Стресс и процесс кислотообразования

Принцип электрометрического определения рН заключается в том, что химические процессы на электродах, погруженных в раствор, сопровождаются выделением электрической энергии так же, как в гальванических элементах [Линар Е.Ю., 1968]. Разница потенциалов между электродом измерения и электродом сравнения, опущенными в электролит, создает электродвижущую силу (ЭДС). Величина ЭДС зависит от концентрации водородных ионов в электролите. Эта разница потенциалов невелика, и для измерения ЭДС применяется усилитель постоянного тока, к которому подключен показывающий или регистрирующий прибор.

рН-зонды. Зонд с двумя сурьмяными электродами был изготовлен в лаборатории N.Henning (1951), но его конструкция не позволила регулярно применять зонд в клинической практике. Пионером изготовления рН-зондов является Е.Ю.Линар (А. с № 178028, Бюлл. Изобр. № 2 от 08.01.1966), его желудочный зонд был лишен этих недостатков. Зонд, разработанный Е.Ю.Линаром и соавт. в 1974 г., является основой используемых сейчас конструкций разных вариантов рН-зондов с сурьмяно-каломельными электродами.

рН-зонды закрытого типа с несколькими оливами. Для исследования нескольких отделов желудка сейчас используется рН-зонд, имеющий концевую и промежуточную оливы с расстоянием между ними около 11 см.

Используя отмеченный принцип, можно изготовить рН-зонды не только с двумя, но и с несколькими оливами. Помимо датчиков рН, имеется возможность вмонтировать в оливы этих зондов датчики температуры, а для исследования двигательной деятельности желудка – присоединить к зонду баллон из тонкой резины. Другими словами, конструкция упомянутых рН-зондов зависит от требований предполагаемого исследования.

рН-зонды с системой для забора желудочного содержимого. Объем желудочного содержимого является существенным признаком для характеристики кислотообразующей функции желудка, поэтому в целях обеспечения наиболее полноценного исследования в рН-зонды монтируется система для его забора. Ведь только таким зондом возможно комплексное исследование кислотообразующей, нейтрализующей и секреторной функций желудка, а также получение желудочного содержимого для его детального исследования. Кроме того, практика показала, что рН-зонд с системой для забора желудочного содержимого помогает практическим врачам, непосредственно не контактирующим с рН-метрией желудка, но получающим лишь результаты этих исследований, понять сущность оценки непривычных для них результатов рН-метрии – они имеют возможность сопоставить ее результаты с одновременно полученными данными титрования у одного и того же пациента и убедиться в преимуществах первого метода.

Помимо максимально гладкой наружной и внутренней поверхности зонда, современная медицина к конструкции рН-зонда с системой для забора желудочного содержимого предъявляет два основных и как будто противоположных требования – необходимость в минимальном наружном и максимальном внутреннем диаметре. Первое необходимо для облегчения процедуры зондирования, а второе – для осуществления по возможности полного забора секрета. Учитывая сказанное Ю.Я.Лея [Лея Ю.Я., а.с. № 978826, Бюлл. изобр. № 45 от 07.12.1982] был сконструирован и прошел первичную клиническую апробацию новый зонд для исследования желудочно-кишечного тракта. Автор стремился упростить конструкцию и удлинить срок службы зонда.

В его стенку при изготовлении вмонтированы изолированные проводники. Полая антральная олива смонтирована на конце зонда и присоединена к одному из проводников. Корпусная олива выполнена в виде втулки с прилегающими к внешней поверхности зонда торцами, насажена на внешнюю поверхность зонда и соединена с проводником. Проводники электродов проходят через стенку зонда наружу, и их свободные концы присоединены к вилке штепсельного разъема.

рН-микрозонды. Ввиду настоятельной необходимости облегчения процедуры зондирования и улучшения качества ряда специальных исследований среды пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки с 1970 г. применяются варианты рН-микрозондов с разным количеством олив.

