Неслучайные случайности или как это было

Глава III. История становления методов обследования кислотообразующей функции желудка

История собирается по крупицам

и главное, ничего не исказить….

Сандуца

Праут в 1824 году опубликовал работу «О природе кислоты и солей в желудке животных», в которой сообщает, что до него содержимое желудка исследовал Спалланцани и нашел его очень кислым. Однако он не указал природы этой кислоты. Было предположение, по сведениям других авторов того времени, что желудок содержит фосфорную или уксусную, или молочную кислоту.

Праут с целью определения соляной кислоты исследовал содержимое желудка кролика, которого предварительно накормил, а затем умертвил.

Основываясь на знаниях по химии того времени, Праут впервые указал на наличие соляной кислоты в желудочном содержимом. Он ввел также термины «общая», «связанная» и «свободная» соляная кислота. Хотя по описанным им анализам, согласно мнению некоторых авторов, дело касалось определения хлоридов, а не свободной соляной кислоты.

В 1852 году выходит книга Биддера и Шмидта «Пищеварительные соки и обмен веществ», в которой рассматривается вопрос о желудочном соке, полученном авторами от собак и овец при помощи желудочных фистул. Раздражителем желудочной секреции служила обыкновенная пища.

После освобождения желудка от пищи, через фистулу собиралось все желудочное содержимое. После фильтрования при помощи 1% KOH и лакмусовой бумаги устанавливалась его кислотность. Для нейтрализации 100 частей веса желудочного содержимого надо использовать от 0,356 до 0,390 части веса калиевой щелочи. Также ими было установлено, что желудочное содержимое, полученное от собак, содержит только соляную кислоту и, в нем нет никаких других органических кислот. Авторы для нейтрализации соляной кислоты желудочного сока также использовали Ca(OH)2 и Ba(OH)2.

Таким образом, работа Биддера и Шмидта положила начало титрационному методу определения степени кислотности желудочного сока. Впоследствии методы определения соляной кислоты постоянно улучшались.

Все же дискуссия о том, имеется ли вообще кислота в желудке или нет, а если имеется, то какая – или соляная, или молочная, продолжался до 1877 года, когда Сабо была точно установлена природа кислоты желудочного сока. Для определения качества кислоты он основывался на том факте, что во время пищеварения действие пепсина уменьшается, причем прибавление соляной кислоты усиливает действие пепсина. Им же установлено, что желудочный сок, который не содержит соляной кислоты, слабо переваривает фибрин. Для определения количества соляной кислоты Сабо предложил метод титрации желудочного сока децинормальным раствором едкого натра с применением в качестве индикатора лакмуса.

В дальнейшем титрационный метод получил развитие благодаря работам Яворского и Глузинского. Они определили соляную кислоту у 36 пациентов и указали, что степень кислотности желудочного сока можно определять посредством титрования его до одного и того же цвета индикатора.

В 1886 году Ригель и в 1895 году Шюле использовали метод определения соляной кислоты в желудочном соке для диагностики и терапии желудочных заболеваний. Было установлено, что у разных индивидуумов количество свободной соляной кислоты колеблется между 0,05 и 0,2%, связанной между 0,012 и 0,11%, а общей между 0,11 и 0,26%.

Следовательно, к концу прошлого столетия метод титрования желудочного сока получил твердое обоснование. Более подробно достижение в области определения свободной и связанной соляной кислоты изложены в работе Христиансена.

В последствии появились работы Михаэлиса, в которых автор защищал титрационный метод, признавая, что он весьма удобен для определения свободной и общей кислотности желудочного сока.

Для определения свободной соляной кислоты он предложил использовать индикатор метилоранж, а для определения общей кислотности желудка – фенолфталеин. Титрационный метод в таком виде употребляется и по настоящее время. Дискуссия ведется только по некоторым терминам, употребляемым при титрационном методе.

