CC BY
16doi: 10.1 711 6/terarkh201 587245-48
© Коллектив авторов, 201 5
Нормативные показатели периферической электрогастроэнтероколографии
М.А. БУТОВ, Е.М. ШУРПО, П.С. КУЗНЕЦОВ, М.Д. ДЖУРЖЕВИЧ
ГБОУ ВПО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России, Рязань, Россия
Normative values for peripheral electrical gastroenterocolonography
M.A. BUTOV, E.M. SHURPO, P.S. KUZNETSOV, M.D. DZHURZHEVICH
Academician I.P. Pavlov Ryazan State Medical University, Ministry of Health of Russia, Ryazan, Russia
Резюме
Цель исследования. Разработка нормативных показателей периферической электрогастроэнтероколографии (ЭГЭКГ). Материалы и методы. Обследовали 50 практически здоровых молодых лиц (средний возраст 20,2±4,7 года, 14 женщин и 36 мужчин). Для исследования моторно-эвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) применяли периферическую ЭГЭКГ.
Результаты. Определены значения основных показателей и коэффициентов электрической активности ЖКТ, выделены понятия физиологической нормы электрической активности ЖКТ и определены их величины.
Заключение. Периферическая ЭГЭКГ позволяет достоверно оценить биоэлектрическую активность кишечной трубки. Информативными показателями периферической ЭГЭКГ являются относительная электрическая активность, коэффициент соотношения, коэффициент ритмичности, а также величина средней амплитуды и частота биоэлектрической активности.
Ключевые слова: периферическая электрогастроэнтероколография, биоэлектрическая активность желудочно-кишечного тракта, физиологические нормы электрогастроэнтероколографии.
Aim. To elaborate the normative values of peripheral electrical gastroenterocolonography (EGECG).
Subjects and methods. Fifty apparently healthy young people (14 women and 36 men; mean age 20.2±4.7 years) were examined. Peripheral EGECG was used to study the motor-evacuating function of the gastrointestinal tract (GIT).
Results. The values of the main indicators and coefficients of GIT electrical activity were defined; the concepts of normal physiological values for GIT electrical activity were identified and their values were determined.
Conclusion. Peripheral EGECG makes it possible to significantly estimate the bioelectrical activity of the gut. The informative markers of peripheral EGECG are relative electrical activity, ratio coefficient, rhythmicity coefficient, as well as the average amplitude and frequency of bioelectrical activity.
Key words: peripheral electrical gastroenterocolonography, GIT bioelectrical activity, normal EGECG physiological values.
ГМК — гладкие мышечные клетки ДПК — двенадцатиперстная кишка ЖКТ — желудочно-кишечный тракт МП — мембранный потенциал
МЭФ — моторно-эвакуаторная функция
ПД — потенциалы действия
ЭГЭКГ — электрогастроэнтероколография
Известно, что как функциональные, так и органические заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) часто сопровождаются нарушениями его моторно-эвакуа-торной функции (МЭФ). Частота нарушений сократительной активности пищеварительного тракта при различных заболеваниях ЖКТ, по данным литературы, колеблется от 10 до 98,2% [1—3].
Для выявления нарушений моторики ЖКТ необходимо проведение исследований, большая часть которых является инвазивными и высоко технологичными. В связи с
Сведения об авторах:
Кузнецов Петр Станиславович — к.м.н., доц. каф. пропедевтики внутренних болезней
Шурпо Екатерина Михайловна — очный аспирант каф. пропедевтики внутренних болезней Джуржевич Мария Драгановна — студентка
этим особую актуальность приобретают неинвазивные и нетравматические методы диагностики [4, 5].
Кроме вопросов диагностики актуальной является проблема индивидуального лечения больных в зависимости от типа нарушения МЭФ ЖКТ и возможности динамического наблюдения за состоянием данной функции на фоне лечения с целью его возможной коррекции [6].
