подвздошная
гастрин	содержание гастрина	1397±192	190±17	62±15
	число клеток-продуцентов	11–30	1–10	0
секретин	содержание секретина	73±7	32±0,4	5±0,5
	число клеток-продуцентов	11–30	1–10	0
холецисто- кинин	содержание холецистокинина	26,5±8	26±5	3±0,7
	число клеток-продуцентов	11–30	1–10	0
панкреатический полипептид (ПП)	содержание ПП	71±8	0,8±0,5	0,6±0,4
	число клеток-продуцентов	11–30	0	0
ГИП	содержание ГИП	2,1±0,3	62±7	24±3
	число клеток-продуцентов	1–10	11–30	0
мотилин	содержание мотилина	165,7±15,9	37,5±2,8	0,1
	число клеток-продуцентов	11–30	11–30	0
энтероглюкагон (ГПП-1)	содержание ГПП-1	10±75	45,7±9	220±23
	число клеток-продуцентов	11–30	1–10	31
соматостатин	содержание соматостатина	210	11	40
	число клеток-продуцентов	1–10	1–10	0
ВИП	содержание ВИП	106±26	61±17	78±22
	число клеток-продуцентов	11–30	1–17	1–10
нейротензин	содержание нейротензина	0,2±0,1	20	16±0,4
	число клеток-продуцентов	0	1–10	31

Тонкая кишка у детей

Тонкая кишка у детей занимает непостоянное положение, что зависит от степени его наполнения, положения тела, тонуса кишок и мышц брюшины. По сравнению со взрослыми он имеет относительно большую длину, а кишечные петли лежат более компактно за счет относительно большой печени и недоразвития малого таза. После первого года жизни по мере развития малого таза расположение петель тонкой кишки становится более постоянным. В тонкой кишке грудного ребенка содержится сравнительно много газов, которые постепенно уменьшаются в объеме и исчезают к 7 годам (у взрослых в норме газов в тонкой кишке нет). К другим особенностям тонкой кишки у детей грудного и раннего возраста относятся: большая проницаемость кишечного эпителия; слабое развитие мышечного слоя и эластических волокон кишечной стенки; нежность слизистой оболочки и большое содержание в ней кровеносных сосудов; хорошее развитие ворсинок и складчатости слизистой оболочки при недостаточности секреторного аппарата и незаконченности развития нервных путей. Это способствует легкому возникновению функциональных нарушений и благоприятствует проникновению в кровь нерасщепленных составных частей пищи, токсико-аллергических веществ и микроорганизмов. После 5–7 лет гистологическое строение слизистой оболочки уже не отличается от ее строения у взрослых (

Многие общие закономерности иммунитета слизистых оболочек были выявлены и детально изучены на примере кишечного иммунитета. По массе иммунокомпетентных клеток кишечнику принадлежит ведущее место в иммунной системе слизистых покровов, и в этом отношении он значительно превосходит иммунную систему респираторного тракта.

Кишечник - важный иммунологический орган, в собственной пластике (lamina propria) которого содержится столько же лимфоидных клеток, сколько в селезенке. Среди этих клеток идентифицированы Т-, В-клетки, малые лимфоциты и плазматические клетки. Последние синтезируют иммуноглобулины преимущественно класса А и являются источником антител, секретируемых слизистой оболочкой кишечника. Многочисленные малые лимфоциты контролируют выработку антител и, кроме того, осуществляют реакции клеточного иммунитета. Иммунологическая функция кишечника опосредована действием, прежде всего, лимфоцитов, расположенных в пейеровых бляшках и в слизистой оболочке. Популяция лимфоцитов пейеровых бляшек состоит из предшественников В-(80%) и Т-(20%) клеток.

Лимфоциты эпителиального слоя кишечной стенки представлены исключительно Т-клетками, тогда как в подслизистом слое преобладают В-клетки, большинство из которых синтезируют IgA. Исключение составляют жвачные животные, у которых в подслизистом слое преобладают IgG, продуцирующие клетки.

Иммунитет против энтеропатогенных агентов в основном осуществляется посредством антител, секретируемых в просвет кишечника. Антитела, защищающие слизистую оболочку кишечника, могут поступать из двух источников: из сыворотки крови и плазматических клеток, расположенных в lamina propria. Сывороточные антитела, очевидно, менее эффективны, поскольку достаточное для местной защиты количество их накапливается в кишечнике только при наличии высоких уровней в сыворотке крови. Сывороточные антитела, участвующие в создании местного иммунитета, проникают в просвет кишечника в результате экссудации и относятся преимущественно к классу IgG.

