Стресс и процесс кислотообразования

Изучение топографии кислотообразующей и нейтрализующей зон желудка имеет значение, как в теоретическом, так и в практическом аспекте.

Целесообразно исследовать внутрижелудочную среду не только в пилороантральном отделе, откуда забирается желудочное содержимое для титрования, но также и в кислотообразующей зоне, причем именно в зоне максимального кислотообразования. Это позволяет получить сведения об активности желудочного кислотообразования в области выделения соляной кислоты еще до ее нейтрализации в антральном отделе.

В процессе развития болезни железистый аппарат желудка поражается не в одинаковой степени. Обкладочные клетки по сравнению с главными изменяются раньше и в большей степени. Из этого следует, что при патологическом процессе или болезни первой нарушается кислотообразующая функция желудка.

Как секретируется соляная кислота в желудке?

Секреция кислоты осуществляется париетальными клетками. Слизистая оболочка, выстилающая желудок, состоит из слоя эпителиальных клеток, вырабатывающих слизь. В ней имеется огромное количество микроскопических складок, называемых желудочными железами. В монослое эпителия, выстилающего железы присутствуют следующие клетки:

1) главные или пептические клетки, производящие пепсин;

2) добавочные клетки, вырабатывающие слизь;

3) различные нейроэндокринные клетки, производящие гастрин, соматостатин, галанин и другие пептиды, воздействующие на желудочную секрецию;

4) париетальные (обкладочные) клетки.

Под эпителием в слизистой оболочке располагаются энтерохромафинноподобные клетки (ECL-клетки), секретирующие гистамин. Эти клетки находятся преимущественно в нижней трети желудочных желез фундального отдела и обеспечивают интеграцию периферических и центральных стимулов в регуляции секреции. В здоровом желудке ECL-клетки составляют 0,5-1% от всей популяции клеток слизистой оболочки (В.Т. Ивашкин, О.Д. Лопина, 2002).

Париетальные клетки слизистой легко узнать благодаря их относительно большим размерам (диаметр клеток составляет 20-25 мкм), конусообразной форме и большому количеству митохондрий. Эти клетки, как ранее было отмечено, встречаются в железах фундального отдела и тела желудка. Именно париетальные клетки секретируют соляную кислоту.

Ph – метрия-метод определения функционального состояния кислотообразующей и кислотонейтрализующей зон желудка

История создания и применения этого метода начинается с 1915 года, когда Макклендон впервые описал определение внутрижелудочной кислотности при помощи водородного и каломелевого электродов. Конструкция электродов так была хорошо продумана, что претерпела с тех пор лишь незначительные изменения.

Для вычисления водородных ионов Макклендон разработал специальную таблицу, которая позволяет легко перевести показания потенциометра на водородное число [H∙].

Далее, в другой работе [605] Макклендон приводит кривые внутрижелудочной кислотности, полученные как у одного и того же здорового человека после дачи ему разных пробных завтраков, так и у разных лиц после однородного пробного завтрака. Макклендон установил, что у всех исследованных им лиц концентрация водородных ионов натощак составляет 0,0000001 нормальности, что составляет рН 7. Он наблюдал также, что кислотность желудка после пробного завтрака быстро повышается в течение первых 1,5-3 часов, после чего остается стационарной до тех пор, пока пища не покидает желудок. Скорость возрастания кислотности была тем меньше, чем тяжелее оказывалась пища и чем больше протеина она содержала.

Важным является высказывание Макклендона о том, что уровень, на который поднимается кислотность, является индивидуальной характеристикой деятельности желудочных желез каждого человека.

В 1949 и 1950 годах Крейтнер с соавторами [587-589] разработали метод определения внутрижелудочного рН при помощи сурьмяного и каломелевого электродов. Они провели 24-часовое наблюдение над состоянием кислотности желудка как у здоровых лиц, так и у больных, страдавших язвенной болезнью. Авторы приводят шкалу (таб. 9), в которой сравнивается количество единиц свободной соляной кислоты содержимого желудка с водородным показателем того же содержимого. Подобные соотношения между количеством единиц свободной соляной кислоты и рН приведены и другими авторами [611,628].