Критикуя термины «свободная» и «общая» соляная кислота Бок в 1962 году указывает, что Михаэлис пренебрег буферной способностью пробного завтрака. К примеру, при употреблении раздражителя без буферной способности, титрационная кривая бывает, близка к кривой, полученной при чистой соляной кислоте. Поэтому Бок полагает, что нет смысла употреблять в качестве индикатора метилоранж, ибо понятие «свободная соляная кислота» теряет свой смысл, так как нейтрализованные ионы водорода присутствуют на протяжении всего времени, пока титрация не достигает нейтральной точки, т.е. рН 7. Обозначение «общая кислотность» Бок считает недостаточно точным, так как общая кислота устанавливается титрацией до точки изменения фенолфталеина (рН 8,2-10,0), т.е. выше изоэлектрической точки (рН 7,07). Поэтому выражение «общая кислота», по мнению Бока, следует заменить выражением миллиграмм-эквивалент соляной кислоты на один литр. Последний легко вычислить, когда кратное желудочного сока титруется децинормальным NaOH при помощи рН-метра до рН 7. Обозначение «общая кислота» следует сохранить для общих миллиграмм-эквивалентов соляной кислоты на один литр, что является количеством кислоты, поддающимся титрации. Вначале, для первых анализов желудочный сок добывался от животных после их умерщвления.

Бомон в 1833 году впервые получил желудочное содержимое у человека. Это был канадский охотник, у которого была желудочная фистула вследствие пулевой раны желудка.

В дальнейшем методы получения желудочного сока развивались в двух направлениях: физиологи развивали оперативные методы на животных, а клиницисты создавали зонды для исследования желудочного сока у людей.

Получение желудочного сока у животных. Операция по образованию искусственной желудочной фистулы у животных впервые была сделана русским хирургом В.А.Басовым в 1842 году. Хотя желудочная фистула и дала возможность получить желудочный сок, однако этот сок не был чистым.

Чистый желудочный сок у здоровых животных впервые был получен И.П.Павловым и Е.О.Шумовой-Симоновской в 1890 году. Операция по созданию желудочной фистулы у собаки была дополнена эзофаготомией.

Кормление такой собаки вызывало обильное выделение желудочного сока из пустого желудка, так как проглоченная пища вываливалась из верхнего конца пищевода, не достигая желудка. Желудочная фистула и эзофаготомия у собак позволили выяснить условия выделения желудочного сока при прохождении пищи через рот и глотку, но не дали возможности «следить за выделением сока и его свойствами во время пищеварения» (И.П.Павлов).

Клеменсевич в 1875 году и Гейденгайн в 1878 году изолировали стенку желудка и сделали из нее слепой мешок, содержимое которого выливалось наружу (И.П.Павлов).

Изолированный по Гейденгайну желудочек имел существенный недостаток – при выкраивании лоскута из стенки желудка перерезались ветви блуждающего нерва.

И.П.Павлов в 1894 году видоизменил упомянутую операцию так, чтобы изолированный желудочек сохранил всю свою иннервацию.

Принято считать, что деятельность изолированного желудочка, выкроенного из фундального отдела желудка, является отображением работы всего желудка. Маленький, изолированный по Павлову желудочек явился основой метода по изучению секреторной функции желудка.

В дальнейшем исследования И.П.Павлова и его сотрудников выявили роль пилорического отдела желудка в образовании соляной кислоты. В последствии Г.М.Давыдов разработал метод наложения маленького желудочка на малую кривизну желудка.

Соловьев А.В. и Двинянинов Л.И. разработали метод одновременного наложения изолированных желудочков на малую и большую кривизну желудка.

И.П.Павлов разработал объективные методы исследования и сформулировал основные принципы физиологии пищеварения. Идеи И.П.Павлова в области физиологии пищеварения постоянно и с успехом совершенствовались его многочисленными учениками – К.М.Быковым, И.П.Разенковым, Г.Ф.Фольбортом, П.С.Купаловой, Л.А.Орбели, М.А.Усиевичем.

