Глава II. рН-метрия – метод определения функционального состояния кислотообразующей и кислотонейтрализующей зон желудка

Секреция желудком соляной кислоты

Секреция соляной кислоты слизистой оболочкой желудка – это физиологический процесс, представляющий собой один из элементов сложной системы, которая позволяет высшим организмам регулировать пищеварение. Благодаря присутствию кислоты содержимое желудка человека имеет низкие значения рН (0,8–3,0).

Способность к секреции кислоты появилась и сохранилась в процессе эволюции по нескольким причинам.

Во-первых, наличие кислоты в желудке позволяет животным убивать пищу, которая поглощается живой.

Во-вторых, соляная кислота поддерживает содержимое желудка в стерильном состоянии: немногие микроорганизмы способны выжить в кислой среде.

В-третьих, соляная кислота активирует протеолитические ферменты, которые секретируются клетками эпителия желудка и принимает участие в процессе расщепления крупных полимерных молекул белков до более мелких пептидов (оптимум их действия отмечается при рН 1,5-2,0, но активность сохраняется даже до рН 5,0).

Пепсин представляет собой белок с молекулярной массой 34 kDa и секретируется в неактивной форме, которая называется пепсиноген. В кислой среде от молекулы пепсиногена отщепляется концевой пептид, присутствие которого в молекуле подавляет протеолитическую активность фермента. Вследствие этого, неактивный пепсиноген под действием кислоты превращается в активный пепсин.

В-четвертых, соляная кислота способствует отщеплению железа от пищевых веществ и превращает трехвалентное железо пищи в двухвалентный ион, что нужно для его всасывания.

В-пятых, соляная кислота регулирует работу гастродуоденального сфинктера. Однако присутствие соляной кислоты в желудке имеет и неприятные последствия. Они особенно ощутимы в случае возникновения кислотозависимых заболеваний, к числу которых относится и язвенная болезнь. Само по себе наличие кислоты в желудке не является причиной этих заболеваний, поскольку в процессе эволюции животные и человек выработали приспособления, позволяющие защитить слизистую оболочку желудка от повреждения кислотой. Однако кислая среда существенно затрудняет заживление язв. Именно по этой причине выражение "Нет кислоты – нет язвы" является девизом противоязвенной терапии.

Увеличение рН внутри желудка до значения > 3 на 16-20 часов в сутки обеспечивает максимальную скорость заживления язв и быстро устраняет сопутствующие симптомы.

Физиологами и морфологами установлено, что между функциями разных отделов желудка существует значительная разница, при этом подчеркивалось ведущее значение области малой кривизны этого органа в секреторных процессах.

Различают, по крайней мере, 2 группы желудочных желез – собственные (фундальные) и железы привратника (пилорические).

Собственные железы располагаются в области тела, дна и интермедиальном отделе желудка. Они содержат париетальные или обкладочные (продуцирующие соляную кислоту), главные или пептические (вырабатывающие комплекс протеолитических ферментов) и мукоидные или добавочные клетки (секретирующие муцины – слизь, мукополисахариды и гастромукопротеин – "внутренний фактор" Касла, необходимый для всасывания витамина В₁₂). Пилорические железы находятся в дистальной части желудка, занимая около 1/5 слизистой оболочки этого органа. Эти железы в основном состоят из мукоидных клеток, но в них может быть небольшое число – около 1% – обкладочных клеток [Лэя Ю.Я., 1987].

Однако уже опытами И.П. Павлова было доказано, что секрет пилороантрального отдела желудка, полученный натощак, очень вязок по консистенции и имеет щелочную реакцию. Этот секрет имеет определенное значение в защите слизистой оболочки от химических воздействий и механических травм.

Следовательно, по функции желез в желудке следует выделить верхнюю – кислотообразующую – и нижнюю – кислотонейтрализующую (нейтрализующую) зоны [Лэя Ю.Я., 1976]. Первая соответствует дну, телу и интермедиальному отделу, а вторая – пилороантральному отделу желудка.

Гастрин вырабатывающие клетки в теле желудка не выявляются, они обнаруживаются в пилороантральном отделе.