Одновременно с работами Крейтнера была опубликована статья Пантличко и Шмида [628], где описывается конструкция сурьмяного электрода, при помощи которого они измеряли внутрижелудочный рН.

Таблица

Соотношения между количеством единиц свободной соляной кислоты и рН

(по Крейтнеру с соавторами, Пантличко и Шмиду)

Свободная соляная кислота, ед.

Нормальность, N

Водородный показатель рН

0

–

2,5

10

0,01

2,0

20

0,02

1,77

30

0,03

1,59

40

0,04

1,47

50

0,05

1,38

60

0,06

1,30

80

0,08

1,17

100

0,1

1,08

Бройхер и Гирлих [453] в 1954 году исследовали 100 больных язвенной болезнью методом определения у них внутрижелудочного рН. Авторы подчеркивают большое преимущество этого метода перед титрационным, особенно при подборе антиацидных препаратов.

Следует также отметить работу Ардене и его соавторов, которые разработали и предложили метод определения внутрижелудочного рН при помощи эндорадиозондов.

Эндорадиозонды для определения внутрижелудочного рН были использованы и другими авторами (Сорин А.Ш., Tetzner K.).

Как следует из вышесказанного, вопрос об определении внутрижелудочного рН имеет достаточно большую давность.

Вместе с тем, по ряду причин внедрение этого метода в практику задерживалось, на что еще в 1956 году указывал Роуэлстед. Главные из этих причин – это отсутствие соответствующих зондов, электродов и аппаратов для регистрации внутрижелудочного рН.

На постсоветском пространстве первая попытка определения внутрижелудочного рН была сделана Е.Ю.Линар. О результатах этой попытки было сообщено на научном совещании по проблемам физиологии и патологии пищеварения в 1957 г. В г.Тарту.

рН-метрия желудка.

Ранняя и объективная диагностика заболеваний, в том числе функциональных нарушений желудочно-кишечного тракта, – актуальный и важный этап развития современной гастроэнтерологии. Одним из наиболее широко используемых критериев, и не только в гастроэнтерологии, является показатель кислотообразующей функции желудка. Для определения этого самым точным методом оказалась рН-метрия, которая с каждым годом все больше применяется в учреждениях практического здравоохранения.

рН-метрия желудка – определение концентрации свободных водородных ионов у самой стенки желудка – один из методов функционального исследования верхнего отдела желудочно-кишечного тракта.

Такие методы, как известно, не преследуют цель нозологической диагностики, например язвы, полипоза и т.д. и не конкурируют с точными рентгенологическими и эндоскопическими методами.

Результаты рН-метрии желудка в настоящее время изменили представление о кислотно-образующей функции этого органа практически при всех наиболее распространенных заболеваниях органов системы пищеварения и нередко позволяют предположить ту или иную нозологическую форму, однако, это не является задачей метода. Кислотообразующая функция желудка у разных больных, страдающих одним и тем же заболеванием, может значительно отличаться. рН-метрия желудка отражает эту функцию в период исследования и часто дает ценные сведения, объясняющие патогенез и клинические симптомы, а также определяющие патогенетическую терапию.

Использование зонда с двумя рН-датчиками является наиболее полноценным методом исследования кислотообразующей и нейтрализующей функций желудка.

Показания и противопоказания к рН-метрии желудка

Показания к рН-метрии желудка

Исследование кислотообразования (в том числе рН-метрия желудка) имеет цель изучить уровень, характер и функциональные возможности желез по выделению соляной кислоты. В первую очередь преследуется цель определения нормального кислотообразования. Во-вторых, рН-метрия кислотообразующей и нейтрализующей зон, как наиболее точный метод исследования кислотообразования желудка показана тем пациентам, в патогенезе или лечении заболевания которых состояние кислотообразующей функции желудка имеет существенное значение. Речь идет о заболеваниях желудочно-кишечного тракта (гастрит, язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, злокачественные новообразования, пострезекционные синдромы и др.), печени, желчевыводящей системы, поджелудочной железы, а также о других заболеваниях, если имеются подозрения, что их развитие или клиническая симптоматика зависит от нарушений кислотообразования желудка.

