Elektrogastroenterografi (eller elektrogastrografi ) (från elektro + annan grekisk γαστήρ - mage + ἔντερον - tarmar + γράφω - jag skriver) - en metod för att studera den motoriska evakueringsfunktionen (MEF) av den gastrointestinala simuleringen av den gastrointestinala gastrointestinalen (MEF) dess olika avdelningar.
De första studierna om elektrogastrografi gjordes av Walter C. Alvarez i början av 1920-talet [1] .
Främjande av mat genom matsmältningskanalen , dess mekaniska bearbetning, blandning med matsmältningsjuicer är en av de viktiga funktionerna i mag-tarmkanalen . Läkare kallar det den motoriska evakueringsfunktionen i mag-tarmkanalen .
Vid förtäring kommer matbolusen in i matstrupen under tryck och rör sig längs den med hjälp av rytmiska vågliknande sammandragningar. Sedan går den förbi esofagus-magövergången (den kallas även den nedre esofagussfinktern ) och går in i magsäcken .
I magsäcken blandas matbolusen med matsmältningsjuicer och bearbetas mekaniskt på grund av kortvariga peristaltiska sammandragningar och långsamma, långvariga förändringar i tonen.
Efter bearbetning i magen kommer mat i små portioner med en period på cirka 20 sekunder in i tolvfingertarmen , där den vidarebearbetas av enzymer som utsöndras av bukspottkörteln och gallan . Och här tillhandahålls dess rörelse av peristaltiska vågliknande sammandragningar.
Sedan kommer maten, som har förvandlats till ett slags slam, chyme , in i det magra, sedan in i ileum, där det smälts ytterligare och absorberas näring. Och återigen, inte utan hjälp av peristaltiken.
Dess vidare väg ligger i tjocktarmen . Här är maten försenad under lång tid - upp till 20 timmar. Tre typer av motorisk aktivitet i tjocktarmen är kända : direkt rörelse av massan, retrograd (omvänd) främjande och rytmiska sammandragningar i individuella segment av tarmen. Detta komplexa tarmbeteende säkerställer fullständig absorption av salt och vatten från avföringen och normal avföring.
Det är det samordnade arbetet i matstrupen, magen och tarmarna som säkerställer normal matsmältning, och det är störningarna i dess koordination som ligger till grund för eller är resultatet av många sjukdomar i matsmältningskanalen . Och det är därför du behöver veta allt om den motoriska evakueringsfunktionen i mag-tarmkanalen .
För närvarande finns det två grupper av metoder för att studera den motoriska evakueringsfunktionen i mag-tarmkanalen.
Den första gruppen inkluderar metoder som tillåter registrering av den kontraktila aktiviteten i mag-tarmkanalen genom att mäta trycket inuti en viss del av mag-tarmkanalen med hjälp av ballonger, mikrosensorer, radiokapslar och öppna vattenperfusionskatetrar. Tyvärr leder införandet av en främmande kropp, som är någon av ovanstående sensorer, till irritation av organet och ändrar dess motoriska aktivitet.
Den andra gruppen inkluderar elektrofysiologiska metoder baserade på förhållandet mellan den elektriska och kontraktila aktiviteten i mag-tarmkanalen. De inkluderar antingen registrering av biopotentialer från elektroder fixerade på organens väggar , så kallad direkt elektrogastroenterografi, eller registrering av biopotentialer från hudelektroder fixerade på buken eller extremiteterna - indirekt eller perifer elektrogastroenterografi.
Naturligtvis begränsar behovet av att implantera elektroder användningen av direkt elektrogastroenterografi i klinisk praxis.
Perifer elektrogastroenterografi, som är icke-invasiv , det vill säga utan att kräva någon invasion av människokroppen, tolereras väl av alla patienter. Detta gör att du kan undersöka även extremt svåra patienter både före operationen och under de första timmarna av den postoperativa perioden.
Den registrerade elektrogastroenterografiska signalen studeras med olika metoder för matematisk bearbetning, inklusive användning av linjär filtrering, spektralanalys , waveletanalys , etc.
Fysiologer upptäckte redan på 50-talet att i vila har glatta muskelceller en koncentrationsgradient av joner som penetrerar cellmembranet . Detta bestämmer närvaron av den så kallade vilande membranpotentialen, vars periodiska förändringar kallas långsamma vågor eller den grundläggande elektriska rytmen.
Dessa förändringar sker autonomt, de är inte förknippade med påverkan av nervsystemet , humorala regulatorer. När en sammandragning av glatt muskelvävnad inträffar mot bakgrund av långsamma vågor, registreras grupper av snabba elektriska svängningar, som kallas aktionspotentialer .
Allt ovanstående gäller direkt mag-tarmkanalen, vars vägg består av glatt muskelvävnad. Många experiment har visat ett nära samband mellan den elektriska och motoriska aktiviteten hos de glatta musklerna i mag-tarmkanalen.
I mitten av 70-talet utvecklades aktivt två grupper av elektrofysiologiska metoder för att studera MEF i mag-tarmkanalen.
Den första gruppen består av metoder för att registrera biopotentialer direkt från väggen i magen eller tarmen med hjälp av elektroder implanterade under operation eller sugelektroder. Nackdelen med dessa metoder är invasivitet och omöjligheten att bedöma den bioelektriska aktiviteten i hela mag-tarmkanalen.
Samtidigt utvecklade M. A. Sobakin en metod för att registrera elektriska signaler från mag-tarmkanalen från den främre bukväggen [2] .
