Нормальная микрофлора кишечника. Микрофлора желудочно-кишечного тракта и ее роль в организме человека Нормальная микрофлора желудочно кишечного тракта

Микрофлора желудочно-кишечного тракта – совокупность микроорганизмов, находящихся в просвете ЖКТ. Самым заселенным микрофлорой органом является толстый кишечник. В каждом отделе желудочно-кишечного тракта микрофлора имеет различный количественный и качественный состав. Основная масса полезной флоры расположена в нижних отделах кишечника. Микрофлора может быть как полезной, так и болезнетворной, что является значимым для здоровья организма человека, т.к. необходим баланс, ведь полезная микрофлора отвечает в первую очередь за хороший иммунитет человека.

Полезная флора – это бифидо- и лактобактерии, которые отвечают за нормальную работу кишечника. Также эти полезные бактерии защищают организм человека от проникновения патогенных чужеродных микробов и токсинов, а соответственно способствуют усвоению витаминов, процессам пищеварения, а также укрепляют иммунитет.

Если желудочно-кишечный тракт работает нормально, то кишечная микрофлора имеет равновесие патогенных и полезных микробов и бактерий. В желудке человека бактерий не много, так как он имеет кислую среду, их количество составляет 103 вида, самое большое количество бактерий расположено в толстом кишечнике, их количество составляет около 1013 видов. Если баланс полезных и патогенных бактерий нарушен, это приводит к дисбактериозу и другим заболеваниям.

Роль микрофлоры в организме человека

Микрофлора пищеварительного тракта играет важную роль в организме не только человека, но и животных. К примеру, у животных так же имеется микрофлора, нарушение баланса которой приводит к заболеваниям желудочно-кишечного тракта.

Микробы – это наиболее многочисленные представители нашей планеты, они заполняют абсолютно все пространство им доступное. В процессе эволюции микроорганизмы приспособились существовать в определенных условиях, так называемых эконишах, и человек является одной из них. Микроорганизмы научились сосуществовать вместе с человеком, при этом не просто существовать, но и приносить выгоду — как себе, так и своему хозяину. Эволюция повлияла на то, что определенные виды микроорганизмов способны не только жить в кишечнике человека, но и ухаживать за его иммунной системой, а также быть основным и незаменимым звеном в работе пищеварительной системы.

Факторы, которые способствуют избыточному росту флоры кишечника:

• наличие свищей в кишечнике;
• хирургические операции;
• атрофический гастрит;
• применение лекарственных препаратов, особенно антибиотиков, которые убивают как патогенную, так и полезную микрофлору;
• нарушение моторики кишечника;
• непроходимость кишечника и многое другое.

Микрофлора ЖКТ делится на просветную и пристеночную флору, их состав различен. Состав пристеночной флоры более стабилен, и представлен в основном лактобактериями и бифидобактериями, которые защищают кишечник от патогенных бактерий. Состав просветной флоры, помимо лакто- и бифидобактерий включает ряд других обитателей кишечника.

Нормальная флора человека является единым и согласованно работающим механизмом, это чуткий индикатор состояния человеческого организма при воздействии на него разнообразных факторов.