Защитный эффект при гриппе обеспечивается главным образом продукцией циркулирующих антител и других факторов системного иммунитета, которые защищают от инфекции легкие, но слабо ограничивают размножение вируса в верхней части респираторного тракта. Подобным образом циркулирующие антитела (IgG) могут переноситься из крови в желудочно-кишечный тракт и защищать телят от ротавирусной инфекции.

Однако антитела , синтезируемые местно плазматическими клетками кишечника, обычно относятся к IgA и в силу устойчивости к протеолитическим ферментам в большей степени приспособлены к защите поверхности слизистой оболочки, чем IgG. Иммунная система кишечника во многом функционирует независимо от системных иммунных механизмов. Это прежде всего относится к иммунной системе кишечника свиней. Антигенная стимуляция В- и Т-клеток происходит в пейеровых бляшках, представленных отдельными скоплениями лимфоидных клеток, расположенных в подслизистом слое тонкого отдела кишечника.

Эпителий слизистой оболочки кишечника, покрывающий пейеровы бляшки, видоизменен: он образует лишь рудиментные ворсинки и обладает повышенной способностью к пиноцитозу Эти эпителиальные клетки обладают специализированной функцией «захвата» антигена из просвета кишечника и представляют его лимфоидным элементам бляшек. Они утратили характерную цилиндрическую форму, содержат много цитоплазматических вакуолей и называются мембранными или М-клетками, так как имеют микроскладки.

Эпителий кишечника способен распознавать микроорганизмы благодаря наличию трех типов клеток: дендритных клеток, М-клеток пейеровых бляшек и эпителиальных клеток кишечника. Взаимодействие с бактериями может обусловить возникновение иммунных Th1- и Th2-ответов, которые удерживаются в равновесии благодаря цитокинам и регуляторным Т-клеткам (Treg). Кроме того, воздействие бактерий может привести к продукции как хемокинов, так и цитопротективных факторов.
IFN - интерферон;
IL - интерлейкин;
TCF - трансформирующий фактор роста;
Th - Т-хелперы;
TNF - фактор некроза опухоли;
ГКГС - главный комплекс гистосовместимости

Частота формирования ротавирусспецифичных Тц-лимфоцитов в пейеровых бляшках после перорального инфицирования в 25-30 раз превышала частоту образования соответствующих клеток после инокуляции вируса в лапу мышей. Эффективность энтеральной иммунизации ротавирусом связывают со способностью его проникать в ткань пейеровых бляшек. Полагают, что реовирусы преодолевают кишечный эпителий благодаря М-клеткам, играющим ведущую роль в доставке чужеродных антигенов и, в том числе, вирусов во внутреннюю среду организма и к его иммунной системе. Эпителиальные клетки, подобные М-клеткам кишечника, обнаружены и среди клеток BALT, их рассматривают как респираторные эквиваленты клеток GALT.

Первичное воздействие антигена вызывает пролиферацию В-клеток, часть которых превращается в иммунобласты и покидает бляшки. Большая часть клеток остается в бляшках в виде чувствительных к данному антигену В-клеток. При повторном контакте с тем же антигеном эти клетки превращаются в IgA-иммунобласты, которые пролифелируют и мигрируют сначала в брыжеечные лимфатические узлы, а затем через грудной лимфатический проток в кровеносное русло. Часть таких клеток может оседать в отдаленных IgA-секретирующих участках тела. Однако большинство клеток уже в качестве зрелых плазмоцитов осуществляет специфический homing в lamina propria, что обусловлено присутствием антигена и свидетельствует о его определяющей роли в данном процессе.

Вторичный иммунный ответ - сильный и быстрый. Он развивается в течение 48-60 ч, достигает максимума на 4-5-й день, а затем быстро снижается.

Мигрирующие Т-клетки также осуществляют homing в эпителиальном слое слизистой оболочки кишечника. Большинство из этих лимфоцитов обладают Т-хелперным фенотипом. Эти клетки, вероятно, могут вовлекаться в реакции клеточного иммунитета, иммунотолерантности, а также в регуляцию гуморального иммунитета.

