Разработан новый метод изучения двигательной функции пищевода путем одновременной регистрации биоэлектрической активности различных его отделов на поверхности тела (М. Д. Ахундова, 1966). Этот электрофизиологический метод получил название электроэзофагографии. Он позволяет проводить непрерывное длительное изучение двигательной функции всех отделов и разных стенок пищевода в наиболее физиологических условиях - натощак, в процессе приема твердой и жидкой пищи и после него.
Известно, что сокращение мышцы связано с процессом возбуждения периферического нервно-мышечного аппарата. Хотя возбудительный процесс представляет собой сложный комплекс различных явлений, неотъемлемой его частью являются соответствующие изменения электрического потенциала. Регистрация электрических проявлений процесса возбуждения в периферическом нервно-мышечном аппарате позволяет получить важную объективную характеристику процесса, вызывающего сокращение мышцы. Эти известные общие положения электрофизиологии относятся и к двигательной функции пищевода.
Вначале изучались биопотенциалы пищевода путем внутрипищеводного их отведения (А. Б. Коган и др., 1938; Е. А. Краснов, 1958, 1960). С этой целью был сконструирован специальный зонд с двумя серебряными оливами; провода от активных электродов проходили внутри зонда и присоединялись к регистрирующему устройству. Зонд вводился в пищевод, локализация его контролировалась с помощью рентгенологического исследования. Через 2 - 4 секунды после глотания на гальванометре наблюдались колебания биопотенциалов во внутридиафрагмальном сегменте пищевода. При регистрации биопотенциалов в среднегрудном отделе пищевода во время акта глотания отмечалось уменьшение их латентного периода. Авторы пришли к выводу, что наблюдаемые биопотенциалы связаны с возбуждением мышц пищевода. С целью устранения возможного колебания величины сопротивления в системе электрод - слизистая использовался зонд с серебряными оливами, которые прикреплялись к поверхности резинового баллона, при раздувании которого устанавливался прочный контакт между электродом и стенками пищевода. В результате проведенных исследований при поражении различных отделов пищевода раковым процессом было установлено локальное исчезновение биопотенциалов определенного ритма в области опухоли.
Дальнейшей разработкой метода являются экспериментальные исследования биоэлектрической активности пищевода путем наложения активных электродов непосредственно на его наружную стенку (В. А. Глотов и А. Н. Трусов, 1964). В нормальных условиях при акте глотания отмечались колебания потенциалов определенной амплитуды и длительности. В зависимости от степени стеноза на почве ожога выше него отмечалось увеличение вольтажа и длительности колебаний биопотенциалов. Результаты этих исследований свидетельствовали о наличии непосредственной взаимосвязи изменений биоэлектрической активности пищевода с двигательной его функцией в условиях нормы и патологии.
Приведенные данные являются важным обоснованием разработанного метода регистрации биоэлектрической активности пищевода с поверхности тела.
Для одновременной регистрации биопотенциалов всех отделов пищевода с поверхности тела можно использовать одновременно пять аппаратов ЭГС-З, сконструированных М. А. Собакиным (1956) с группой инженеров для отведения биопотенциалов желудка с поверхности тела. Вес этого прибора 13,5 кг, что позволяет использовать его в различных условиях при наличии источника электрического тока с напряжением 127 и 220 в. Биопотенциалы регистрируются с помощью чернильнопишущего устройства на бумаге. Общий вид 5 приборов представлен на рис. 66. Для необходимого контроля пригодности аппарата перед наложением электродов на больного надо провести запись на ленте при исходных показателях регистрации в течение 20 - 40 минут; при этом на ленте должна писаться прямая линия.
Рис. 66. Многоканальная электроэзофагография. Внешний вид электрогастрографов; расположение активных электродов над областью проекции пищевода с передней поверхности тела.
Для регистрации биопотенциалов пищевода с передней поверхности тела первый активный (дифферентный) электрод устанавливается на поверхности кожи над яремной вырезкой, что соответствует дистальному участку шейного отдела пищевода. Три других активных электрода располагаются по средней линии вдоль грудины на уровне верхне-, средне- и нижнегрудного отделов пищевода*. Пятый электрод локализуется обычно отступя на 3 - 4 см влево от мечевидного отростка (соответственно отклонению абдоминального отдела). Расстояние между электродами 5 - 7 см. При необходимости можно регистрировать биопотенциалы и с большего числа точек путем перемещения электродов и с помощью уменьшения величины присасывающих активных электродов. Пять пассивных (индифферентных) электродов можно объединить в 1 - 2 электрода и фиксировать к внутренним поверхностям голеней. Для лучшего контакта между электродами и кожей больного можно помещать бумажные или марлевые прокладки, смачиваемые физиологическим или гипертоническим (5 - 10%) раствором, а также использовать электродную пасту (№ 1). Кожу на месте наложения электрода тщательно протирают спиртом, электроды фиксируют резиновыми поясами.