Функции микрофлоры

1. Защитная. Нормальная флора подавляет патогенную и постороннюю, попадающую в наш организм с водой и пищей. Это обеспечивается такими механизмами:
   • Нормальная флора активизирует синтез антител в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, которые обладают связывающей способностью в отношении посторонних антигенов;
   • Микрофлора вырабатывает вещества, способные подавлять условнопатогенную и патогенную флору;
   • Флора образует молочную кислоту, лизоцим, перекись водорода и другие вещества, обладающие антибиотической активностью;
2. Ферментативная. Нормальная флора переваривает углеводы и белки, а также вырабатывает хемицеллюлазу, которая отвечает за переваривание клетчатки. В свою очередь перевариваемая клетчатка при взаимодействии с нормальной флорой образует глюкозу и органические кислоты, стимулирующие моторику кишечника и формирующие стул;
3. Синтез витаминов. В основном осуществляется в слепой кишке, так как именно там они и всасываются. Микрофлора обеспечивает синтезирование витамина группы В, никотиновой кислоты и других витаминов. К примеру, бифидобактерии обеспечивают синтез витамина К, пантотеновой и фолиевой кислоты;
4. Синтез белков и аминокислот. Особенно в случаях их дефицита;
5. Обмен микроэлементов. Микрофлора способствует усилению всасывательных процессов через кишечник железа, ионов кальция, витамина Д;
6. Обезвреживание или детоксикация ксенобиотиков (токсических веществ). Эта функция является важным процессом микрофлоры кишечника, которая происходит в результате ее биохимической активности;
7. Иммунная. Нормальная флора стимулирует образование антител, у детей способствует становлению и созреванию иммунной системы. Бифидобактерии регулируют клеточный и гормональный иммунитет, препятствуют разрушению иммуноглобулина, вырабатывают лизоцим и стимулируют интерферонообразование. Лактобактерии увеличивают фагоцитарную активность макрофагов, нейтрофилов, образование интерферонов, синтез иммуноглобулинов и интерлейкина-1.

Многофункциональность нормальной микрофлоры является важным компонентом сохранения ее состава. На качественный и количественный состав микрофлоры влияет большое количество различных факторов: это и экологические условия (санитарно-гигиенические, профессиональные, химические, радиационные и другие), климато-географические условия, качество и характер питания, различные иммунные нарушения, гиподинамия, стрессы и так далее; также состав флоры нарушается и при различных заболеваниях ЖКТ.

В желудочно– кишечном тракте человека встречается облигатная (главная микрофлора), факультативная (условно-патогенная и сапрофитная микрофлора) и транзиторная микрофлора (случайно попавшие в ЖКТ микроорганизмы).

В пищеводе и желудке обычно определяется транзиторная микрофлора, попадающая в них с пищей или из ротовой полости. Несмотря на попадание в желудок большого количества микробов, у здоровых людей в норме в желудке определяется небольшое количество микроорганизмов (менее 10 3 КОЕ/мл). Это связано с кислым значением рН содержимого желудка и бактерицидными свойствами желудочного сока, который надежно защищает человека от проникновения в кишечник патогенных и условно - патогенных бактерий. В желудочном соке встречаются в основном кислотоустойчивые бактерии – лактобактерии, дрожжевые грибы. У некоторых людей в нем определяются стрептококки, S. ventriculus, B. subtilis , анаэробные грамположительные кокки.

В толще слизистой оболочки желудка обнаруживаются анаэробы вейлонеллы, бактероиды, пептококки.

При исследовании здоровых детей в возрасте 8– 15 лет в слизистой антральной части желудка были выявлены стафилококки, стрептококки, энтерококки, коринебактерии, пептококки, лактобактерии и пропионибактерии. Микробиологическое исследование содержимого желудка проводят сравнительно редко.

Количество и состав микробов в тонком кишечнике меняется в зависимости от отдела кишечника. Общее количество микробов в тонком кишечнике составляет не более 10 4 – 10 5 КОЕ/мл содержимого. Низкая концентрация микробов обусловлена действием желчи, наличием ферментов поджелудочной железы, кишечной перистальтики, обеспечивающей быстрое удаление микробов в дистальный отдел кишечника; выработкой иммуноглобулинов клетками слизистой оболочки, состоянием кишечного эпителия и слизи, выделяемой бокаловидными клетками кишечника, содержащими ингибиторы роста микробов. Микрофлора тонкого кишечника представлена преимущественно грамположительными факультативно– анаэробными и анаэробными бактериями (энтерококками, лактобактериями, бифидобактериями), дрожжеподобными грибами, реже встречаются бактероиды и вейлонеллы, крайне редко энтеробактерии. После приема пищи количество микробов в тонком кишечнике может значительно увеличится, но затем в короткие сроки оно быстро возвращается к исходному уровню. В нижних отделах тонкого кишечника (в подвздошной кишке) количество микробов увеличивается и может достигать 10 7 КОЕ/мл содержимого.