Гастрин выделяется при соприкосновении пищи со слизистой оболочкой упомянутого отдела желудка, при его растяжении или повышении перистальтической активности. Под влиянием соляной кислоты на слизистую оболочку антрального отдела гастрин высвобождается до тех пор, пока рН желудочного содержимого не достигнет 2,5-3,0. При дальнейшем повышении концентрации водородных ионов выделение гастрина прекращается. Ацетилхолин, как медиатор блуждающего нерва, усиливает выделение гастрина и сенсибилизирует обкладочные клетки к его воздействию.

Изучение топографии кислотообразующей и нейтрализующей зон желудка имеет значение, как в теоретическом, так и в практическом аспекте.

Целесообразно исследовать внутрижелудочную среду не только в пилороантральном отделе, откуда забирается желудочное содержимое для титрования, но также и в кислотообразующей зоне, причем именно в зоне максимального кислотообразования. Это позволяет получить сведения об активности желудочного кислотообразования в области выделения соляной кислоты еще до ее нейтрализации в антральном отделе.

В процессе развития болезни железистый аппарат желудка поражается не в одинаковой степени. Обкладочные клетки по сравнению с главными изменяются раньше и в большей степени. Из этого следует, что при патологическом процессе или болезни первой нарушается кислотообразующая функция желудка.

Как секретируется соляная кислота в желудке?

Секреция кислоты осуществляется париетальными клетками. Слизистая оболочка, выстилающая желудок, состоит из слоя эпителиальных клеток, вырабатывающих слизь. В ней имеется огромное количество микроскопических складок, называемых желудочными железами. В монослое эпителия, выстилающего железы присутствуют следующие клетки:

1) главные или пептические клетки, производящие пепсин;

2) добавочные клетки, вырабатывающие слизь;

3) различные нейроэндокринные клетки, производящие гастрин, соматостатин, галанин и другие пептиды, воздействующие на желудочную секрецию;

4) париетальные (обкладочные) клетки.

Под эпителием в слизистой оболочке располагаются энтерохромафинноподобные клетки (ECL-клетки), секретирующие гистамин. Эти клетки находятся преимущественно в нижней трети желудочных желез фундального отдела и обеспечивают интеграцию периферических и центральных стимулов в регуляции секреции. В здоровом желудке ECL-клетки составляют 0,5-1% от всей популяции клеток слизистой оболочки (В.Т. Ивашкин, О.Д. Лопина, 2002).

Париетальные клетки слизистой легко узнать благодаря их относительно большим размерам (диаметр клеток составляет 20-25 мкм), конусообразной форме и большому количеству митохондрий. Эти клетки, как ранее было отмечено, встречаются в железах фундального отдела и тела желудка. Именно париетальные клетки секретируют соляную кислоту.

Ph – метрия-метод определения функционального состояния кислотообразующей и кислотонейтрализующей зон желудка

История создания и применения этого метода начинается с 1915 года, когда Макклендон впервые описал определение внутрижелудочной кислотности при помощи водородного и каломелевого электродов. Конструкция электродов так была хорошо продумана, что претерпела с тех пор лишь незначительные изменения.

Для вычисления водородных ионов Макклендон разработал специальную таблицу, которая позволяет легко перевести показания потенциометра на водородное число [H∙].

Далее, в другой работе [605] Макклендон приводит кривые внутрижелудочной кислотности, полученные как у одного и того же здорового человека после дачи ему разных пробных завтраков, так и у разных лиц после однородного пробного завтрака. Макклендон установил, что у всех исследованных им лиц концентрация водородных ионов натощак составляет 0,0000001 нормальности, что составляет рН 7. Он наблюдал также, что кислотность желудка после пробного завтрака быстро повышается в течение первых 1,5-3 часов, после чего остается стационарной до тех пор, пока пища не покидает желудок. Скорость возрастания кислотности была тем меньше, чем тяжелее оказывалась пища и чем больше протеина она содержала.

Важным является высказывание Макклендона о том, что уровень, на который поднимается кислотность, является индивидуальной характеристикой деятельности желудочных желез каждого человека.