Получение желудочного сока у человека

С целью получения желудочного содержимого у человека Куссмаулем в 1869 году был изобретен толстый резиновый зонд. Это дало возможность производить анализ желудочного сока в клинике. Затем Эйнхорн изобрел тонкий зонд, который стал применяться для фракционного исследования желудочного сока. Особенно широко стало его применение после опубликования в 1921 году работы М.А.Горшкова.

С этих времен метод получения желудочного сока практически не изменился. Были отдельные случаи, когда для получения информации о кислотообразовательной или пепсин вырабатывающей функций в разных зонах желудка применялся тройной зонд.

Производились опыты по откачиванию желудочного сока с разными промежутками времени – однократные отсасывания после пробного завтрака, двукратные – перед этим завтраком и спустя 45 или 65 минут после него; в некоторых случаях откачивание производилось через каждые 5, 10 или 15 минут.

Успенский Ю.Н. предложил регистрировать постоянное отсасывание желудочного содержимого.

рН-метрия желудка

Электрометрический метод впервые в практику ввел Соренсен в 1909 году.

Для создания метода рН-метрии Соренсен использовал два электрода (один платина – водород и второй – ртуть-каломель) и определил электродвижущую силу (э.д.с.) между этими электродами. Так как Э.Д.С. зависела от концентрации водородных ионов, то на этом основании можно определить степень кислотности. Этот метод давал более точные данные о концентрации ионов водорода.

L.Michaelis в 1922 году для упрощения предложил выражать концентрацию ионов водорода в виде отрицательного десятичного логарифма водородного числа. Именно, таким образом, оформилось выражение рН.

Описанные методы являются лабораторными. Они связаны с аспирацией желудочного сока и характеризуют количественную сторону кислотности желудка.

Также при фракционной аспирации можно определять:

– наличие свободной соляной кислоты в желудочном соке;

– появлением ее после введения стимулятора секреции;

– способность желудка вырабатывать свободную соляную кислоту.

Количество и свойство желудочного сока, полученного при аспирации, зависят от того, в какой части желудка находится зонд в момент аспирации.

При постоянной же аспирации прекращается или, в какой-то степени, уменьшается рефлекторное действие кислого желудочного сока на антральную часть желудка (Е.Ю.Линар, 1968).

Наряду с методами определения концентрации ионов водорода в желудочном соке существуют и методы, позволяющие определять их активность. Одним из таких методов, который позволяет измерять активность ионов водорода в желудочном соке, является калориметрический метод. Суть его заключается в том, что сравниваются цвета изучаемого и стандартного растворов.

рН стандартного раствора известен и используются одинаковые индикаторы (Е.Н.Виноградова, 1956; Е.Ю.Линар, 1968).

Однако такой метод имеет целый ряд недостатков:

метод не применим в сильноокрашенных и мутных жидкостях;

недостаточно чувствителен;

базируется на визуальной идентификации цветов, что обуславливает его субъективность;

при применении разных индикаторов получают неодинаковые результаты;

метод дает большую ошибку при наличии в растворе белковых примесей.

К.А. Щукарев, 1925, использовал калориметрический метод при анализе желудочного сока, однако впоследствии отказался от него ввиду обнаружившихся недостатков.

Наряду с лабораторным определением активности ионов водорода в желудочном соке, рН-метрию начали использовать непосредственно на живом организме (in situ). Для этого необходимо вводить измерительные электроды в желудок исследуемого.

Внутрижелудочная рН-метрия

Впервые внутрижелудочный метод рН-метрии применил и описал в 1915 Мс. Clendon, который пользовался водородно-каломелевым электродом. Было установлено, что после «сытного американского завтрака» повышение внутрижелудочной кислотности носило индивидуальный характер, и степень динамики зависела от характера пищи. Чем более тяжело перевариваемую пищу съедали пациенты, тем медленнее повышалась внутрижелудочная кислотность.

В 1917 O.Bergeim провел исследование у группы студентов для измерения активности водородных ионов содержимого желудка. Он применил платиновый электрод, снабженный термоэлементом. Одновременно брались пробы желудочного сока и была установлена зависимость между возрастанием активности водородных ионов содержимого желудка и увеличением количества свободной соляной кислоты.