Стимулированные местно или осевшие из кровяного русла lgA-продуцирующие клетки в собственной пластинке секретируют IgA в виде димера 9S, проникающего в эпителиальные М-клетки, соединяются с образующимся в них секреторным компонентом и выделяются на поверхность слизистой оболочки в виде иммуноглобулина. Одновременно на поверхность эпителиальных мембран выделяется секреторный компонент в виде свободных молекул. Слизь, обогащенная нековалентно связанными секреторными иммуноглобулинами, выстилает поверхность эпителиальных клеток наподобие ковра. Тем самым обеспечивается протективный эффект, предотвращающий адгезию и инвазию инфекционных агентов.

IgM также продуцируются местно и проявляют свойства, сходные со свойствами секреторного IgA. Показано, что пентамерные 19S молекулы IgM содержат секреторный компонент, хотя эта связь менее прочная.

Продолжительная защита слизистых оболочек местными антителами может быть обусловлена длительной, хотя и умеренной выработкой антител после окончания специфического антигенного воздействия или быстроактивизируемой иммунологической памятью. Обнаружение в системе слизистых оболочек первичного и вторичного иммунного ответа свидетельствует о наличии в ней местной иммунологической памяти, однако ее длительность и уровень вторичного ответа могут зависеть от многих факторов. Например, мыши, иммунизированные интраназально коронавирусом гепатита, имели более продолжительный иммунитет, чем привитые орально. На примере ротавирусной инфекции цыплят доказано, что IgA кишечника являются важным, но не единственным фактором защиты. IgA молозива не адсорбируются в кишечнике новорожденных и остаются там, проявляя местный защитный эффект, нейтрализуя вирус.

В далекую археэпоху первые одноклеточные организмы решили собраться в коллектив. Это поначалу и не был многоклеточный организм. Просто всем вместе было безопаснее, меньше шансов быть проглоченным.

А как быть с едой? И если одной клетке вопрос пропитания решать приходилось самому, то компании клеток это было сложнее. Поначалу нужно увеличить площадь контакта с внешней средой: группы клеток начали формировать подобие сферы.

Как резиновый мячик, стенки которого слагались из тех самых клеточек. В дальнейшем одна стенка втянулась в другую и получилось вот что: одни клетки контактировали с «большой» внешней средой, а другие с «малой» — или полостью первичной кишки.
О тех клеточках, которые внутри сейчас и пойдет речь. Компанию снаружи назвали эктодермой, внутри — энтодермой.

Уже потом, спустя миллионы и миллионы лет у кишки появилось второе отверстие (чтобы кушать и ходить в туалет из разных мест). Клетки все более и более специализировались.

Из энтодермы сформировалась внутренняя выстилка желудка и кишечника. По сравнению с массой организма — не так уж и много, но функция у этого слоя наиважнейшая. Все знают, что в кишечнике обитают бактерии, но не всем известно сколько именно: около 2 кг. Два килограмма чистой массы бактерий! Поэтому эволюция кишечника шла в соответствии с чрезвычайной задачей поддержания устойчивости к самой большой и самой сложной бактериальной среде.

На данный момент ученые еще далеки от понимания механизмов взаимодейтсвия иммунной системы кишечника, но современные открытия показали сложнейшее взаимодействие иммунных клеток кишечника и сообщества микроорганизмов.

Желудочно-кишечный тракт представляет собой, пожалуй, самый сложный иммунный орган всего организма. Самая древняя часть врожденной иммунной системы — кишечный эпителий. Это всего один слой клеточек (производные той самой энтодермы). По сути, этот слой отделяет стерильный макроорганизм от места с самым интенсивным местообитанием микробов на Земле — кишечного содержимого.

Иммунной системе поставлена задача предотвратить вторжение вредных патогенов, сохраняя терпимость к организмам комменсалам (безобидные и полезные для нас микробы).

Этот иммунный баланс формировался миллионы и миллионы лет и имеет важное значение для здорового развития и целостности кишечника. Напротив, разрушение иммунного баланса может привести к так называемым ВЗК (воспалительные заболевания кишечника): неспецифическому язвенному колиту и болезни Крона.

Кишечник человека имеет огромную площадь поверхности: приблизительно 200-300 кв. м (для сравнения: площадь кожи — 2 кв м). В просвете кишечника проживает около 100 триллионов микробных клеток. И хотя большинство этих микробов приносят пользу нашему организму, они имеют в своем арсенале ряд патогенов, которые будут способствовать их распостранению.