В 1949 и 1950 годах Крейтнер с соавторами [587-589] разработали метод определения внутрижелудочного рН при помощи сурьмяного и каломелевого электродов. Они провели 24-часовое наблюдение над состоянием кислотности желудка как у здоровых лиц, так и у больных, страдавших язвенной болезнью. Авторы приводят шкалу (таб. 9), в которой сравнивается количество единиц свободной соляной кислоты содержимого желудка с водородным показателем того же содержимого. Подобные соотношения между количеством единиц свободной соляной кислоты и рН приведены и другими авторами [611,628].

Одновременно с работами Крейтнера была опубликована статья Пантличко и Шмида [628], где описывается конструкция сурьмяного электрода, при помощи которого они измеряли внутрижелудочный рН.

Таблица

Соотношения между количеством единиц свободной соляной кислоты и рН

(по Крейтнеру с соавторами, Пантличко и Шмиду)

Свободная соляная кислота, ед.

Нормальность, N

Водородный показатель рН

0

–

2,5

10

0,01

2,0

20

0,02

1,77

30

0,03

1,59

40

0,04

1,47

50

0,05

1,38

60

0,06

1,30

80

0,08

1,17

100

0,1

1,08

Бройхер и Гирлих [453] в 1954 году исследовали 100 больных язвенной болезнью методом определения у них внутрижелудочного рН. Авторы подчеркивают большое преимущество этого метода перед титрационным, особенно при подборе антиацидных препаратов.

Следует также отметить работу Ардене и его соавторов, которые разработали и предложили метод определения внутрижелудочного рН при помощи эндорадиозондов.

Эндорадиозонды для определения внутрижелудочного рН были использованы и другими авторами (Сорин А.Ш., Tetzner K.).

Как следует из вышесказанного, вопрос об определении внутрижелудочного рН имеет достаточно большую давность.

Вместе с тем, по ряду причин внедрение этого метода в практику задерживалось, на что еще в 1956 году указывал Роуэлстед. Главные из этих причин – это отсутствие соответствующих зондов, электродов и аппаратов для регистрации внутрижелудочного рН.

На постсоветском пространстве первая попытка определения внутрижелудочного рН была сделана Е.Ю.Линар. О результатах этой попытки было сообщено на научном совещании по проблемам физиологии и патологии пищеварения в 1957 г. В г.Тарту.

рН-метрия желудка.

Ранняя и объективная диагностика заболеваний, в том числе функциональных нарушений желудочно-кишечного тракта, – актуальный и важный этап развития современной гастроэнтерологии. Одним из наиболее широко используемых критериев, и не только в гастроэнтерологии, является показатель кислотообразующей функции желудка. Для определения этого самым точным методом оказалась рН-метрия, которая с каждым годом все больше применяется в учреждениях практического здравоохранения.

рН-метрия желудка – определение концентрации свободных водородных ионов у самой стенки желудка – один из методов функционального исследования верхнего отдела желудочно-кишечного тракта.

Такие методы, как известно, не преследуют цель нозологической диагностики, например язвы, полипоза и т.д. и не конкурируют с точными рентгенологическими и эндоскопическими методами.

Результаты рН-метрии желудка в настоящее время изменили представление о кислотно-образующей функции этого органа практически при всех наиболее распространенных заболеваниях органов системы пищеварения и нередко позволяют предположить ту или иную нозологическую форму, однако, это не является задачей метода. Кислотообразующая функция желудка у разных больных, страдающих одним и тем же заболеванием, может значительно отличаться. рН-метрия желудка отражает эту функцию в период исследования и часто дает ценные сведения, объясняющие патогенез и клинические симптомы, а также определяющие патогенетическую терапию.

Использование зонда с двумя рН-датчиками является наиболее полноценным методом исследования кислотообразующей и нейтрализующей функций желудка.