В 1939 году I.Flexner и M.Kniazuk у собаки под наркозом, провели сравнение данных внутрижелудочной рН-метрии со значениями рН желудочного сока, аспирированного из того же желудка. Были установлены большие расхождения в результатах. Авторы предположили, что причиной является несовершенство аппарата. Но когда конец зонда для аспирации попал в ту же область, в которой находился электрод зонда, для внутрижелудочной рН-метрии, показания рН совпали.

В 1947 году P.Hofstetter, физиолог из Университета в Берне стал изучать подобные факторы, оказывающие влияние на рН. Он сравнивал показания рН «in vitro» и „in situ”, для чего применил стеклянный электрод и рН-метр.

У себя и у своего коллеги автор определил базальные значения внутрижелудочной рН как до, так и после инъекции (0,0005 подкожно) гистамина. Было обнаружено, что на рН желудочного сока оказывают влияние температура тела и качество фильтрации сока перед исследованием «in vitro».

На постсоветском пространстве первым ученым, который изучал внутрижелудочную рН-метрию был Е.Ю.Линар. С 1953 он занимался созданием соответствующей аппаратуры. О первых опытах было доложено в 1957 году в г.Тарту на конференции по патофизиологии пищеварения. К этому времени был накоплен достаточный теоретический и экспериментальный материал, однако зонды и аппаратура, необходимые для широкого применения внутрижелудочной рН-метрии, отсутствовали. Е.Ю.Линаром создан оригинальный зонд для рН-метрии, который нашел широкое практическое применение.

Им же сконструирован гастрополиграф для одновременного изучения секреции и моторики желудка. Составлено руководство по проведению внутрижелудочной рН-метрии. Автор весь свой опыт изложил в монографии «Кислотообразовательная функция желудка в норме и патологии», которая была издана в 1968 году.

 рН-метрия желудка применяется с успехом как в практической, так и научно-исследовательской деятельности (Ю.М.Панцырев с соавт., 1972; Постолов П.М. с соавт., 1978; Ю.Я.Лея с соавт., 1978; Агейчев В.А. с соавт., 1976; Kapral H., et all, 1974; Truve R., 1969; Sibul V., Truve, 1977; H.Kreitner, Pantlitscko M., 1949; Morgan E.H., 1962; N.Henning, 1959 и др.).

При проведении внутрижелудочной рН-метрии важное значение имеет определение правильного положения зонда (Е.Ю.Линар). Наиболее надежным считается ренгенологический контроль.

Е.Ю.Линар (1968), Ю.М.Панцырев и сотр. (1972), U.Sibul (1977), Ю.Я.Лея (1976), М.П.Элкснис (1974), Н.Kapral и сотр. (1974) рекомендуют выводить рН зонд в правильное положение на основе показаний рН-метра. Другие же авторы предлагают определять правильное положение рН-зонда посредством измерения его длины (Е.Н.Морган, 1962; H.Kreitner, M.Pantlitschko, 1949).

Продолжая работу своего учителя – проф. Е.Ю.Линара – более 20 лет, Лея Ю.Я. накопил большой клинический и экспериментальный материал.

В руководимых им диагностическо-эндоскопическом центре и кафедре патологической физиологии разработаны и апробированы новые рН-зонды, способы исследования. Установлены новые закономерности, представляющие определенный клинический интерес.

В 1987 году издана монография Ю.Я.Лея «рН-метрия желудка».

Внутрижелудочная рН-метрия в хирургии и анестезиологии

В хирургической практике рН-метрию проводят на следующих этапах.

1. дооперационный этап;

2. интраоперационный период;

3. послеоперационный период – ранние исследования (до 1 месяца) и отдаленные исследования (от 1 до 5-10 лет).

1. Внутрижелудочная рН-метрия на дооперационном этапе проводится с целью получить представление о том, с каким видом секреции мы имеем дело: с вагальным, антральным или вагально-антральным и какова секреторная способность желудка (W.Kothe u and., 1971).