В толстом кишечнике грамположительная флора меняется на грамотрицательную. Количество облигатных анаэробов начинает превышать число факультативных анаэробов. Появляются представители микробов, характерные для толстого кишечника.

Росту и развитию микробов в толстом кишечнике способствуют отсутствие пищеварительных ферментов, наличие большого количества питательных веществ, длительное нахождение пищи, особенности строения слизистой оболочки и, в частности, слизистые наложения толстого кишечника. Они обуславливают органный тропизм некоторых видов анаэробных бактерий, образующих в результате своей жизнедеятельности продукты, используемые факультативно-анаэробной флорой, которые в свою очередь создают условия для жизни облигатных анаэробов.

В толстом кишечнике человека присутствуют более 400 видов различных микробов, причем число анаэробов в 100– 1000 раз превышает число факультативных анаэробов. Облигатные анаэробы составляют 90-95% всего состава. Они представлены бифидобактериями, лактобактериями, бактероидами, вейлонеллами, пептострептококками, клостридиями и фузобактериями (рис.1)

На долю других микроорганизмов приходится 0,1– 0,01% это остаточная микрофлора: энтеробактерии (протеи, клебсиеллы, серрации), энтерококки, стафилококки, стрептококки, бациллы, дрожжевые грибы (рис.3). В кишечнике могут жить условно-патогенные амебы, трихомонады, некоторые виды кишечных вирусов.

Организм человека заселен (колонизирован) более чем 500 ви­дов микроорганизмов, составляющих нормальную микрофлору человека, находящихся в состоянии равновесия (эубиоза) друг с другом и организмом человека. Микрофлора представляет со­бой стабильное сообщество микроорганизмов, т.е. микробиоценоз. Она колонизирует поверхность тела и полости, сообщающиеся с окружающей средой. Место обитания сообщества микроорга­низмов называется биотопом. В норме микроорганизмы отсутствуют в легких и матке. Различают нормальную микрофлору кожи, слизистых оболочек рта, верхних дыхательных путей, пищева­рительного тракта и мочеполовой системы. Среди нормальной микрофлоры выделяют резидентную и транзиторную микрофлору. Резидентная (постоянная) облигатная микрофлора представ­лена микроорганизмами, постоянно присутствующими в орга­низме. Транзиторная (непостоянная) микрофлора не способна к длительному существованию в организме.

Микрофлора пищеварительного тракта является наиболее представительной по своему качественному и количе­ственному составу. При этом микроорганизмы свободно обита­ют в полости пищеварительного тракта, а также колонизируют слизистые оболочки.

В полости рта обитают актиномицеты, бактероиды, бифидобактерии, эубактерии, фузобактерии, лактобактерии, гемофиль­ные палочки, лептотрихии, нейссерии, спирохеты, стрептококки, стафилококки, вейлонеллы и др. Обнаруживаются также гри­бы рода Candida и простейшие. Ассоцианты нормальной микро­флоры и продукты их жизнедеятельности образуют зубной налет.

Микрофлора желудка представлена лактобациллами и дрож­жами, единичными грамотрицательными бактериями. Она не­сколько беднее, чем, например, кишечника, так как желудоч­ный сок имеет низкое значение рН, неблагоприятное для жиз­ни многих микроорганизмов. При гастритах, язвенной болезни желудка обнаруживаются изогнутые формы бактерий - Helicobacter pylori, которые являются этиологическими факто­рами патологического процесса.

В тонкой кишке микроорганизмов больше, чем в желуд­ке; здесь обнаруживаются бифидобактерии, клостридии, эубактерии, лактобациллы, анаэробные кокки.