Особенно ценные данные можно получить для диагностики подавленного кислотообразования и анацидности желудка. Изучение кислотообразующей функции желудка является основным методом дифференциации ахилии желудка. Это исследование имеет важное значение также для диагностики нарушений кислотообразования при предраковых состояниях (полипозных аденомах, атрофическом гастрите, особенно у лиц молодого возраста) и функциональной диспепсии.

Противопоказания к рН-метрии желудка

Абсолютных противопоказаний к рН-метрии желудка нет.

Относительными противопоказаниями к проведению зондирования этого органа являются: резкая слабость больного, ишемическая болезнь сердца, стенокардия, значительно повышенное артериальное давление, тяжелая сердечно-легочная недостаточность, аневризма дуги и грудного отдела аорты, пороки сердца в стадии декомпенсации, тяжелый системный атеросклероз, почечно-печеночная недостаточность, диабет с тяжелым клиническим течением, дивертикулы пищевода, недавнее пищеводное или желудочное кровотечение, острые заболевания желудочно-кишечного тракта, а также заболевания носоглотки с затруднением глотания.

Возможность проведения рН-метрического исследования значительно расширяются, если использовать специальные зонды малого диаметра – рН-микрозонды. Такие исследования пациентами переносятся гораздо легче. В то же время, так как рН-микрозонды обычно вводятся через нос, противопоказаниями к их использованию следует считать заболевания носа (воспалительные процессы, полипы и др.).

рН-метрия желудка и методы отсасывания и титрования желудочного содержимого.

В течение многих лет в клинике пользовались и еще пользуются методами отсасывания и титрования желудочного сока, причем эти методы многократно модифицировались. Всесторонней критике подвергались одномоментное зондирование по Боасу-Эвальду. Было показано, что фракционное зондирование тонким зондом отражает изменения кислотности желудочного содержимого во времени и дает показатели кислотности выше, чем одномоментное зондирование. Но и фракционное зондирование не отражает действительного состояния кислотообразующей функции желудка пациента.

Недостатки пробных стимуляторов побудили исследователей искать методы получения чистого желудочного сока. Были разработаны методы механической стимуляции желудка, внутривенного введения 33% раствора этилового спирта, 10% раствора натрия хлорида, 5% раствора аскорбиновой кислоты, а также применения парентеральных стимуляторов кислотообразующих желез.

Основным методом оценки кислотности отсасываемого желудочного сока является его титрование. В клинической практике широко используется способ титрования с 0,1н раствором NaOH в присутствии двух индикаторов: диметиламидоазобензола и фенолфталеина. В настоящее время выявлены многие недостатки вышеотмеченных методов.

Основными недостатками метода отсасывания и титрования желудочного содержимого являются:

1. исследование общей смеси секрета кислотообразующих и нейтрализующих желез желудка;

2. возможность определения количества свободной соляной кислоты лишь в образцах желудочного содержимого с рН 2,5 и меньше;

3. изменение содержания количества соляной кислоты в процессе аспирации сока, его охлаждения, хранения и т.д.;

4. неточность метода титрования;

5. отсутствие возможности при титровании с помощью индикаторов определения количества соляной кислоты в случаях примеси к желудочному секрету желчи или крови;

6. неточность результатов, возникшая вследствие приготовления и хранения реактивов, изменений индикатора в зависимости от температуры;

7. получение неправильной информации о кислотообразовании желудка, когда кратковременные и небольшие изменения внутрижелудочной среды не улавливаются.

Исследование внутрижелудочного рН лишено неточностей, свойственных анализу отсасываемого желудочного сока. Определение внутрижелудочного рН может быть осуществлено как зондовым, так и радиотелеметрическим способом.

рН-метрия желудка с помощью зонда имеет следующие преимущества:

1. получение информации о внутрижелудочной среде непосредственно в течение исследования, что позволяет индивидуализировать исследование – выбрать стимулятор или блокатор кислотообразующих желез в зависимости от внутрижелудочной среды пациента;

2. возможность изучения кислотообразующей функции желудка в значительно более широком диапазоне по сравнению с методами отсасывания и титрования желудочного сока;

3. независимость результатов от количества содержимого желудка;

4. рН-метрия дает сведения о внутрижелудочной среде как при наличии необходимого для титрования желудочного сока, так и при ускоренной эвакуации его из желудка, когда отсасывание сока представляет трудности;

5. независимость результатов от наличия примесей (желчь, кровь) в желудочном содержимом;

6. быстрота измерений.

