Нижняя зона повышенного давления ("vestibulum") расположена в пределах диафрагмального хиатуса и распространяется на 1,2 см выше и ниже его. Давление в "vestibulum" непостоянно: оно изменяется синхронно изменению давления в желудке, при перемене положения тела, напряжении мышц брюшного пресса и т. д., но всегда превышает давление в фундальном отделе желудка (поэтому значение давления в "vestibulum" относительно уровня давления в фундальном отделе желудка более стабильно).Нарушение функции пищевода и пищеводных сфинктеров, наблюдающееся при многих заболеваниях этого органа, наиболее демонстративно определяется в момент глотания. Так тонус кардиального сфинктера снижен при аксиальных грыжах. Наиболее характерные изменения определяются при эзофагоспазме, при котором регистрируются самые разнообразные волны сокращений. Наблюдается чередование волн значительной и малой амплитуды и продолжительности, нередко в форме повторных пиков или с дополнительными зубцами, либо волны обычной формы, но не перистальтические и т. д.
При псевдодивертикулезе и четкообразном пищеводе сократительные волны обычной формы чередуются с не перистальтическими волнами очень небольшой амплитуды.
Своеобразны изменения эзофаготонокимограммы при ахалазии кардии. При этом заболевании нарушается рефлекс раскрытия кардии во время глотания. В результате этого пища задерживается в пищеводе и только при значительном его переполнении, под влиянием гидростатического давления, попадает в желудок. У этих больных при эзофаготонокимографии выявляются значительные нарушения перистальтики пищевода. Как правило, послеглотательные сокращения пищевода теряют перистальтический характер и замещаются спастическими сокращениями, волны сокращений имеют сниженную амплитуду, или же вообще не регистрируются. Приблизительно у половины больных во время глотка регистрируются волны одинаковой формы и небольшой амплитуды, которые при синхронной записи из разных участков пищевода, появляются, достигают максимума и убывают одновременно. При системной склеродермии пищевод поражается в 40-70% случаев. Эзофаготонокимограмма позволяет выявить начальные изменения, обычно в виде неспецифического эзофагоспазма. Затем наблюдаются значительное ослабление перистальтики, снижение тонуса кардиального сфинктера и некоторое повышение внутрипищеводного давления.
Помимо чисто диагностических целей, ээофаготонокимографическое исследование может использоваться для динамического наблюдения за эффективностью проводимого лечения (медикаментозного и хирургического), что позволяет своевременно вносить в этот процесс соответствующие коррективы.
Эзофагеальная манометрия может выполняться с помощью стационарной манометрической системы ID, выпускаемой фирмой Medtronic (рис. 2.1a,b). В составе этой системы для проведения манометрических функциональных исследований у взрослых и детей имеются следующие аксессуары:
· водно-перфузионные катетеры;
· манометрические помпы и датчики давления.
Информация с датчиков обрабатывается на компьютере.
Рисунок 2.1a Стационарная манометрическая система POLIGRAF ID (фирма Medtronic) - прибор
Рисунок 2.1b Стационарная манометрическая система POLIGRAF ID (фирма Medtronic) - катетеры
На предприятии "Исток-Система" разрабатан компьютерный прибор Гастроманограф для многоканальной (до 8 каналов) манометрии верхних отделов ЖКТ.
Рисунок 2.1с Компьютерный прибор Гастроманограф для многоканальной манометрии (НПП "Исток-Система", Фрязино)
2.2 Применение метода иономанометрии при оценке функционального состояния желудка
Особенностью данной методики исследования желудка является измерение внутриполостного давления и рН среды одновременно, в течение длительного периода времени. Комбинированный зонд с открытыми катетерами и рН-датчиками устанавливается под рентгенологическим контролем в исследуемом отделе желудка. В процессе комбинированного исследования оценивают:
· тонический компонент моторики - базальный и пластический тонус: амплитуду, продолжительность и число тонических сокращений;
· тоническую реакцию на прием пищи;
· параметры ритмического компонента - амплитуду, частоту и продолжительность сокращений, фазы моторного цикла, патологические сокращения, антиперистальтику, задержку начальной эвакуации;
· синхронность, скорость распространения перистальтики в исследуемых отделах;
· наличие и интенсивность дуоденогастрального рефлюкса;
· частоту и продолжительность выбросов желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку, т.е. степень её закисления.
Иономанометрия желудка может выполняться с помощью стационарной манометрической системы POLIGRAF ID (рис. 2.1a,b) или портативного прибора, представленного на рис. 2.2.