* Указанные отделы пищевода соответствуют классификации, предложенной А. И. Рудерманом (1962): шейный отдел - трахеальному сегменту, верхнегрудной - частично трахеальному и аортальному сегментам, среднегрудной - межаортобронхиальному и бронхиальному сегментам, нижнегрудной - ретроперикардиальному и наддиафрагмальному сегментам, абдоминальный - внутридиафрагмальному и абдоминальному сегментам.
При записи биопотенциалов с задней поверхности тела первый активный электрод локализуется сзади в области шеи слева от позвоночника, три других - вдоль позвоночника, отступя от него влево на 1 - 2,5 см. Пятый электрод помещается отступя на 3 - 4 см от позвоночника, что соответствует проекции абдоминального отдела пищевода. Все активные электроды при регистрации биопотенциалов с задней поверхности тела помещаются соответственно уровню расположения электродов на передней поверхности (см. рис. 66).
Электрофизиологическое исследование пищевода можно проводить без рентгенологического контроля, за исключением абдоминального его отдела (в связи с различными вариантами отклонения и для дифференциации с кардиальным отделом желудка). При наличии указаний на уровень поражения пищевода один активный электрод помещается непосредственно над этой областью, а другой - выше него. При наличии лишь одного аппарата можно изучать биопотенциалы в различных точках путем последовательного перемещения электродов в эти точки.
Описанное расположение активных электродов технически более доступно, а полученные при этом цифры биопотенциалов у различных лиц более стабильны. Результаты специально проведенных наблюдений показали, что при наложении активных электродов спереди, отступя влево или вправо от области проекции пищевода, в ряде случаев отмечается изменение частоты биопотенциалов, особенно при наличии патологического процесса, локализующегося на передней стенке пищевода.
При электрофизиологическом исследовании больной может находиться в положении сидя или лежа. Величины регистрируемых потенциалов могут зависеть от объема грудной клетки больного, длительности воздействия пищевого раздражителя и положения исследуемого.
Регистрацию биопотенциалов пищевода лучше производить спустя 1 - 2 часа после последнего приема пищи. Исключение составляют лишь больные с выраженным стенозом пищевода, для которых это время следует удлинить до 4 - 5 часов. Однако для большей стандартизации условий и получения более стабильных результатов у различных групп обследуемых лучше проводить исследование натощак и использовать один стандартный завтрак, в качестве которого можно рекомендовать стакан сладкого чая с двумя кусочками белого хлеба.
Биопотенциалы записываются вначале в течение не менее 5 - 7 минут с передней поверхности тела до приема стандартного завтрака, затем во время приема завтрака (не менее 5 - 7 минут) и, наконец, на протяжении 5 - 7 минут после него. Далее в тех же условиях регистрируются биопотенциалы с задней поверхности тела. При повторных исследованиях больного необходимо точно соблюдать предшествовавшие условия (локализация электродов, время исследования, положение больного, характер и время приема завтрака). С этой целью для каждого исследуемого составляется карта, в которой отмечаются все перечисленные условия; при повторных электрофизиологических исследованиях можно не проводить контрольных рентгенологических исследований.
Техника расшифровки электроэзофагограммы принципиально не отличается от таковой электрогастрограмм (М. А. Собакин, 1956; Л. Г. Красильников, 1958, 1965; В. Г. Григорьев и С. И. Крук, 1966; М. Д. Ахундова, 1966., и др.). Рассчитывается частота и величина напряжения биопотенциалов обычно на каждые 2,5 минуты в течение всего периода исследования. Величину напряжения можно измерять как по восходящему, так и по нисходящему колену волны биопотенциала. Из полученных цифр выводятся средние величины и пределы колебаний в соответствии с величиной калибровочного сигнала.
При одновременной многоканальной регистрации биопотенциалов различных отделов пищевода в целях более детального анализа функциональных показателей каждого отдела, их соотношений и функции органа в целом целесообразно представить цифровые данные элекроэзофагограмм в виде графиков (рис. 67). На графиках для каждого отдела по вертикали представлены величины частот (сплошная линия) и напряжения (пунктирная линия) до, во время приема стандартного завтрака и после него в течение каждых 2,5 минут.
Анализ соотношений биоэлектрической активности различных отделов пищевода у лиц, не имеющих патологических изменений в области желудочно-кишечного тракта, показал, что выявляется тенденция усиления частоты и напряжения биопотенциалов по направлению от шейного отдела пищевода к абдоминальному. Однако различия эти невелики и статистически недостоверны. При отсутствии поражения пищевода после первого глотка стандартного завтрака тотчас одновременно во всех его отделах отмечается ритмичное, синхронное усиление биопотенциалов, раньше определяемое в проксимальных отделах. Представленные статистически достоверные средние цифры частоты и напряжения биопотенциалов различных отделов пищевода до, во время и после приема стандартного завтрака соответствуют подобным показателям его перистальтической деятельности, полученным ранее с помощью других известных методик.
При регистрации биоэлектрической активности пищевода с задней поверхности тела в покое напряжение электрических колебаний несколько больше, чем при регистрации спереди; оно на всех уровнях увеличивается в процессе приема пищи. Напряжение их при этом наименьшее в шейном отделе пищевода, оно медленно повышается в нижележащих отделах, но в абдоминальном отделе не увеличивается, по-видимому, в связи с отклонением пищевода кпереди.
Для иллюстрации биоэлектрической активности пищевода приводится табл. 14.
Биоэлектрическая активность дистального сегмента шейного отдела передней стенки пищевода несколько отличается от нижележащих отделов этого органа. В покое частота биопотенциалов, преимущественно передней стенки, наименьшая (4,7 +-0,40 в 2,5 минуты), напряжение их соответствует минимальным показателям (0,14 +-0,02 мв). Как видно из первой кривой рис. 68 и табл. 14, прием стандартного завтрака сопровождается более выраженным увеличением частоты биопотенциалов в этом отделе пищевода (до 7,3 +-0,38 в 2,5 минуты). Вместе с тем происходит увеличение напряжения биопотенциалов по максимальным цифрам (0,44 +-0,07 мв); средние показатели - 0,27 +-0,04 мв. Эти показатели несколько ниже по сравнению с другими отделами пищевода.
Наряду с этим напряжение биопотенциалов шейного отдела пищевода во время приема пищи в большей степени, чем в других отделах, зависит от индивидуальной реактивности исследуемого. После приема пищи биоэлектрическая активность этого отдела пищевода снижается до исходных величин в более короткий отрезок времени по сравнению с дистальным отделом пищевода. Однако каждое глотательное движение (сухой глоток) сопровождается кратковременным повышением напряжения биопотенциалов.
Результаты анализа показателей биопотенциалов шейного отдела передней стенки пищевода представлены в табл. 14.
Рис. 68. Графическое изображение частоты и напряжения биопотенциалов различных отделов пищевода.
Вторая кривая электроэзофагограммы (см. рис. 68) относится к верхнегрудному отделу пищевода. Из приведенных данных видно, что в покое установлено 4,9 +-0,37 колебания биопотенциалов в 2,5 минуты при напряжении 0,13 +-0,01 мв. Сразу же после первого глотка стандартного завтрака отмечается учащение колебаний до 6,9 +-0,31 в 2,5 минуты и увеличение напряжения биопотенциалов до 0,47 +-0,07 мв (в среднем до 0,29 +-0,04 мв).
Показатели биоэлектрической активности верхнегрудного отдела пищевода отличаются более низкими величинами по сравнению с нижележащими его отделами. При сопоставлении электроэзофагограммы верхнегрудного отдела пищевода с нижележащими отделами установлена синхронность колебаний биопотенциалов.
Биоэлектрическая активность среднегрудного отдела передней стенки пищевода отличается большей выраженностью. В покое частота биопотенциалов 5,0 +-0,38 в 2,5 минуты, напряжение 0,18 +-0,03 мв. Прием стандартного завтрака сопровождается увеличением частоты до 6,9 +-0,31 в 2,5 минуты и напряжения биопотенциалов по максимальным величинам до 0,56 +-0,08 мв, по средним - 0,34 +-0,05 мв.
Биоэлектрическая активность среднегрудного отдела пищевода после приема .,ищи изменяется в течение более длительного времени по сравнению с вышележащими отделами.
Биоэлектрическая активность нижнегрудного отдела передней стенки пищевода несколько ниже по сравнению со среднегрудным и абдоминальным отделами пищевода. В покое частота биопотенциалов составляет 5,0 +-0,33 при напряжении 0,15 +-0,02 мв. Во время приема стандартного завтрака установлено увеличение частоты до 6,7 +-0,28 и напряжения по максимальным цифрам до 0,54 +-0,09 мв (по средним - 0,32 +-0,05 мв).
Биоэлектрическая активность передней стенки абдоминального отдела пищевода представлена на рис. 68 (пятая кривая). Из табл. 14 видно, что в покое колебания биопотенциалов этого отдела пищевода несколько чаще (5,5 +-0,35 в 2,5 минуты) по сравнению со всеми отделами пищевода, а напряжение (0,15 +-0,01 мв) мало отличается от такового в других отделах. Учащение колебаний биопотенциалов до 6,9 +-0,26 в 2,5 минуты установлено во время приема пищи, что соответствует показателям верхне- и среднегрудного отделов пищевода. В этом отделе происходит более выраженное повышение напряжения биопотенциалов (до 0,58 +-0,10 мв) во время приема пищи; средние их показатели (0,33 +-0,05 мв) близки к показателям средне- и нижнегрудного отделов пищевода.
Сопоставление биоэлектрической активности непораженного пищевода натощак и спустя 2 - 3 часа после последнего приема пищи свидетельствует о некотором ее отличии. Изменения частоты и напряжения биопотенциалов в определенной мере зависят от исходных величин. В частности, при высоких исходных величинах биопотенциалов прием стандартного завтрака может сопровождаться не увеличением, а снижением показателей биопотенциалов.
Биоэлектрическая активность преимущественно задней стенки пищевода изучалась вслед за исследованием передней стенки, поэтому в покое показатели биопотенциалов оказались несколько выше по сравнению с величинами, отмеченными при исследовании биопотенциалов с передней стенки пищевода. Характеристика частоты и напряжения биопотенциалов в области проекции задней стенки пищевода приведена в табл. 14 и на рис. 68.
Приведенные цифры частоты и напряжения электрических потенциалов на уровне различных отделов пищевода и зависимость их от приема пищи являются доказательством того, что регистрируемые биопотенциалы отражают прежде всего двигательную функцию пищевода, его перистальтику. Об этом свидетельствует совпадение частоты и напряжения регистрируемых потенциалов с соответствующими показателями перистальтической деятельности пищевода, полученными ранее с помощью различных методов - рентгенологического, рентгенокинематографического, рентгенокимографического, баллонографического и др.
Не менее важным доказательством приведенного положения являются результаты исследований, в которых на одном и том же уровне регистрировались биоэлектрическая активность пищевода с поверхности тела и из его полости одновременно на 5 аппаратах ЭГС-3. Для регистрации биопотенциалов из полости пищевода был использован дуоденальный зонд со слепым концом (в целях предупреждения возможности попадания в просвет зонда содержимого пищевода). На расстоянии 1,5 см от конца зонда в него были вмонтированы снаружи первое платиновое кольцо, а на расстоянии 10 см проксимальнее от него - второе. Каждое из колец имело стержень, входивший в просвет зонда. Этот стержень соединялся с электрическим проводом, проходившим внутри зонда и входившим в специально изготовленную втулку, приспособленную для плотного соединения его со штекером активного электрода ЭГС-З.
Вначале в рентгеновском кабинете больному после 2 - 3 глотков бариевой взвеси и точного выявления абдоминального отдела пищевода в его просвет вводился зонд. Под контролем рентгеновского экрана определялось местоположение платиновых колец и они проецировались на переднюю грудную стенку. В кабинете электрофизиологического исследования на участки кожи, соответствующие проекции местонахождения внутрипищеводных электродов, накладывались два активных электрода.
Результаты проведенных исследований в целом свидетельствовали о наличии синхронности частот биопотенциалов, зарегистрированных с внешних и внутренних электродов на одном и том же уровне пищевода как натощак, так и после сухого глотка. Имевшее место незначительное различие этих биопотенциалов закономерно.
Результаты обсуждаемых исследований в достаточной степени свидетельствуют о наличии на поверхности тела электрического поля пищевода, отражающего его двигательную функцию. Выявленные закономерности соотношений биоэлектрической активности различных отделов являются необходимой основой для анализа и оценки этих же показателей при нарушении функции пищевода в различных условиях.