Известно, что некоторые зоны гладкомышечной ткани действуют как электрические водители ритма (пейс-мейкеры), от которых волна деполяризации распространяется на другие клетки со скоростью, зависящей от водителя ритма. Именно это свойство гладкомышечной
Контактная информация:
Бутов Михаил Александрович — д.м.н., проф., зав. каф. пропедевтики внутренних болезней; 390023 Рязань, ул. Есенина, 17; тел.: +7(491)244-5825; e-mail: butov-m@yandex.ru
ткани ЖКТ лежит в основе моторной и эвакуаторной функции пищеварительного тракта. Таким образом, регистрация электрических потенциалов ЖКТ позволяет оценить его МЭФ [7, 8].
Медленные электрические волны представляют собой периодические фазы деполяризации и реполяриза-ции мембран гладких мышечных клеток (ГМК). По-видимому, периодические изменения мембранного потенциала (МП) ГМК можно рассматривать как следствие колебаний внутриклеточных процессов метаболизма и проницаемости мембраны этих клеток [9].
По мнению ряда авторов [10, 11], медленные волны — это подпороговые изменения МП, а при превышении порога возникают пиковые потенциалы действия (ПД) и сокращения мышц. Медленные электрические волны постоянно проводятся в каудальном направлении независимо от амплитуды сокращений, числа и амплитуды пиковых ПД. Кроме того, отмечено, что медленные изменения электрической активности в ЖКТ происходят с достаточно постоянной частотой для каждого из его отделов [10].
Доказано существование связи между электрической и сократительной деятельностью ЖКТ [11—13]. Электрическая и механическая деятельность ЖКТ взаимообусловлены и отражают разные стороны сократительной деятельности: первая — функциональное состояние мышечного слоя органа, вторая — наличие реализованных, координированных сокращений. При этом характер и величина биоэлектрической активности в широком диапазоне совпадает с изменениями механической деятельности [14].
С ХХ века для исследования моторной функции ГМК применяются методы измерения ее электрической активности. Выявлена высокая корреляция между уровнем сократительной активности гладкой мускулатуры и количеством ПД, их амплитудой, частотой следования. Итогом многочисленных экспериментальных и клинических исследований явилось создание неинвазивного метода регистрации моторной активности практически всех отделов ЖКТ с поверхности тела человека — периферической компьютерной электрогастроэнтероколографии (ЭГЭКГ). Периферическая ЭГЭКГ неинвазивна, не имеет противопоказаний и хорошо переносится всеми больными, позволяя обследовать даже крайне тяжелых пациентов, при этом можно проводить многократные исследования в процессе лечения. Применение ЭГЭКГ в повседневной практике позволяет оценивать биоэлектрическую активность ЖКТ и на основании полученных данных оценить состояние МЭФ различных отделов ЖКТ; выявить на ранних стадиях функциональную и органическую патологию ЖКТ, когда возможности диагностики данных состояний другими методиками еще отсутствуют или ограничены; адекватно подбирать корригирующую терапию, оценивать ее эффективность и изучать механизмы воздействия лекарственных препаратов на моторную функцию ЖКТ; диагностировать на ранних стадиях послеоперационный парез ЖКТ; выявлять взаимосвязь нарушений различных отделов ЖКТ; обосновывать выбор того или иного хирургического вмешательства.
Недостатком периферической ЭГЭКГ является невозможность оценки изменения электромоторных нарушений в конкретный момент времени на локальных
участках ЖКТ, отсутствие общепринятых норм электрофизиологических параметров биоэлектрической активности ЖКТ [15]. Метод реализован в медицинских приборах, выпускаемых НПП «Исток-Система» (г. Фрязино, Россия).
Целью нашей работы была разработка нормативных показателей периферической ЭГЭКГ.
Материалы и методы
В исследование включили 50 практически здоровых лиц молодого возраста. Критериями включения в исследование были отсутствие в анамнезе острых или хронических органических и функциональных заболеваний ЖКТ; регулярный оформленный стул; информированное согласие на участие в исследовании. Принимая во внимание, что функциональные заболевания органов пищеварения (в том числе синдром раздраженного кишечника) наиболее типичны для людей молодого возраста, в исследование приняли лиц, средний возраст которых составил 20,2±4,7 года (14 женщин и 36 мужчин).