Достоверные знания, какой вид секреции преобладает, имеет важное клиническое значение. Наряду с другими показателями эти данные способствуют более адекватному выбору метода хирургического лечения (различные варианты ваготомий с пластикой или резекция желудка) у больных язвенной болезнью желудка и 12-ти перстной кишки.

2. В интраоперационном периоде рН-метрию желудка проводят:

– с целью изучения влияния различных фармпрепаратов, используемых в анестезиологии на процесс кислотообразования и секрецию желудка;

– изучение кислотности слизистой оболочки желудка путем непосредственного рН-метрического измерения. Чаще всего эти измерения проводятся для изучения контроля полноты различных вариантов ваготомии;

3. В раннем и отдаленном послеоперационном периодах проведение рН-метрии проводятся для изучения контроля эффективности проведенного хирургического лечения.

Впервые исследования секреции желудка во время наркоза провели I.Flexner и M.Kniazuk в 1940 году. Авторы исследовали внутрижелудочную рН-метрию у наркотизированной собаки и проследили результаты в сравнении с данным рН, полученными in vitro в желудочном соке, аспирированном из этого же желудка (одновременно с рН-метрией).

Было показано, что значения рН совпадали лишь в том случае, если желудочный сок аспирировали из той же области, в которой находился электрод внутрижелудочного зонда.

В 1964 году Ю.Я.Лея изучал влияние наркоза на кислотность и моторику желудка. Было установлено, что по мере углубления наркоза образование соляной кислоты в желудке снижается. Однако ни в первом, ни во втором случае, авторами не указано какими фармпрепаратами проводилась анестезия.

Дальнейшие исследования в этом направлении провели в 1977 году Г.Н.Андреев с сотрудниками. Они изучали секреторную функцию желудка во время наркоза при острых хирургических заболеваниях (прободные язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, внематочная беременность, острый аппендицит), авторы использовали ацидогастрометр и рН зонд Е.Ю.Линара. Значения рН желудка записывали путем постоянной регистрации, к которой приступали непосредственно после наступления анестезии. Согласно полученным данным, у 80% больных колебания рН желудка составляли 1,5-3,0; у 20% – 3,5-5,8; у рожениц 1,7-5,9, причем ни в одном случае не наблюдалось нейтрального или щелочного значений рН.

Антигистаминные препараты, атропин и миорелаксанты не оказывали влияния на данные рН, соответствующие гиперацидному состоянию. При применении эфира и N2O отмечено повышение, а при фторотане – понижение кислотности.

На интраоперационном этапе рН-метрию начали использовать для исследования реакции на поверхности слизистой оболочки желудка на фоне общей анестезии.

До этих пор реакция слизистой оболочки желудка изучалась, с помощью индикаторных красок и индикаторной бумаги.

E.Lowicki и I.Littlefield в 1961 году разбрызгивали во время операции на слизистую оболочку желудка человека конго-красный. Корпус желудка окрашивался в черный цвет, а дно его оставалось красным. Аналогичную методику использовали на собаках – R.Moe, L.M.Nihus, H.M.Harkins (1963); R.E.Moe, P.J.Rlopper, L.M.Nyhus (1965), J.Smith, E.Howes (1964).

У больных язвенной болезнью желудка и 12-ти перстной кишки такие же исследования были проведены H.Bergatrom, A.Broome (1964).

Все исследования проводились путем гастротомии.

Изучение кислотности секрета покрывающего слизистую оболочку желудка у больных язвенной болезнью во время операции с помощью индикаторной бумаги провели в 1962 г W.Capper с сотрудниками. Во время общей анестезии атропин больному не вводили, секрецию стимулировали гистамином. Путем гастротомии при помощи индикаторной бумаги определяли кислотность слизистой оболочки в разных отделах желудка. Было отмечено, что у больных язвой двенадцатиперстной кишки антральная часть желудка невелика, у больных же с язвой желудка – она значительно больше.