Рисунок 2.2 Портативный прибор для иономанометрии
2.3 Применение гастроманометрии при оценке двигательной активности желудка
Гастроманометрия является классическим способом регистрации двигательной активности желудка. Исследование проводится баллоно-кимографическим методом либо методом открытых катетеров (см. выше эзофагоманометрия). В норме в фундальном отделе желудка уровень давления колеблется от 3 до 10 мм рт. ст.
Методом гастроманометрии оценивают характер и продолжительность мигрирующего межпищеварительного комплекса в желудке, который в норме составляет 93-151 мин (рис. 2.3). При этом I фаза (относительного покоя) продолжается 27-73 мин, II фаза (нерегулярных сокращений, 1 сокр. в мин) - 48-177 мин, III фаза (регулярных сокращений, 2-3 сокр. в мин) - 2-12 мин.Практически все кислотозависимые заболевания сопровождаются нарушениями моторики желудка. Так, при язвенной болезни, протекающей на фоне гиперсекреции, увеличивается не только продолжительность моторного цикла, но и время II фазы мигрирующего межпищеварительного моторного комплекса в желудке. И если соотношение продолжительности I и II фаз моторного цикла желудка у больных с нормосекрецией составляет 2,7, то у больных с гиперсекрецией оно равно 4,2.Отмечено, что при усилении двигательной активности желудка увеличивается время "закисления" двенадцатиперстной кишки вместе с ускорением желудочной эвакуации. Показано также, что изменения рН в двенадцатиперстной кишке зависят от силы антральных сокращений. Важно, что при этом расстройства гастродуоденальной моторики наблюдаются и вне обострения язвы.
Рисунок 2.3 Пример регистрации фаз мигрирующего межпищеварительного моторного комплекса методом манометрии у здорового человека
Принципиально важно исследование желудочной и дуоденальной моторики при язве двенадцатиперстной кишки, осложненной пилородуоденальным стенозом или кровотечением. В клинической практике достаточно четко определены признаки декомпенсации желудочной моторики (снижение тонуса, урежение ритма и ослабление сокращений желудка) при пилородуоденальном стенозе или кровоточащей язве. Использование манометрии желудка позволяет выбрать метод оперативного вмешательства и прогнозировать послеоперационные нарушения желудочной эвакуации.
3. Применение аппаратуры рН-метрии при функциональной диагностике
Исследованию кислотообразующей функции желудка (КФЖ) на протяжении многих десятилетий посвящено много как научных, так и практических работ. Развитие данной отрасли медицинской науки и практики всецело зависело от достижений в других областях - биохимии, технике, электронике и т.д., что и отразилось на технике, технологии и методологии исследований КФЖ и резко повлияло на качество диагностики и принципы лечения больных с заболеваниями ЖКТ.
Как известно, степень кислотности или щелочности растворов выражается или концентрацией в них ионов водорода (ммоль/л) или в единицах рН. Поскольку концентранция ионов водорода в растворах, с которыми чаще всего приходится иметь дело в повседневной практике, очень мала (например, концентрация водородных ионов в чистой воде составляет 10-7 моль/л), в 1909 году Sorensen предложил использовать водородный показатель - рН. Пятнадцать лет спустя, с развитием термодинамической концепции ионной активности, определение Sorensen было изменено, и сегодня рН определяют как логарифм активности ионов водорода, взятый с обратным знаком. По определению Sorensen рН является логарифмом концентрации ионов водорода в водном растворе, взятому с обратным знаком:
Таким образом, в нейтральной среде, где концентрация Н+ составляет 10-7, рН составляет 7 единиц. В кислых растворах, где концентрация ионов водорода выше (например, 10-7-2 или 10-3 моль/л), рН<7, а в щелочных (например, 10-8 или 10-9 моль/л), рН>7 единиц.
Активность ионов равна их концентрации только в том теоретическом случае, когда в исследуемом растворе отсутствуют другие ионы. При добавлении в раствор одних ионов одновременно в него добавляются и другие ионы, противоположного заряда. Взаимодействие между двумя видами ионов приводит к изменению активности обоих, хотя их концентрация не изменяется. Поэтому пересчет показателей рН, которые отражают активность ионов водорода в концентрацию, может производиться только приблизительно.
В 1909 году Sorensen впервые использовал для измерения рН электрохимические электроды. Внутрижелудочную рН-метрию впервые провел McCledon в 1915 году.