Metoden gjorde det möjligt att utvärdera amplituden och rytmen av elektriska svängningar i olika delar av magen och tolvfingertarmen. M. A. Sobakin kunde identifiera förändringar i elektrisk aktivitet som är karakteristiska för exacerbation av magsår i magsäcken och tolvfingertarmen , magcancer och stenos i magsäcken.
Baserat på experiment som visar en gradvis minskning av frekvensen av sammandragningar från övre till nedre tarmarna och konstanten av frekvensen av svängningar i olika sektioner av mag-tarmkanalen, utvecklade V. A. Stupin en metod för perifer elektrogastroenterografi, där signalen från elektrisk aktivitet i mag-tarmkanalen registrerades inte från ytan av den främre bukväggen, utan från extremiteterna. Denna typ av forskning har nyligen utvecklats ganska väl och används relativt flitigt.
Sammandragningsfrekvenserna i olika delar av mag-tarmkanalen, som visats i ett antal studier, är en stabil parameter. Gränserna för dessa frekvensintervall visas i tabellen.
Frekvensintervall för elektrisk aktivitet i olika delar av mag-tarmkanalen
| Avdelningen för mag-tarmkanalen | Frekvens Hz) |
|---|---|
| Kolon | 0,01 - 0,03 |
| Mage | 0,03 - 0,07 |
| Ileum | 0,07 - 0,13 |
| Jejunum | 0,13 - 0,18 |
| Duodenum | 0,18 - 0,25 |
Kunskap om dessa frekvenser gör det möjligt att bearbeta den elektrogastroenterografiska signalen på ett sådant sätt ( spektralanalys , digital filtrering , etc.) för att isolera och separat analysera motiliteten hos olika sektioner av mag-tarmkanalen.
Figuren, som ett exempel, visar en tredimensionell graf över resultatet av spektral bearbetning av en sådan signal, erhållen med hjälp av en elektrogastroenterograf. På den vertikala axeln plottas amplituden av sammandragningar på den, på den horisontella axeln, frekvensen som motsvarar sammandragningarna av olika sektioner av mag-tarmkanalen. Grafen distribueras i tid, vilket gör att du kan utvärdera dynamiken i förändringar i sammandragningar.
Resultatet av att bearbeta signalen och dess spektrum är några integrerade parametrar (total elektrisk aktivitet, relativ elektrisk aktivitet, rytmkoefficient, jämförelsekoefficient, etc.), vars kunskap om värdet gör det möjligt att bedöma rörligheten i mag-tarmkanalen och dess samordning.
Perifer elektrogastroenterografi används främst för att undersöka patienter med olika tecken på nedsatt motorisk aktivitet i mag-tarmkanalen.
Syften med dess tillämpning:
En av studiegrupperna består av patienter med mag- och duodenalsår, i vilkas patogenes dysmotilitet i den övre mag-tarmkanalen spelar en viktig roll. Sjukdomar i tunntarmen . Perifer elektrogastroenterografi är särskilt viktig för att avslöja dess funktionella störningar. Funktionella störningar i de så kallade "övergångszonerna" ( gastroesofageal reflux , duodenogastrisk reflux , etc.). Vid bukkirurgi, diagnosen spastisk och strypning av tarmobstruktion, postoperativ tarmpares , tidig adhesiv tarmobstruktion, etc. I behandlingsstadiet ger möjligheten att genomföra flera studier dig möjlighet att välja adekvat terapi och övervaka återställandet av motorn. evakueringsfunktion i mag-tarmkanalen i dynamik.
Det finns praktisk erfarenhet av användning av perifer elektrogastroenterografi vid diagnos av funktionell dyspepsi , pylorobulbar stenos, abdominal adhesiv sjukdom, mesenterisk trombos. [3]
För diagnos och korrigering av den motoriska evakueringsfunktionen i mag-tarmkanalen hos patienter i intensivvård under den postoperativa perioden, används långvarig elektrogastroenterografi (18-24 timmar) med användning av parenterala stimulantia (prokinetik, prozerin , distigminbromid) ) istället för mat. [3]
En astronauts mag-tarmkanal under flygningen utsätts för betydande stötar. Bland andra experiment av "Långsiktigt program för vetenskaplig och tillämpad forskning och experiment planerade på det ryska segmentet av ISS", tillhandahålls Splanch-experimentet: "Studier av egenskaperna hos det strukturella och funktionella tillståndet hos olika sektioner av mag-tarmkanalen tarmkanalen för att identifiera detaljerna i förändringar i matsmältningssystemet under rymdfärd” [4] . Som en del av Mars-500- projektet utför besättningen 24-timmars elektrogastroenterografi med Splanchograph gastroenterograph, en enhet ombord utvecklad av Institute of Biomedical Problems of the Russian Academy of Sciences med deltagande av Istok-System Research and Production Enterprise baserat på den serietillverkade Gastroscan-GEM elektrogastroenterografen. [5] [6]
Den 3-4 februari 2014 genomfördes för första gången i historien om rymdflygningar i omloppsbana studier av rörligheten hos astronauters mag-tarmkanal. Medlemmar av den 38:e långtidsbesättningen på den internationella rymdstationen, de ryska kosmonauterna Oleg Kotov och Sergei Ryazansky , deltog i studien . Som en del av det första steget, med hjälp av Splanchograph gastroenterograph, registrerades astronauternas elektrogastroenrogram. [7]