Зонды для комплексного исследования желудка и двенадцатиперстной кишки. В целях получения информации о функциональном состоянии желудка одновременно с получением желчи и секрета поджелудочной железы Ю.Я.Лея совместно с П.Я.Берзиныш предложены зонды для комплексного исследования желудка и 12.ти перстной кишки.

Они, в сущности, двух- или трехканальные, только для обеспечения максимальной гладкости эти зонды построены так, что один канал проходит внутри другого.

рН-зонды и аппаратура

Принцип электрометрического определения рН заключается в том, что химические процессы на электродах, погруженных в раствор, сопровождаются выделением электрической энергии так же, как в гальванических элементах [Линар Е.Ю., 1968]. Разница потенциалов между электродом измерения и электродом сравнения, опущенными в электролит, создает электродвижущую силу (ЭДС). Величина ЭДС зависит от концентрации водородных ионов в электролите. Эта разница потенциалов невелика, и для измерения ЭДС применяется усилитель постоянного тока, к которому подключен показывающий или регистрирующий прибор.

Следовательно, для определения рН в верхнем отделе желудочно-кишечного тракта используются электроды измерения и сравнения.

В качестве электрода измерения используется сурьямный электрод. В качестве электрода сравнения (вспомогательного) обычно используется каломельный электрод.

рН-зонды. Зонд с двумя сурьямными электродами изготовлен в лаборатории N. Henning (1951), но его конструкция не позволила регулярно применять зонд в клинической практике. Впоследствии был изготовлен рН-зонд, лишенный этих недостатков (Линар Е.Ю., А.С.№178028, Бюлл. изобр. №2 от 08.01.1966). Зонд, разработанный Е.Ю. Линаром и соавт., в 1974 г., является основой используемых сейчас конструкций разных вариантов рН-зондов с сурьямно-каломельными электродами.

Зонды, применяемые в настоящее время:

1) рН-зонды закрытого типа с несколькими оливами;

2) рН-зонды с системой для забора желудочного содержимого;

3) различные варианты микрозондов;

4) зонды для комплексного исследования желудка и 12-перстной кишки.

Аппаратура для определения рН

Раньше использовались два основных принципа определения рН верхнего отдела желудочно-кишечного тракта:

1. непрерывная регистрация рН с применением рН-зонда (микрозонда) с двумя и более оливами и регистрирующей аппаратуры (ацидогастрограф желудка, гастрополиграф, ацидополиграф); каждый из датчиков рН присоединялся к отдельному усилителю самописцу, непрерывно регистрирующему все изменения рН;

2. поочередное подключение рН-датчиков зондов всех исследуемых пациентов к одному усилителю (рН-метру). Этот способ был предложен Е.Ю.Линаром для массового обследования больных. Для исследования применяются рН-зонды с двумя оливами, и значения рН считываются со шкалы рН-метра.

Ацидомеханограф желудка, гастрополиграф и образцы портативных рН-метров разработаны в Латвийском НИИ экспериментальной и клинической медицины МЗ Латвии под руковоством Е.Ю.Линара (1968).

Заметный прогресс функциональной гастроэнтерологии во многом объясняется внедрением в клиническую практику новых высокотехнологичных методов исследования функций органов пищеварения, основанных на достижениях современной электроники. Эти методы позволяют своевременно распознать заболевание и обеспечить его полноценное и адекватное лечение.

Следует акцентировать внимание на следующие моменты:

1. Одной из основных функций ЖКТ является секреторная, обеспечивающая выработку и выделение железистыми клетками пищеварительных соков, содержащих ферменты и факторы, способствующие их активации. Для нормального протекания процессов желудочного пищеварения необходимо ритмичное выделение соляной кислоты в просвет желудка. Происходит это в кислотообразующей зоне. Постоянная секреция соляной кислоты обеспечивает условия для протеолитического действия пепсина, денатурирует белки, обеспечивает бактерицидный эффект.