Показания и противопоказания к рН-метрии желудка

Показания к рН-метрии желудка

Исследование кислотообразования (в том числе рН-метрия желудка) имеет цель изучить уровень, характер и функциональные возможности желез по выделению соляной кислоты. В первую очередь преследуется цель определения нормального кислотообразования. Во-вторых, рН-метрия кислотообразующей и нейтрализующей зон, как наиболее точный метод исследования кислотообразования желудка показана тем пациентам, в патогенезе или лечении заболевания которых состояние кислотообразующей функции желудка имеет существенное значение. Речь идет о заболеваниях желудочно-кишечного тракта (гастрит, язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, злокачественные новообразования, пострезекционные синдромы и др.), печени, желчевыводящей системы, поджелудочной железы, а также о других заболеваниях, если имеются подозрения, что их развитие или клиническая симптоматика зависит от нарушений кислотообразования желудка.

Особенно ценные данные можно получить для диагностики подавленного кислотообразования и анацидности желудка. Изучение кислотообразующей функции желудка является основным методом дифференциации ахилии желудка. Это исследование имеет важное значение также для диагностики нарушений кислотообразования при предраковых состояниях (полипозных аденомах, атрофическом гастрите, особенно у лиц молодого возраста) и функциональной диспепсии.

Противопоказания к рН-метрии желудка

Абсолютных противопоказаний к рН-метрии желудка нет.

Относительными противопоказаниями к проведению зондирования этого органа являются: резкая слабость больного, ишемическая болезнь сердца, стенокардия, значительно повышенное артериальное давление, тяжелая сердечно-легочная недостаточность, аневризма дуги и грудного отдела аорты, пороки сердца в стадии декомпенсации, тяжелый системный атеросклероз, почечно-печеночная недостаточность, диабет с тяжелым клиническим течением, дивертикулы пищевода, недавнее пищеводное или желудочное кровотечение, острые заболевания желудочно-кишечного тракта, а также заболевания носоглотки с затруднением глотания.

Возможность проведения рН-метрического исследования значительно расширяются, если использовать специальные зонды малого диаметра – рН-микрозонды. Такие исследования пациентами переносятся гораздо легче. В то же время, так как рН-микрозонды обычно вводятся через нос, противопоказаниями к их использованию следует считать заболевания носа (воспалительные процессы, полипы и др.).

рН-метрия желудка и методы отсасывания и титрования желудочного содержимого.

В течение многих лет в клинике пользовались и еще пользуются методами отсасывания и титрования желудочного сока, причем эти методы многократно модифицировались. Всесторонней критике подвергались одномоментное зондирование по Боасу-Эвальду. Было показано, что фракционное зондирование тонким зондом отражает изменения кислотности желудочного содержимого во времени и дает показатели кислотности выше, чем одномоментное зондирование. Но и фракционное зондирование не отражает действительного состояния кислотообразующей функции желудка пациента.

Недостатки пробных стимуляторов побудили исследователей искать методы получения чистого желудочного сока. Были разработаны методы механической стимуляции желудка, внутривенного введения 33% раствора этилового спирта, 10% раствора натрия хлорида, 5% раствора аскорбиновой кислоты, а также применения парентеральных стимуляторов кислотообразующих желез.

Основным методом оценки кислотности отсасываемого желудочного сока является его титрование. В клинической практике широко используется способ титрования с 0,1н раствором NaOH в присутствии двух индикаторов: диметиламидоазобензола и фенолфталеина. В настоящее время выявлены многие недостатки вышеотмеченных методов.

Основными недостатками метода отсасывания и титрования желудочного содержимого являются:

1. исследование общей смеси секрета кислотообразующих и нейтрализующих желез желудка;

2. возможность определения количества свободной соляной кислоты лишь в образцах желудочного содержимого с рН 2,5 и меньше;

3. изменение содержания количества соляной кислоты в процессе аспирации сока, его охлаждения, хранения и т.д.;

4. неточность метода титрования;

5. отсутствие возможности при титровании с помощью индикаторов определения количества соляной кислоты в случаях примеси к желудочному секрету желчи или крови;

6. неточность результатов, возникшая вследствие приготовления и хранения реактивов, изменений индикатора в зависимости от температуры;

7. получение неправильной информации о кислотообразовании желудка, когда кратковременные и небольшие изменения внутрижелудочной среды не улавливаются.