Электрофизиология гладкомышечной ткани

Уже в 50-х годах физиологи для исследования моторной функции гладкомышечной клетки применяли методы исследования её электрической активности. Для этого использовали как внутри, так и внеклеточные способы отведения сигнала. Проведённые работы выявили, что в состоянии покоя гладкомышечные клетки имеют градиент концентрации ионов, проникающих через клеточную мембрану. Это определяет наличие, так называемого, мембранного потенциала покоя. Периодические изменения мембранного потенциала получили название медленных волн (МВ) или базисный электрический ритм.

В экспериментах in vivo и in vitro было отмечено, что эти изменения происходят автономно, они не связаны с влиянием нервной системы, гуморальных регуляторов, не угнетаются при действии фармакологических агентов. По-видимому, периодические изменения мембранного потенциала гладкомышечной клетки можно рассматривать как следствие колебаний внутриклеточных процессов метаболизма и проницаемости мембраны гладкомышечных клеток.

МВ можно регистрировать с внутриклеточно вживленных электродов, на полосках гладких мышц, изолированных органах. При возникновении сокращения гладкомышечной ткани на плато МВ регистрировались группы быстрых электрических осцилляций, которые получили название потенциалов действия (ПД). Была выявлена высокая корреляция между уровнем сократительной активности и количеством ПД, их амплитудой, частотой следования.

Потенциалы действия возникают на плато медленных волн при превышении последними порогового потенциала возбуждения. Сокращения гладких мышц желудка происходят только при возникновении потенциалов действия

Более мощные сокращения сопровождались образованием групп ПД с высокой амплитудой и, соответственно, наоборот, чем слабее было сокращение, тем меньше было потенциалов действия и ниже их амплитуда. Все вышесказанное непосредственно относится и к желудочно-кишечному тракту, стенка которого состоит из гладкомышечной ткани. Были проведены многочисленные экспериментальные работы по исследованию электрической активности гладкой мускулатуры ЖКТ параллельно со стандартными методиками оценки МЭФ (рентгенографией, баллонографией, иономанометрией). При этом получены доказательства тесной связи, если не идентичности, электрической и моторной активности гладких мышц ЖКТ.

В итоге проведенных работ, 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 вживленных при операции (прямая миография, импедансография) или присасывающихся электродов на специальных зондах, вводимых в желудок, тонкую или толстую кишку. Основными недостатками этих методов являются инвазивность и ограниченность применения у не оперированных больных, невозможность оценки биоэлектрической активности всего ЖКТ, поскольку регистрируемые данные характеризуют лишь состояние участка кишки, локализованного непосредственно под электродом, сложность расшифровки получаемых сигналов.

Учитывая вышесказанное, параллельно с разработкой вышеперечисленных методов, был разработан метод регистрации электрических сигналов ЖКТ с поверхности передней брюшной стенки. Одним из первых был метод М.А. Собакина – электрогастроэнтерография.

После проведенной рентгенографии желудка, на передней брюшной стенке обрисовывался контур желудка и двенадцатиперстной кишки (ДПК), затем на него накладывались 2 электрода, активный и опорный, и осуществлялась запись электрических потенциалов с поверхности передней брюшной стенки.

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

Параллельно с дальнейшими попытками развития этого метода, ряд исследователей (В.Г. Ребров, Ю.М. Гальперин, О.Л. Нотова и др.) делали попытки оценивать электрическую активность тонкой и толстой кишки с помощью созданного прибора с применением различных частотных фильтров. К этому периоду работами физиологов было доказано постоянство частоты колебаний различных отделов ЖКТ.

В табл. 1 (по О.Л. Нотовой, 1987), указано количество МВ в минуту в различных отделах ЖКТ. Как следует из этой таблицы, частота следования МВ в желудке и различных отделах кишечника человека является стабильным параметром, который практически не меняется при различных фармакологических воздействиях и большинстве заболеваний органов ЖКТ.

Таблица 1. Количество медленных волн в минуту в различных отделах ЖКТ (по О.Л. Нотовой)

Автор/год	Желудок	Двенадцатиперстная кишка. Тощая кишка	Подвздошная кишка	Толстая кишка
Daniel E., 1960	.	.	7,6±0,3	.
Christensen J., 1971	3,0	11,8	9,8	.
Waterfall W., 1972	.	.	8,85±0,13	.
Thriller J.L., 1972	3,0	8...10	.	1...6
Taylor J., 1975	.	.	.	3,1±0,1
Vantrappen, 1977	.	11,3...11,66	.	.

Итогом многочисленных экспериментальных и клинических исследований было создание неинвазивного метода регистрации моторной активности практически всех отделов ЖКТ с поверхности передней брюшной стенки (электрогастроэнтеро- и колография).

Опираясь в дальнейшем на исследования, доказывающие существование в кишечнике проксимо-дистального градиента частот, т.е. постепенное понижение частоты сокращений от верхних отделов кишечника к нижним, на кафедре госпитальной хирургии № 1 Российского государственного медицинского университета под руководством зав. кафедрой, д.м.н. проф. В.А. Ступина была обоснована и разработана методика периферической ЭГЭГ. Особенность этой методики, состоит в том, что сигнал электрической активности ЖКТ регистрируется не с поверхности передней брюшной стенки, а с конечностей.

Правомерность применения описанного метода подтверждена результатами параллельных электрогастроэнтерографических, эндоскопических и рентгенологических исследований, проведенных в экспериментальных и клинических условиях.

Информация на сайте www.GastroScan.ru предназначена для образовательных и научных целей. Условия использования.