2. С другой стороны, антральный отдел желудка содержит клетки, вырабатывающие гастрин, и железы, выделяющие защитную слизь с щелочной реакцией. Слизь сохраняет в неприкосновенности весь массив желудочных клеток, соприкасающихся с агрессивным желудочным содержимым. При нарушении продукции защитной слизи, ее разрушении или относительно недостаточном количестве, агрессивная желудочная среда пагубно воздействует на слизистую оболочку желудка, вызывая воспаление – гастриты, или приводя к возникновению язв в желудке и двенадцатиперстной кишке (ДПК).

3. Нарушение взаимодействия факторов агрессии и факторов защиты ведет к различным патологическим состояниям. Именно в выяснении отношений между ними заключена цель многоканальной внутрижелудочной pH-метрии.

4. Одной из основных функций ЖКТ является эвакуация переработанной пищи по кишечнику. Благодаря этому происходит механическая обработка пищи, смешивание её с пищеварительными соками, ферментативная обработка, всасывание питательных субстратов.

5. Нарушения сократительной способности желудка и кишечника, либо расстройства её координации лежат в основе или являются следствием многих патологических процессов, зачастую определяя тяжесть состояния больного и исход заболевания. В связи с этим, изменения моторно-эвакуаторной функции (МЭФ) ЖКТ приходится учитывать в процессе подбора консервативной терапии, прогнозировании течения основного заболевания, при выборе метода операции, оптимальной для данного пациента.

Большой интерес представляют приборы, позволяющие за одно исследование получить несколько параметров от различных органов. Эти приборы для совместных исследований используются для дифференциальной диагностики и для выявления корреляций между различными симптомами и проявлениями заболеваний.

Аппаратура для внутрижелудочной рН-метрии

Внутрижелудочная рН-метрия – это процесс измерения кислотности непосредственно в ЖКТ электрометрическим методом при помощи рН-зонда и соответствующего регистрирующего прибора. Метод основан на возникновении разности потенциалов между двумя электродами, один из которых предназначен для сравнения, а второй – для окисления в агрессивной среде. К внутрижелудочной рН-метрии относят измерение кислотности в пищеводе, желудке и ДПК.

Виды внутрижелудочной рН-метрии

Выделяют следующие основные виды внутрижелудочной рН-метрии:

Кратковременная стандартная внутрижелудочная рН-метрия (в течение 2-3 часов), свободный режим подбора лекарственных препаратов. Для проведения используются приборы «Гастроскан-5» и «АГМ-03».

Суточная рН-метрия желудка (в течение 24 часов и более). Для проведения используются приборы «Гастроскан-24», «Гастроскан-ЭКГ», «Гастроскан-ГЭМ».

Суточная рН-метрия пищевода (в течение 24 часов и более). Для проведения используются приборы «Гастроскан-24», «Гастроскан-ЭКГ», «Гастроскан-ГЭМ».

Суточная импеданс-рН-метрия пищевода (в течение 24 часов). Для проведения используется прибор «Гастроскан-ИАМ».

Эндоскопическая рН-метрия (во время эндоскопии). Для проведения используется прибор «АГМ-03».

Экспресс рН-метрия (в течение 15-20 минут). Для проведения используются приборы «Гастроскан-5» и «АГМ-03».

В настоящее время Государственным научно-производственным предприятием «Исток-Система» разработаны и производятся приборы и компьютерные системы для проведения внутрижелудочной рН-метрии и диагностики состояния верхних отделов ШКТ: «Гастроскан-5М», «Гастроскан-5», «Гастроскан», «Гастроскан-24», «Гастроскан-ЭКГ», «АГМ-03», «Электрогастроэнтерограф».

«Гастроскан-5» – компьютерная система для проведения рН-метрии с помощью 3-х или 5-ти электродных зондов. Можно обследовать одновременно до пяти пациентов. Информация «считывается» с рН-зондов с интервалом 60 секунд и обрабатывается автоматически. Результаты исследования отображаются на экране монитора в виде графиков одновременно по трем отделам желудка, а при необходимости еще и по пищеводу и двенадцатиперстной кишки. Обработка полученных данных проводится автоматически. Результаты распечатываются для каждого больного на принтере в виде таблицы и графиков.