Наибольшее количество микроорганизмов накапливается в толстой кишке . В 1 г фе­калий содержится до 250 млрд. микробных клеток. Около 95 % всех видов микроорганизмов составляют анаэробы. Основными представителями микрофлоры толстой кишки являются: грамположительные анаэробные палочки (бифидобактерии, лактобацил­лы, эубактерии); грамположительные спорообразующие анаэроб­ные палочки (клостридии, перфрингенс и др.); энтерококки; грамотрицательные анаэробные палочки (бактероиды); грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки (кишечные палоч­ки и сходные с ними бактерии.

Микро­флора толстой кишки - своеобразный экстракорпораль­ный орган. Она является антагонистом гнилостной микрофлоры, так как продуцирует молочную, уксусную кислоты, антибиоти­ки и др. Известна ее роль в водно-солевом обмене, регуляции газового состава кишечника, обмене белков, углеводов, жирных кислот, холестерина и нуклеиновых кислот, а также продукции биологически активных соединений - антибиотиков, витаминов, токсинов и др. Морфокинетическая роль микрофлоры заключа­ется в ее участии в развитии органов и систем организма; она принимает участие также в физиологическом воспалении сли­зистой оболочки и смене эпителия, переваривании и детоксикации экзогенных субстратов и метаболитов, что сравнимо с функцией печени. Нормальная микрофлора выполняет, кроме того, антимутагенную роль, разрушая канцерогенные вещества.

В процессе эволюции различные виды микроорганизмов приспособились жить в определенных условиях - эконишах. Одной из таких экониш для микроорганизмов является представитель макромира - человек. Человек и микроорганизмы научились сосуществовать друг с другом и с выгодой для себя использовать своего «соседа» по Земле. Кишечник человека - пример такого взаимополезного сосуществования - симбиоза.

В результате эволюции произошел отбор определенных видов микроорганизмов, способных не просто существовать в кишечнике, мирно «уживаться» с иммунной системой человека, но и быть незаменимым звеном слаженной работы пищеварительной системы. Эти определенные виды микробов и образуют так называемую нормальную микрофлору человека.

В период внутриутробного развития желудочно-кишечный тракт плода стерилен. Первыми «поселенцами», которые появятся на коже и слизистых новорожденного, станут разнообразные представители микрофлоры родовых путей. Затем в первые минуты, часы и дни жизни ребенка к ним присоединятся микробы с кожи матери, окружающих предметов. От того, какие микробы контактируют с ребенком, от того, на грудном или искусственном вскармливании он находится, от степени зрелости его пищеварительного тракта зависит состав заселяющей кишечник микрофлоры. Первые 1-1,5 месяца жизни - срок, за который более или менее стабилизируется микробный состав кишечника. Однако может потребоваться еще несколько месяцев, а то и лет, чтобы тандем кишечника и его нормальной микрофлоры смог научиться работать бесперебойно. Состав кишечной флоры ребенка после двух лет практически не отличается от взрослого.

Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) человека - место обитания сообщества более 400 видов патогенных и непатогенных бактерий. Но количество бактерий в разных отделах желудочно-кишечного тракта неодинаково.

Микрофлора пищевода и желудка у здорового человека не бывает стабильной и постоянной, поскольку тесным образом связана с характером принимаемой пищи. Пищевод вообще не имеет постоянной микрофлоры, а присутствующие бактерии представляют микробный мир полости рта. Микробный спектр желудка беден. Высоко бактерицидный желудочный сок остается практически стерильным, так как микрофлора, попадающая в желудок в составе пищевого комка, погибает в течение 30 мин.

По мере продвижения содержимого внутри кишечной трубки увеличивается плотность бактерий, при этом наблюдается достоверное увеличение количества анаэробных бактерий с одновременным уменьшением числа аэробных бактерий. Два различающихся по анатомо-физиологическим и экологическим характеристикам биотопа, какими является тонкая и толстая кишка, отделяет эффективно функционирующий барьер - баугиниевая заслонка, которая открывается и закрывается наподобие привратника, пропускает содержимое кишечника только в одном направлении и удерживает обсемененность кишечной трубки в количествах, необходимых здоровому организму.