Развитие иммунных клеток очень тесно связано с микробиотой, без микроорганизмов иммунная система незрелая и дефектная. Примером такого вида являются (также известные как Candidatus arthromitus). В отсутствие этих бактерий в тесном контакте с эпителием кишечника, не формируются T-хелперы 17 типа (Th17).

Полный симбиоз кишечных бактерий и клеточной стенки только сейчас подробно изучается. Пересадка микроорганизмов даже между близкородственными животными, например между крысой и мышью, приводит к низким уровням популяции CD4 и CD8 лимфоцитов.
низкому числу дендритных клеток (DCs). Говорит это о важном: у каждого вида свой, уникальный ассортимент микробов (причем состав уникален для каждого организма, для каждой особи!)

Все последние исследования показывают: и иммунная система хозяина эволюционируют совместно.

Кто стоит на страже границы

Дендритная клетка под электронным микроскопом

Дендритная клетка . Это такой «осьминог» микромира. Довольно большой — 15-20 мкм. В основном выявляют вблизи границы — в толще эпителиального слоя. Задача клетки — собрать информацию об антигенах (читай: бактериях) и «рассказать» о них Т-киллерам. Как новогодняя елка в игрушках, так и дендритная клетка несет на своей поверхности набор антигенов.

Причем сбор информации осуществляется щупальцами, которые способны проникать между эпителиальными клетками.

Регуляторная клетка Treg (CD4CD25) . Это еще один важный компонент иммунной системы кишечника. Было установлено, что отдельные представители рода Clostridium способствуют накоплению этих клеток в слизистой оболочке толстой кишки, давая устойчивость слизистой к экспериментальному колиту. Таким образом, специфические «пробиотические» бактерии способны улучшать защиту слизистой кишечника, влияя на количество клеток Treg. Установлено, что количество бактерий класса клостридий (в том числе ) снижается у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника (болезнью Крона и неспецифическим язвенным колитом).
Плазматические клетки. Происходят из В-лимфоцитов и синтезируют секреторные иммуноглобулины (igA).

Иммунная система тонкого кишечника

Ландшафт иммунной системы тонкой кишки представлен эпителиальными клетками, которые формируют ворсинки и расположенные между ними глубокими расщелинами — криптами. Кубические клетки эпителиального слоя выделяют слизь. В глубине крипт можно найти клетки Панета, которые являются секреторами антимикробных пептидов. В расщелинах крипт также находятся стволовые эпителиальные клетки, которые дают популяцию новых эпителиальных клеток взамен поврежденных или погибших.
Иммунные клетки могут быть обнаружены в организованных структурах — так называемых Пейеровых бляшках и в меньшем количестве в форме ограниченных скоплений.
Иммунный барьер кишечника поддерживают макрофаги, дендритные клетки, внутриэпителиальные лимфоциты, T-киллеры, плазматические клетки,секретирующие igA.
В Пейеровых бляшках и брыжеечных лимфузлах располагаются антигенпредставляющими клетками, которые взаимодействуют с лимфоцитами и их активируют.

Иммунная система толстой кишки

В толстом кишечнике несоизмеримо большая нагрузка на иммунную систему, чем в тонком кишечнике. Бактериальная нагрузка значительная, очевидно что состав иммунных клеток будет отличаться.
В толстой кишке ворсинок нет. Есть только крипты. Также нет клеток Панета, что означает более важный вклад энтероцитов в производство антимикробных пептидов.
Очень распространены бокаловидные клетки, вырабатывающие слизь. Слизь в толстой кишке образует два слоя: толстый, практически безмикробный внутренний слой и более тонкий поверхностный слой. Пейеровых бляшек в толстом кишечнике нет.
«Специализация» иммунных клеток имеет различия. К примеру, здесь большее количество Т-киллеров и натуральных киллеров, которые играют значительную роль в формировании иммунитета толстой кишки.

Заключение

Иммунная система кишечника — результат сложнейшего взаимодействия микробиома и иммунных клеток и немыслима друг без друга.
Изучение этих механизмов позволит подойти к пониманию этиологии и патогенеза ряда таких заболеваний как болезнь Крона, неспецифический язвенный колит, злокачественные новообразования, что позволит на новом уровне разрабатывать схемы лечения.
Паламарчук Вячеслав

Если вы нашли опечатку в тексте, пожалуйста, сообщите мне об этом. Выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .