Электрогастроэнтерография

Эле́ктрога́строэнтерографи́я (или эле́ктрога́стрографи́я) (от электро + др.-греч. γαστήρ — желудок + ἔντερον — кишки + γράφω — пишу) — метод исследования моторно-эвакуаторной функции (МЭФ) желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) при помощи одновременной регистрации биопотенциалов его различных отделов.

Первые исследования по электрогастрографии были сделаны Уолтером К. Альваресом в начале 1920-х годов.

Продвижение пищи по желудочно-кишечному тракту

Продвижение пищи по пищеварительному тракту, её механическая обработка, перемешивание с пищеварительными соками это одна из важных функций желудочно-кишечного тракта. Врачи её называют моторно-эвакуаторной функцией ЖКТ.

Пищевой комок при глотании поступает в пищевод под давлением и продвигается по нему при помощи ритмичных волнообразных сокращений. Затем, минуя пищеводно-желудочный переход (его ещё называют нижний пищеводный сфинктер), он попадает в желудок.

В желудке пищевой комок перемешивается с пищеварительными соками и подвергается механической обработке благодаря кратковременным перистальтическим сокращениям и медленным длительным изменениям тонуса.

После завершения обработки в желудке пища небольшими порциями с периодом около 20 секунд поступает в двенадцатиперстную кишку, где происходит её дальнейшая обработка ферментами, выделяемыми поджелудочной железой и желчью. И здесь её движение обеспечивается перистальтическими волнообразными сокращениями.

Затем пища, превратившаяся в своеобразную кашицу, химус, поступает в тощую, далее в подвздошную кишки, где происходит дальнейшее её переваривание и всасывание питательных веществ. И опять же не без помощи перистальтики.

Дальнейший её путь лежит в толстую кишку. Здесь пища задерживается надолго — до 20 часов. Известны три типа двигательной активности толстой кишки: прямое перемещение массы, ретроградное (обратное) продвижение и ритмичные сокращения в отдельных сегментах кишки. Такое сложное поведение кишки обеспечивает полное поглощение соли и воды из каловых масс и нормальную дефекацию.

Именно согласованная работа пищевода, желудка и кишечника обеспечивает нормальное пищеварение и именно расстройства её координации лежат в основе или являются следствием многих заболеваний пищеварительного тракта. И именно поэтому о моторно-эвакуаторной функции ЖКТ надо знать всё.

Методы исследования моторно-эвакуаторной функции ЖКТ

В настоящее время существуют две группы методов исследования моторно-эвакуаторной функции ЖКТ.

В первую группу входят методы, позволяющие регистрировать сократительную активность ЖКТ посредством измерения давления внутри того или иного отдела ЖКТ с помощью баллонов, микродатчиков, радиокапсул, открытых водно-перфузионных катетеров. К сожалению, введение инородного тела, которым является любой из вышеперечисленных датчиков, приводит к раздражению органа и изменяет его моторную активность.

Ко второй группе относятся электрофизиологические методы, основанные на взаимосвязи электрической и сократительной активности ЖКТ. Они включают в себя либо регистрацию биопотенциалов с фиксированных на стенках органов электродов, так называемая прямая электрогастроэнтерография, либо регистрацию биопотенцилов с накожных электродов, закреплённых на животе или конечностях — непрямая или периферическая электрогастроэнтерография.

Естественно, необходимость вживления электродов ограничивает использование прямой электрогастроэнтерографии в клинической практике.

Периферическая электрогастроэнтерография, будучи неинвазивной, то есть не требуя никакого вторжения в организм человека, хорошо переносится всеми больными. Это позволяет обследовать даже крайне тяжёлых пациентов как до операции, так и в первые часы послеоперационного периода.

Зарегистрированный электрогастроэнтерографический сигнал исследуется различными методами математической обработки, в том числе с помощью линейной фильтрации, спектрального анализа, вейвлет-анализа и т. д.

Электрофизиология гладкомышечной ткани

Физиологи уже в 50-е годы выяснили, что в состоянии покоя гладкомышечные клетки имеют градиент концентрации ионов, проникающих через клеточную мембрану. Это определяет наличие, так называемого, мембранного потенциала покоя, периодические изменения которого получили название медленных волн или базисный электрический ритм.

Эти изменения происходят автономно, они не связаны с влиянием нервной системы, гуморальных регуляторов. При возникновении сокращения гладкомышечной ткани на фоне медленных волн регистрировались группы быстрых электрических колебаний, которые получили название потенциалов действия.

Все вышесказанное непосредственно относится и к желудочно-кишечному тракту, стенка которого состоит из гладкомышечной ткани. В многочисленных экспериментах было доказана тесная связь электрической и моторной активности гладких мышц ЖКТ.

Электрофизиологические методы исследования МЭФ ЖКТ

К середине 70-х годов активно разрабатываются 2 группы электрофизиологических методов исследования МЭФ ЖКТ.

Первую группу составляют методы записи биопотенциалов непосредственно со стенки желудка или кишечника с помощью вживлённых при операции или присасывающихся электродов. Недостаток этих методов состоит в инвазивности и невозможности оценки биоэлектрической активности всего ЖКТ.

Одновременно М. А. Собакиным был разработан метод регистрации электрических сигналов ЖКТ с передней брюшной стенки.

Метод позволял оценивать амплитуду и ритмичность электрических колебаний различных отделов желудка и двенадцатиперстной кишки. М. А. Собакину удалось выявить изменения электрической активности, характерные для обострения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, рака желудка, стеноза выходного отдела желудка.

Опираясь на эксперименты, показывающие постепенное понижение частоты сокращений от верхних отделов кишечника к нижним и постоянство частоты колебаний различных отделов ЖКТ, В. А. Ступиным был разработан метод периферической электрогастроэнтерографии, в котором сигнал электрической активности ЖКТ регистрировался не с поверхности передней брюшной стенки, а с конечностей. Этот вид исследования в последнее время довольно хорошо разработан и сравнительно широко используется.

Особенности метода периферической электрогастроэнтерографии

Частоты сокращений различных отделов ЖКТ, как было показано в ряде работ, являются стабильным параметром. Границы этих частотных интервалов показаны в таблице.

Частотные интервалы электрической активности различных отделов ЖКТ

Отдел ЖКТ	Частота (Гц)
Толстая кишка	0,01 — 0,03
Желудок	0,03 — 0,07
Подвздошная кишка	0,07 — 0,13
Тощая кишка	0,13 — 0,18
Двенадцатиперстная кишка	0,18 — 0,25

Знание этих частот позволяет провести обработку электрогастроэнтерографического сигнала таким образом (спектральный анализ, цифровая фильтрация и т. п.), чтобы выделить и отдельно проанализировать моторику различных отделов ЖКТ.

На рисунке, в качестве примера, приведён трёхмерный график результата спектральной обработки такого сигнала, полученный при помощи электрогастроэнтерографа. По вертикальной оси на нём отложена амплитуда сокращений, по горизонтальной оси частота, соответствующая сокращениям различных отделов ЖКТ. График развёрнут во времени, позволяя, тем самым, оценить динамику изменения сокращений.

Результатом обработки сигнала и его спектра являются некоторые интегральные параметры (суммарная электрическая активность, относительная электрическая активность, коэффициент ритмичности, коэффициент сравнения и др.), знание величины которых позволяет судить о моторике ЖКТ и её скоординированности.

Применение периферической электрогастроэнтерографии

Периферическая электрогастроэнтерография применяется, в первую очередь, для обследования пациентов с различными признаками нарушения моторной активности ЖКТ.

Цели её применения:

• определение типа нарушения — функциональный или механический;
• выявление локализации поражения (отдел ЖКТ);
• выбор метода лечения;
• подбор коррегирующей терапии.

Одну из групп исследуемых составляют пациенты с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки, в патогенезе которой большую роль играют нарушения моторики верхних отделов ЖКТ. Заболевания тонкой кишки. Особенно важна периферическая электрогастроэнтерография для выявления её функциональных нарушений. Функциональные нарушения так называемых «зон перехода» (гастроэзофагеальный рефлюкс, дуоденогастральный рефлюкс и др.). В абдоминальной хирургии диагностика спастической и странгуляционной кишечной непроходимости, послеоперационного пареза кишечника, ранней спаечной непроходимости кишечника и др. На этапе лечения возможность проведения многократных исследований, позволяет подобрать адекватную терапию и контролировать в динамике восстановление моторно-эвакуаторной функции ЖКТ.

Имеется практический опыт применения периферической электрогастроэнтерографии при диагностики функциональной диспепсии, пилоробульбарного стеноза, спаечной болезни брюшной полости, мезентериального тромбоза.

Для диагностики и коррекции моторно-эвакуаторной функции ЖКТ у пациентов, находящихся в реанимации в послеоперационный период, используется длительная электрогастроэнтерография (18-24 часа) с применением парентеральных стимуляторов (прокинетики, прозерин, дистигмина бромид) вместо пищевого.

Электрогастроэнтерография в космических экспериментах

Желудочно-кишечный тракт космонавта во время полёта подвергается значительным воздействиям. Среди других экспериментов «Долгосрочной программы научно-прикладных исследований и экспериментов, планируемых на российском сегменте МКС» предусмотрен эксперимент «Спланх»: «Исследование особенностей структурно-функционального состояния различных отделов желудочно-кишечного тракта для выявления специфики изменений пищеварительной системы в условиях космического полёта». В рамках проекта «Марс-500» экипажем выполняется 24-часовая электрогастроэнтерография с помощью гастроэнтерографа «Спланхограф» — бортового прибора, разработанного ИМБП РАН с участием НПП «Исток-Система» на базе серийно выпускаемого электрогастроэнтерографа «Гастроскан-ГЭМ».

3-4-го февраля 2014 года впервые в истории космических полётов на орбите были произведены исследования моторики желудочно-кишечного тракта космонавтов. В исследовании принимали участие члены 38-го долговременного экипажа Международной космической станции российские космонавты Олег Котов и Сергей Рязанский. В рамках первого этапа с помощью гастроэнтерографа «Спланхограф» была осуществлена запись электрогастроэнтерограмм космонавтов.

Используемые источники

• Современные методы исследования в гастроэнтерологии / Под ред. академика АМН СССР проф. В. Х. Василенко — М.: «Медицина», 1971, 400 с.
• Чернов В. Н. Чеботарёв А. Н., Донсков А. М. Гастроэнтерология (Методы исследования, приборы, автоматизированные системы и выбор метода лечения). Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 1997,-464 с. ISBN 5-7507-0436-X.
• Ступин В. А., Смирнова Г. О., Баглаенко М. В., Силуянов С. В., Закиров Д. Б. [www.gastroscan.ru/above3/stup01.htm Периферическая электрогастроэнтерография в клинической практике] // Лечащий Врач.-2005.-№ 2.-С. 60-62.
• Рапопорт С. И., Лакшин А. А., Ракитин Б. В., Трифонов М. М. [www.gastroscan.ru/above6/ph-metry.pdf рН-метрия пищевода и желудка при заболеваниях верхних отделов желудочно-кишечного тракта]// Под ред. академика РАМН Ф. И. Комарова, — М.: ИД МЕДПРАКТИКА-М, 2005, 208 с. ISBN 5-98803-014-9.
• Бутов М. А., Кузнецов П. С. [gastroscan.ru/disser/butov.pdf Обследование больных с заболеваниями органов пищеварения. Часть 1. Обследование больных с заболеваниями желудка]. Учебное пособие по пропедевтике внутренних болезней для студентов 3 курса лечебного факультета. Рязань. 2007 (2,42 МБ).

Отрывок, характеризующий Электрогастроэнтерография

Князь Василий внушительно взглянул на Пьера. – Мне из хороших источников известно, что вдовствующая императрица принимает живой интерес во всем этом деле. Ты знаешь, она очень милостива к Элен.
Несколько раз Пьер собирался говорить, но с одной стороны князь Василий не допускал его до этого, с другой стороны сам Пьер боялся начать говорить в том тоне решительного отказа и несогласия, в котором он твердо решился отвечать своему тестю. Кроме того слова масонского устава: «буди ласков и приветлив» вспоминались ему. Он морщился, краснел, вставал и опускался, работая над собою в самом трудном для него в жизни деле – сказать неприятное в глаза человеку, сказать не то, чего ожидал этот человек, кто бы он ни был. Он так привык повиноваться этому тону небрежной самоуверенности князя Василия, что и теперь он чувствовал, что не в силах будет противостоять ей; но он чувствовал, что от того, что он скажет сейчас, будет зависеть вся дальнейшая судьба его: пойдет ли он по старой, прежней дороге, или по той новой, которая так привлекательно была указана ему масонами, и на которой он твердо верил, что найдет возрождение к новой жизни.
– Ну, мой милый, – шутливо сказал князь Василий, – скажи же мне: «да», и я от себя напишу ей, и мы убьем жирного тельца. – Но князь Василий не успел договорить своей шутки, как Пьер с бешенством в лице, которое напоминало его отца, не глядя в глаза собеседнику, проговорил шопотом:
– Князь, я вас не звал к себе, идите, пожалуйста, идите! – Он вскочил и отворил ему дверь.
– Идите же, – повторил он, сам себе не веря и радуясь выражению смущенности и страха, показавшемуся на лице князя Василия.
– Что с тобой? Ты болен?
– Идите! – еще раз проговорил дрожащий голос. И князь Василий должен был уехать, не получив никакого объяснения.
Через неделю Пьер, простившись с новыми друзьями масонами и оставив им большие суммы на милостыни, уехал в свои именья. Его новые братья дали ему письма в Киев и Одессу, к тамошним масонам, и обещали писать ему и руководить его в его новой деятельности.


Дело Пьера с Долоховым было замято, и, несмотря на тогдашнюю строгость государя в отношении дуэлей, ни оба противника, ни их секунданты не пострадали. Но история дуэли, подтвержденная разрывом Пьера с женой, разгласилась в обществе. Пьер, на которого смотрели снисходительно, покровительственно, когда он был незаконным сыном, которого ласкали и прославляли, когда он был лучшим женихом Российской империи, после своей женитьбы, когда невестам и матерям нечего было ожидать от него, сильно потерял во мнении общества, тем более, что он не умел и не желал заискивать общественного благоволения. Теперь его одного обвиняли в происшедшем, говорили, что он бестолковый ревнивец, подверженный таким же припадкам кровожадного бешенства, как и его отец. И когда, после отъезда Пьера, Элен вернулась в Петербург, она была не только радушно, но с оттенком почтительности, относившейся к ее несчастию, принята всеми своими знакомыми. Когда разговор заходил о ее муже, Элен принимала достойное выражение, которое она – хотя и не понимая его значения – по свойственному ей такту, усвоила себе. Выражение это говорило, что она решилась, не жалуясь, переносить свое несчастие, и что ее муж есть крест, посланный ей от Бога. Князь Василий откровеннее высказывал свое мнение. Он пожимал плечами, когда разговор заходил о Пьере, и, указывая на лоб, говорил:
– Un cerveau fele – je le disais toujours. [Полусумасшедший – я всегда это говорил.]
– Я вперед сказала, – говорила Анна Павловна о Пьере, – я тогда же сейчас сказала, и прежде всех (она настаивала на своем первенстве), что это безумный молодой человек, испорченный развратными идеями века. Я тогда еще сказала это, когда все восхищались им и он только приехал из за границы, и помните, у меня как то вечером представлял из себя какого то Марата. Чем же кончилось? Я тогда еще не желала этой свадьбы и предсказала всё, что случится.
Анна Павловна по прежнему давала у себя в свободные дни такие вечера, как и прежде, и такие, какие она одна имела дар устроивать, вечера, на которых собиралась, во первых, la creme de la veritable bonne societe, la fine fleur de l'essence intellectuelle de la societe de Petersbourg, [сливки настоящего хорошего общества, цвет интеллектуальной эссенции петербургского общества,] как говорила сама Анна Павловна. Кроме этого утонченного выбора общества, вечера Анны Павловны отличались еще тем, что всякий раз на своем вечере Анна Павловна подавала своему обществу какое нибудь новое, интересное лицо, и что нигде, как на этих вечерах, не высказывался так очевидно и твердо градус политического термометра, на котором стояло настроение придворного легитимистского петербургского общества.
В конце 1806 года, когда получены были уже все печальные подробности об уничтожении Наполеоном прусской армии под Иеной и Ауерштетом и о сдаче большей части прусских крепостей, когда войска наши уж вступили в Пруссию, и началась наша вторая война с Наполеоном, Анна Павловна собрала у себя вечер. La creme de la veritable bonne societe [Сливки настоящего хорошего общества] состояла из обворожительной и несчастной, покинутой мужем, Элен, из MorteMariet'a, обворожительного князя Ипполита, только что приехавшего из Вены, двух дипломатов, тетушки, одного молодого человека, пользовавшегося в гостиной наименованием просто d'un homme de beaucoup de merite, [весьма достойный человек,] одной вновь пожалованной фрейлины с матерью и некоторых других менее заметных особ.
Лицо, которым как новинкой угащивала в этот вечер Анна Павловна своих гостей, был Борис Друбецкой, только что приехавший курьером из прусской армии и находившийся адъютантом у очень важного лица.
Градус политического термометра, указанный на этом вечере обществу, был следующий: сколько бы все европейские государи и полководцы ни старались потворствовать Бонапартию, для того чтобы сделать мне и вообще нам эти неприятности и огорчения, мнение наше на счет Бонапартия не может измениться. Мы не перестанем высказывать свой непритворный на этот счет образ мыслей, и можем сказать только прусскому королю и другим: тем хуже для вас. Tu l'as voulu, George Dandin, [Ты этого хотел, Жорж Дандэн,] вот всё, что мы можем сказать. Вот что указывал политический термометр на вечере Анны Павловны. Когда Борис, который должен был быть поднесен гостям, вошел в гостиную, уже почти всё общество было в сборе, и разговор, руководимый Анной Павловной, шел о наших дипломатических сношениях с Австрией и о надежде на союз с нею.
Борис в щегольском, адъютантском мундире, возмужавший, свежий и румяный, свободно вошел в гостиную и был отведен, как следовало, для приветствия к тетушке и снова присоединен к общему кружку.
Анна Павловна дала поцеловать ему свою сухую руку, познакомила его с некоторыми незнакомыми ему лицами и каждого шопотом определила ему.
– Le Prince Hyppolite Kouraguine – charmant jeune homme. M r Kroug charge d'affaires de Kopenhague – un esprit profond, и просто: М r Shittoff un homme de beaucoup de merite [Князь Ипполит Курагин, милый молодой человек. Г. Круг, Копенгагенский поверенный в делах, глубокий ум. Г. Шитов, весьма достойный человек] про того, который носил это наименование.