Факторы, способствующие избыточному росту микрофлоры тонкой кишки: повреждение баугиниевой заслонки, наличие свища между толстой и тонкой кишкой, хирургические операции на кишечнике, применение ингибиторов протонной помпы или блокаторов H2-рецепторов гистамина в высоких дозах и длительно, атрофический гастрит, дивертикулиты тонкой кишки, кишечная непроходимость, нарушения моторики кишки.

Высокая степень микробной обсемененности наблюдается в толстой кишке. В основном, это бифидобактерии и бактероиды, на долю которых приходится 90% всех микроорганизмов. Остальные 10% составляют: кишечная палочка, лактобактерии, энтеробактерии, стрептококки и др.

Плотность бактерий в различных отделах желудочно-кишечного тракта составляет:

Желудок - менее 1000 в мл;

Тощая кишка - менее 10 000 в мл;

Подвздошная кишка - менее 100 000 в мл;

Ободочная кишка - менее 1 триллиона в мл.

В 1 г содержимого толстой кишки можно обнаружить представителей 17 различных семейств, 45 родов и больше 400 видов микроорганизмов. Несмотря на сходство преобладающих в толстой кишке бактерий, для каждого здорового человека характерен индивидуальный тип микрофлоры кишечника, и понятие нормы в микроэкологии человека весьма относительно.

В микрофлоре желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) различают пристеночную и просветную флору. Состав их различен. Пристеночная флора более стабильна и представлена главным образом бифидобактериями и лактобактериями, которые обусловливают защиту кишки от колонизации патогенными бактериями. Просветная флора наряду с бифидо- и лактобактериями включает и других постоянных обитателей кишечника.

Нормальная микрофлораздорового человека выступает как единое целое, согласованно работающее в интересах всей системы организма хозяина, в котором она локализована. Нормальная микрофлора является чутким индикатором физиологического состояния организма человека при воздействии на него различных факторов.

Функции микрофлоры кишечника

В течение более чем столетнего периода исследований нормальной кишечной микрофлоры накоплено огромное количество информации, касающейся ее многостороннего положительного воздействия на организм хозяина. Функцию микробной экологической системы желудочно-кишечного тракта можно уподобить работе крупной биохимической лаборатории, осуществляющей многие сотни биохимические процессы.

Основные функции нормальной кишечной микрофлоры:

• Заселив слизистую оболочку кишечника, нормальная микрофлора не допускает на свою территорию патогенные и условно-патогенные бактерии. Иными словами, она защищает человека от возможных кишечных инфекций.
• Микрофлора толстой кишки заканчивает переваривание пищи, способствуя поступлению питательных веществ в кровь, кроме того, она влияет и на моторную функцию кишечника.
• Микрофлора синтезирует витамины группы В, витамин К, усиливает активность ферментов.
• Микрофлора поддерживает высокие уровни лизоцима, иммуноглобулина, интерферона и другие компоненты иммунной системы.
• Микрофлора способствует детоксикации организма за счет деградации и выведения эндогенных и экзогенных токсичных субстанций.
• Микрофлора обладает антиканцерогенной и антимутагенной активностью.

Таким образом, нормальная микрофлора играет существенную роль в гармоничной работе организма. Невыполнение ее функций - защитной, обменной или иммуностимулирующей - приводит к нарушению различных видов обмена веществ, возникновению дефицита витаминов, микроэлементов, минеральных веществ, ослаблению иммунной защиты. Уникальный спектр разнообразных положительных эффектов кишечной микрофлоры является неоспоримым доказательством чрезвычайно важной роли симбиотических биоценозов человека в поддержании его здоровья.

Аутомикрофлора, рассматриваемая в качестве специфичного дополнительного жизненно важного органа, функционирует как единая экологическая система на основе взаимовыгодных симбиотических отношений между хозяином и его микробиотой. Состояние равновесия между организмом хозяина, микроорганизмами, его заселяющими, и окружающей средой носит название эубиоз.