Таким образом, представляется следующий путь совершенствования методов исследования кислотообразующей функции желудка: одномоментное зондирование по Боасу-Эвальду, фракционное отсасывание и титрование желудочного сока, способы получения чистого желудочного сока, титрование желудочного сока с феноловым красным или под контролем рН-метра и, наконец, определение внутрижелудочного рН радиотелеметрическим и зондовым методами.

Все эти способы сейчас применяются в клинике, но отсасывание и титрование желудочного сока (одномоментное и разные модификации фракционного зондирования) постепенно заменяются рН-метрией желудка.

рН-метрия желудка все больше употребляется в разных областях медицины: во время оперативных вмешательств [Агейчев В.А. и соавт., 1979; Ульп С.Ю., 1979; Маломан Е.Н., Орган А.Н., 1987], при эндоскопических исследованиях [Медведев В.Е. и соавт., 1983; Балалыкин А.С. и соавт., 1984; Guerre J. et al., 1981]. Для изучения кислотообразования и секреции желудка предложен ряд специфических и комбинированных методов, например, комплексная рН-эзофагогастродуоденография при передвижении рН-зонда [Серебрина Л.А., Мавродий В.М., 1978], математическая обработка рН-грамм [Циммерман Я.С., Вербицкий Ф.Г., 1981], многозональная реоплетизмография желудка [Яковлев Г.М., Удальцов Б.Б., 1983]. Однако основным методом качественного анализа желудочного кислотообразования при повседневных клинических использованиях остается внутрижелудочная рН-метрия.

Однако необходимо отметить, что определение рН лишь одного отдела желудка не обеспечивает полноценного исследования кислотообразования этого органа. Необходимо определение рН кислотообразующей и нейтрализующей зон желудка.

Установленные факты о наличии в желудке зон образования и нейтрализации соляной кислоты до последнего времени полностью игнорировались клиницистами. Во многих клиниках и в настоящее время для анализа забирается желудочный сок из антрального отдела, представляющий собой общую смесь кислого и щелочного секрета, в котором часть соляной кислоты необратимо нейтрализована. В целях обеспечения полноценного исследования все современные рН-зонды имеют как минимум два рН-электрода – для исследования внутрижелудочной среды как в зоне кислотообразующих, так и нейтрализующих желез.

Ph-метр (ацидогастрометр) и рН зонды

В настоящее время используются два основных принципа определения рН верхнего отдела желудочно-кишечного тракта:

– непрерывная регистрация рН с применением рН зонда (микрозонда) с двумя и более оливами и регистрирующей аппаратуры (ацидогастрометр, ацидомеханограф, гастрополиграф, ацидополиграф); каждый из датчиков рН присоединен к отдельному усилителю самописцу, непрерывно регистрирующему все изменения рН.

– поочередное подключение рН датчиков зондов всех исследуемых пациентов к одному усилителю (рН-метру).

Второй 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.

Ацидогастрометр «АГМ-10-01» (рН-метр) (рис. …..).

Эти аппараты созданы для одновременного исследования 5-10 пациентов. Во время работы имеющийся в таком приборе единственный усилитель поочередно переключают от одного пациента к другому и по показаниям шкалы определяют у каждого из них рН кислотообразующей и нейтрализующей зон желудка. Как и в аппаратуре для непрерывной регистрации рН, шкала гальванометра проградуирована в единицах рН при температуре 37оС. Это значит, что при другой температуре жидкости показания рН не будут соответствовать цифрам на шкале.

Перед каждым исследованием необходимо проверить установку «0» гальванометра, при необходимости откорректировать положение стрелки потенциометром (после прогрева прибора) и проверить исправность рН-метра. Полученные результаты записывают на специальном бланке исследования. Для наглядности динамику изменения рН кислотообразующей и нейтрализующей зон желудка изображают также графически.

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.