Критериями исключения из исследования были наличие в анамнезе острых или хронических органических и функциональных заболеваний ЖКТ, заболеваний любых других органов и систем организма, отсутствие информированного согласия на участие в исследовании.
Для исследования МЭФ ЖКТ применяли периферическую ЭГЭКГ. Прибор Гастроскан ГЭМ, используемый для данного исследования, обеспечивает прием и регистрацию сигнала с накожных электродов в течение от 40 мин до 24 ч, а также хранение, обработку и документальное представление получаемой информации. Регистрация сигнала происходила в 5 диапазонах частот, соответствующих электрической активности ЖКТ: толстая кишка 0,01—0,03 Гц; желудок 0,03—0,07 Гц; подвздошная кишка 0,07—0,13 Гц; тощая кишка 0,13—0,18 Гц; двенадцатиперстная кишка (ДПК) 0,18—0,25 Гц. ЭГЭКГ проводилась в виде мониторинга электрической активности ЖКТ в течение 2 ч. Для записи сигнала измерительные электроды располагали на обезжиренных и покрытых электропроводной пастой участках кожи на передней брюшной стенке в зонах локализации водителей ритма. Преимуществом данного исследования является возможность проследить динамическое изменение показателей.
Полученный сигнал анализировали с помощью линейной фильтрации и спектрального анализа с использованием алгоритмов быстрого преобразования Фурье и вейвлет.
Для анализа сигнала периферической ЭГЭКГ использовали абсолютные и относительные показатели и выделенные коэффициенты, которые рассчитываются автоматически после компьютерной обработки сигнала:
Р(1) — суммарная электрическая активность, рассчитывается мощность по каждому частотному отделу и суммарная мощность, соответствующая всему спектру всех отделов ЖКТ;
Р(i)PS (в %) — относительная электрическая активность каждого отдела ЖКТ, определяется в процентном соотношении вклада отдела ЖКТ в суммарный уровень электрической активности ЖКТ;
(в ед.) — коэффициент ритмичности, представляет собой отношение длины огибающего спектра к длине участка спектра обследуемого отдела, отражает ритмичность сокращений ЖКТ;
Ра)/Р0+1) (в мВ) — коэффициент соотношения, представляет собой отношение электрической активности вышележащего отдела к нижележащему, отражает координированность сокращений между отделами ЖКТ;
А(1) — абсолютные значения амплитуды в каждом отделе ЖКТ;
частота (цикл/мин) — частота биоэлектрической активности отделов ЖКТ [7].
Данные, полученные при исследовании моторной функции ЖКТ, хранятся в оригинальной разработанной компьютерной базе данных. Статистический анализ материала проведен с ис-
Нормативы электрогастроэнтероколограммы
Показатели периферической ЭГЭКГ различных отделов ЖКТ здоровых лиц
Показатель Желудок ДПК Тощая кишка Подвздошная кишка Толстая кишка
Суммарная электрическая
активность (РГ) 12,97 (3,9; 47,24) 1,21 (0,26; 2,7) 3,0 (0,8; 6,5) 8,18 (2,3; 24,24) 20,68 (8,0; 78,74)
Относительная электриче-
ская активность (Рг/Рз), % 25,35+3,9 2,36 (1,7; 3,2) 6,4 (4,97; 7,4) 15,6+4,2 49,6+10,1
Коэффициент соотношения
(Рг/Рг+1) 21,7+8,45 0,5+0,16 0,44 (0,37; 0,51) 0,5 (0,35; 0,69) —
Коэффициент ритмичности
(Кпш). ед. 14,8 (10,5; 24,2) 4,07 (2,5; 6,8) 6,2 (4,7; 9,6) 9,5 (6,4; 15,9) 23,7 (15,9; 43,5)
Амплитуда (АГ) 0,088 (0,58; 0,17) 0,026 (0,015; 0,04) 0,04 (0,027; 0,066) 0,067 (0,043; 0,11) 0,12 (0,074; 0,19)
Частота, цикл/мин 2,7+0,14 12,6 (12,5; 12,7) 9,2+0,36 5,6+0,24 1,1 (1,0; 1,15)
пользованием стандартного пакета статистической обработки данных Ехе1, и программы Statistica 6.0.