В нашей стране теорию внутрижелудочной рН-метрии, ее клиническое применение и изучение физиологических и патологических процессов кислотообразовательной функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) данным методом разработал Е.Ю. Линар (1957г.). Им же были созданы модели pH-зондов и первые регистрирующие приборы.
3.1 Методы исследования кислотности в различных отделах желудочно-кишечного тракта
Любой прибор для проведения рН-метрии различных отделов ЖКТ состоит из двух основных элементов: первичных преобразователей (рН-зондов), которые преобразуют активность водородных ионов внешней среды (рН) в электрический сигнал с определенными параметрами и собственно ацидогастрометра (вторичного преобразователя), который обрабатывает сигналы поступающие с зонда и представляет их исследователю. На рН-метрическом зонде может быть до 5 датчиков рН, расстояние между которыми определяется функциональным назначением зонда. Одноэлектродный зонд позволяет определять рН только в одной точке пищеварительного тракта, пятиэлектродный - в пяти.
Существует несколько разновидностей ацидогастрометров. Самые простейшие и, следовательно, самые дешевые, например, "АГМ-03" (рис. 3.1a), позволяют подключить только один зонд, выводят информацию о рН на цифровой дисплей и запоминает небольшое количество измеренных величин. Подобные приборы наиболее эффективны в использовании при проведении эзофагогастродуоденоскопии (ЭГДС), т.к. позволяют незамедлительно получить данные о состоянии кислотности верхних отделов ЖКТ без предварительной обработки. Более совершенная компьютерная система "Гастроскан-5М" (рис. 3.1b) позволяет проводить исследования у нескольких пациентов одновременно, представляет полученную информацию на мониторе компьютера в виде графика, запоминает информацию о пациентах и результаты исследования, позволяет создавать банк данных.
Решение задач рН-метрии различных отделов ЖКТ может осуществляться и с помощью стационарной манометрической системы POLIGRAF ID (рис. 2.1).
Рисунок 3.1a Ацидогастрометр "АГМ-03" (НПП "Исток-Система", Россия, г. Фрязино)
Рисунок 3.1b Компьютерный прибор "Гастроскан-5М" (НПП "Исток-Система", Россия, г. Фрязино)
Особым вариантом ацидогастрометра являются приборы для суточного мониторинга, например:
· "Гастроскан-24" фирмы НПП "Исток-Система" (рис. 3.2);
· DIGITRAPPER pH фирмы Medtronic (рис. 3.3).
Рисунок 3.2 Портативный компьютерный прибор "Гастроскан-24" для длительного мониторинга рН (НПП "Исток-Система")
Это компактные, носимые приборы, которые в течение длительного промежутка времени (до 24 часов) запоминают показатели рН, а после окончания обследования подключаются к компьютеру и передают на него всю собранную информацию. Программное обеспечение этих ацидогастрометров также позволяет представить полученные данные в виде графиков и создавать банк данных.
Рисунок 3.3 Портативный прибор DIGITRAPPER pH фирмы Medtronic
Фирмой Medtronic выпускается система рН-метрии BRAVO без использования катетера (рис. 3.4). Миниатюрная капсула BRAVO прикрепляется при эндоскопии к стенке пищевода на время исследования. Капсула BRAVO измеряет и передаёт (на радиочастоте) значения рН на носимое принимающее устройство размера пейджера. Информация регистрируется носимым принимающим устройством в течении 24 или 48-часового рН мониторинга, а затем считывается в компьютерную систему например POLIGRAF ID. Через несколько дней капсула BRAVO естественным образом теряет контакт со стенкой пищевода и проходит через пищеварительный тракт.
Миниатюрная капсула в пищеводе
Принимающее устройство
Миниатюрная капсула в пищеводе
Рисунок 3.4 Система рН-метрии BRAVO
3.2 Проведение внутрипищеводной рН-метрии
3.2.1 Медицинская техника для проведения внутрипищеводной рН-метрии
Для проведения внутрипищеводной рН-метрии в России чаще всего используется аппаратура производства НПП "Исток-Система", включающая в себя зонд с электрохимическими датчиками, усилитель и регистрирующее устройство. Электрохимический датчик состоит из двух электродов - активного (измерительного) и референтного (вспомогательного электрода сравнения).
Электрод сравнения, как правило, расположен на отдельном электродном проводе и закрепляется на коже в подключичной области или на запястье лейкопластырем. Электрический контакт между кожей пациента и электродом сравнения обеспечивается применением электродной пасты.