Борис за это время своей службы, благодаря заботам Анны Михайловны, собственным вкусам и свойствам своего сдержанного характера, успел поставить себя в самое выгодное положение по службе. Он находился адъютантом при весьма важном лице, имел весьма важное поручение в Пруссию и только что возвратился оттуда курьером. Он вполне усвоил себе ту понравившуюся ему в Ольмюце неписанную субординацию, по которой прапорщик мог стоять без сравнения выше генерала, и по которой, для успеха на службе, были нужны не усилия на службе, не труды, не храбрость, не постоянство, а нужно было только уменье обращаться с теми, которые вознаграждают за службу, – и он часто сам удивлялся своим быстрым успехам и тому, как другие могли не понимать этого. Вследствие этого открытия его, весь образ жизни его, все отношения с прежними знакомыми, все его планы на будущее – совершенно изменились. Он был не богат, но последние свои деньги он употреблял на то, чтобы быть одетым лучше других; он скорее лишил бы себя многих удовольствий, чем позволил бы себе ехать в дурном экипаже или показаться в старом мундире на улицах Петербурга. Сближался он и искал знакомств только с людьми, которые были выше его, и потому могли быть ему полезны. Он любил Петербург и презирал Москву. Воспоминание о доме Ростовых и о его детской любви к Наташе – было ему неприятно, и он с самого отъезда в армию ни разу не был у Ростовых. В гостиной Анны Павловны, в которой присутствовать он считал за важное повышение по службе, он теперь тотчас же понял свою роль и предоставил Анне Павловне воспользоваться тем интересом, который в нем заключался, внимательно наблюдая каждое лицо и оценивая выгоды и возможности сближения с каждым из них. Он сел на указанное ему место возле красивой Элен, и вслушивался в общий разговор.
– Vienne trouve les bases du traite propose tellement hors d'atteinte, qu'on ne saurait y parvenir meme par une continuite de succes les plus brillants, et elle met en doute les moyens qui pourraient nous les procurer. C'est la phrase authentique du cabinet de Vienne, – говорил датский charge d'affaires. [Вена находит основания предлагаемого договора до того невозможными, что достигнуть их нельзя даже рядом самых блестящих успехов: и она сомневается в средствах, которые могут их нам доставить. Это подлинная фраза венского кабинета, – сказал датский поверенный в делах.]
– C'est le doute qui est flatteur! – сказал l'homme a l'esprit profond, с тонкой улыбкой. [Сомнение лестно! – сказал глубокий ум,]
– Il faut distinguer entre le cabinet de Vienne et l'Empereur d'Autriche, – сказал МorteMariet. – L'Empereur d'Autriche n'a jamais pu penser a une chose pareille, ce n'est que le cabinet qui le dit. [Необходимо различать венский кабинет и австрийского императора. Австрийский император никогда не мог этого думать, это говорит только кабинет.]
– Eh, mon cher vicomte, – вмешалась Анна Павловна, – l'Urope (она почему то выговаривала l'Urope, как особенную тонкость французского языка, которую она могла себе позволить, говоря с французом) l'Urope ne sera jamais notre alliee sincere. [Ах, мой милый виконт, Европа никогда не будет нашей искренней союзницей.]
Вслед за этим Анна Павловна навела разговор на мужество и твердость прусского короля с тем, чтобы ввести в дело Бориса.
Борис внимательно слушал того, кто говорит, ожидая своего череда, но вместе с тем успевал несколько раз оглядываться на свою соседку, красавицу Элен, которая с улыбкой несколько раз встретилась глазами с красивым молодым адъютантом.
Весьма естественно, говоря о положении Пруссии, Анна Павловна попросила Бориса рассказать свое путешествие в Глогау и положение, в котором он нашел прусское войско. Борис, не торопясь, чистым и правильным французским языком, рассказал весьма много интересных подробностей о войсках, о дворе, во всё время своего рассказа старательно избегая заявления своего мнения насчет тех фактов, которые он передавал. На несколько времени Борис завладел общим вниманием, и Анна Павловна чувствовала, что ее угощенье новинкой было принято с удовольствием всеми гостями. Более всех внимания к рассказу Бориса выказала Элен. Она несколько раз спрашивала его о некоторых подробностях его поездки и, казалось, весьма была заинтересована положением прусской армии. Как только он кончил, она с своей обычной улыбкой обратилась к нему:
– Il faut absolument que vous veniez me voir, [Необходимо нужно, чтоб вы приехали повидаться со мною,] – сказала она ему таким тоном, как будто по некоторым соображениям, которые он не мог знать, это было совершенно необходимо.
– Mariedi entre les 8 et 9 heures. Vous me ferez grand plaisir. [Во вторник, между 8 и 9 часами. Вы мне сделаете большое удовольствие.] – Борис обещал исполнить ее желание и хотел вступить с ней в разговор, когда Анна Павловна отозвала его под предлогом тетушки, которая желала его cлышать.
– Вы ведь знаете ее мужа? – сказала Анна Павловна, закрыв глаза и грустным жестом указывая на Элен. – Ах, это такая несчастная и прелестная женщина! Не говорите при ней о нем, пожалуйста не говорите. Ей слишком тяжело!


Когда Борис и Анна Павловна вернулись к общему кружку, разговором в нем завладел князь Ипполит.
Он, выдвинувшись вперед на кресле, сказал: Le Roi de Prusse! [Прусский король!] и сказав это, засмеялся. Все обратились к нему: Le Roi de Prusse? – спросил Ипполит, опять засмеялся и опять спокойно и серьезно уселся в глубине своего кресла. Анна Павловна подождала его немного, но так как Ипполит решительно, казалось, не хотел больше говорить, она начала речь о том, как безбожный Бонапарт похитил в Потсдаме шпагу Фридриха Великого.