Результаты и обсуждение
В группе из 50 здоровых добровольцев определены значения основных показателей и коэффициентов электрической активности ЖКТ (см. таблицу). На основании статистического анализа этих показателей и изучения закономерности координации электрической и двигательной активности ЖКТ здоровых пациентов выделены понятия физиологической нормы электрической активности ЖКТ и определены их величины.
Нами установлено, что статистический разброс абсолютных показателей электрической активности ЖКТ в течение исследования довольно велик, поэтому для анализа сигнала периферической ЭГЭКГ следует оценивать только относительные показатели и выделенные коэффициенты, рассчитанные прибором автоматически.
В отличие от абсолютных показателей биоэлектрической активности кишечной трубки у обследованных лиц стабильными оказались только относительные показатели электрической активности Р(1)/Рз. Эти показатели представляют собой отношение абсолютных значений электрической активности в каждом исследуемом отделе ЖКТ к суммарной электрической активности кишечной трубки, что и является основным показателем при расшифровке данных периферической ЭГЭКГ.
Показатель «коэффициент ритмичности» (К ) наиболее точно отражает ритмичность сокращений.
С практической точки зрения диагностически значимой является оценка ЭГЭКГ по критерию ведущей частоты электрической активности и величине средней амплитуды биоэлектрической активности.
Референсными показателями ЭГЭКГ у здоровых людей в возрасте 20,2±4,7 года являются следующие:
— суммарная электрическая активность: желудок — 12,97 (3,9; 47,24), ДПК — 1,21 (0,26; 2,7), тощая кишка — 3,0(0,8; 6,5), подвздошная кишка — 8,18 (2,3; 24,24), толстая кишка — 20,68 (8,0; 78,74);
— относительная электрическая активность (в %): желудок — 25,35+3,9, ДПК — 2,36 (1,7; 3,2), тощая кишка — 6,4 (4,97; 7,4); подвздошная кишка — 15,6+4,2, толстая кишка — 49,6+10,1;
— коэффициент соотношения (в мВ): желудок — 21,7+8,45, ДПК — 0,5+0,16, тощая кишка — 0,44 (0,37; 0,51), подвздошная кишка — 0,5 (0,35; 0,69);
— коэффициент ритмичности (в ед.): желудок — 14,8 (10,5; 24,2), ДПК — 4,07 (2,5; 6,8), тощая кишка — 6,2 (4,7; 9,6), подвздошная кишка — 9,5 (6,4; 15,9), толстая кишка — 23,7 (15,9; 43,5);
— амплитуда: желудок — 0,088 (0,58; 0,17), ДПК — 0,026 (0,015; 0,04), тощая кишка — 0,04 (0,027; 0,066), подвздошная кишка — 90,067 (0,043; 0,11), толстая кишка — 0,12 (0,074; 0,19);
— частота (цикл/мин): желудок — 2,7+0,14, ДПК — 12,6 (12,5; 12,7), тощая кишка — 9,2+0,36, подвздошная кишка — 5,6+0,24, толстая кишка — 1,1 (1,0; 1,15).
Именно по этим показателям удается определить нормо-, гипо- и гиперкинетический тип функционирования отделов ЖКТ.
Таким образом, метод периферической ЭГЭКГ позволяет достоверно оценить биоэлектрическую активность кишечной трубки. Наиболее чувствительными показателями периферической ЭГЭКГ являются относительная электрическая активность, коэффициент соотношения, коэффициент ритмичности, а также величина средней амплитуды и частота биоэлектрической активности. Ввиду простоты и доступности методики можно проводить многократные повторные регистрации ЭГЭКГ для оценки динамики указанных показателей в процессе лечения. Метод периферической ЭГЭКГ не имеет противопоказаний и хорошо переносится всеми больными. Он может быть использован для диагностики органических и функциональных заболеваний ЖКТ.
Заключение
Периферическая ЭГЭКГ — диагностически значимый метод оценки биоэлектрической активности различных отделов ЖКТ, позволяющий многократно регистрировать ЭГЭКГ для оценки функционального состояния кишечной трубки в процессе лечения.
Оптимальными критериями периферической ЭГЭКГ служат относительные показатели электрической активности, коэффициент ритмичности, а также величина средней амплитуды и частота биоэлектрической активности.
Физиологические нормы оцениваемых показателей ЭГЭКГ для каждого отдела ЖКТ значительно различают-
ся между собой и отличаются от рекомендованных в техническом паспорте на Гастроскан ГЭМ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Закиров Д.Б. Оценка моторно-эвакуаторной функции органов ЖКТ у хирургических больных: Автореф. дис. ... канд. мед наук. М 1994.
2. Саблин О.А., Гриневич В.Б., Успенский Ю.П., Ратников В.А. Функциональная диагностика в гастроэнтерологии: уч.-метод. пос. СПб: Рос. ВМА 2002: 38—44.
3. Ступин В.А., Смирнова Г.О., Баглаенко М.В. и др. Периферическая электрогастроэнтерография в диагностике нарушений моторно-эвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта. Леч врач 2005; 2: 60—62.
4. Жерлов Г.К. Современные тенденции диагностики и лечения гастродуоденальных язв. Бюл сиб мед 2003; 4: 5—14.
5. Coulie B., CamilliriM. Irritable bowel syndrome. Clin Persp Gastr 1999; 31: 7—22.
6. Пономарева А.П., Рачкова Н. С., Бельмер С.В. и др. Периферическая электрогастроэнтеромиография в детской гастроэнтерологии (методические аспекты). ГОУ ВПО РГМУ Росз-драва, ФГУ Московский НИИ педиатрии и детской хирургии Росздрава. М 2007.
7. Циммерман Я. С. Современные методы исследования функций желудка и их диагностические возможности. Рос журн гастроэнтерол, гепатол, колопроктол 2011; 5: 4—16.
8. Михеев А.Г., Ракитин Б.В., Трифонов М.М. Функциональная диагностика в гастроэнтерологии. М: Медпрактика-М 2014.
9. КлимовП.К., Барашкова Г.М. Физиология желудка: механизмы регуляции. Наука 1991: 57—69.
10. Репина Л.Б., Блохин Б.М., Троицкая Н.Б., Стешин В.Ю. Исследование моторной функции желудка методом электрографии: от первых открытий до наших дней. Доктор.ру 2010; 1: 59.
11. Coenen C., Theus M, Theus U. Recording of data and immediate interpretation of myoelectricactivity of the stomach-electrogastro-graphy. Biomed Tech (Berl) 1992; 37 (5): 99—105.
12. Kauer W.K., Stein H.J., Balint A., Siewert J.R. Transcutaneous electrogastrography: an on —invasive method to evaluate postoperative gastric disorders? Hepatogastroenterology 1999; 46 (26): 1244—1248.
13. Ворновицкий Е.Г., Фельдштейн И.В. Использование накожной электрогастрографии для оценки состояния желудочно-кишечного тракта. Бюл экспер биол 1998; 11: 597—600.
14. Пономарева А.П., Рачкова Н.С., Хавкин А.И. и др. Диагностические возможности электрогастроэнтерографии у детей при различных заболеваниях ЖКТ. Матер. XIII Конгр. Дет. гастроэнтер. России. Всерос. совещ. «Актуальные проблемы абдоминальной патологии у детей». М 2006.
15. Смирнова Г.О., Силуянов С.В. Периферическая электрога-строэнтерография в клинической практике: пособие для врачей. М: Медпрактика-М 2009 20.
Поступила 20.05.2014
