Манометрия как метод оценки моторной функции пищевода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Манометрия как метод оценки моторной функции пищевода

Расстройства моторной функции пищевода довольно часто лежат в основе различных жалоб больных, особенно дисфагии, боли в груди и симптомов, ассоциированных с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью (ГЭРБ) - изжоги, регургитации и др. Несмотря на значительные успехи в понимании моторики пищевода за последние 30 лет, сохраняются важные вопросы относительно двигательной активности пищевода в норме и при патологии [11].

Анатомо-физиологические особенности пищевода

Пищевод представляет собой 20-22-сантиметровую трубку между глоткой и желудком. Функционально он может быть разделен на три зоны: верхний сфинктер пищевода (ВСП), тело пищевода и нижний сфинктер пищевода (НСП), которые в норме выполняют двойную функцию: продвижение пищи от глотки до желудка и предотвращение (минимализация) воздействия желудочного содержимого на слизистую оболочку пищевода [2].

Мышечную стенку пищевода составляют наружный продольный и внутренний циркулярный слои мышц. У людей мышцы проксимальных 5% тела пищевода, включая ВСП, скелетные, средние (35-40%) - смешанные с увеличением в дистальном направлении пропорции гладких мышц, дистальные (50-60%) полностью состоят из гладких мышечных волокон [3].

ВСП формируется перстневидноглоточной мышцей. Она образует петлю вокруг верхнего конца пищевода и прикрепляется к перстневидному хрящу. Помимо нее в формировании ВСП принимает участие циркулярный мышечный слой. Этот сфинктер очень важен для предотвращения регургитации пищеводного содержимого в рот и глотку и, таким образом, обеспечивает защиту против аспирации и удушья.

НСП выполнен гладкой мускулатурой. К Он обычно расположен на уровне диафрагмы, где пищевод проходит из грудной полости в брюшную. Поскольку давление внутри желудка составляет примерно +5 см рт. ст., а внутриторакальное - 5 мм рт. ст., создается градиент давления, направленный из желудка в пищевод. Таким образом, НСП выполняет важнейшую функцию по предотвращению рефлюкса желудочного содержимого в пищевод благодаря поддержанию зоны высокого давления между желудком и пищеводом [4].

Нервная регуляция пищевода

Нервная регуляция пищевода очень сложна и в значительной мере находится вне сознательного контроля, за исключением проксимального отдела пищевода. Мышечный слой состоит здесь из скелетных волокон и в определенной мере находится под управлением сознания. Двигательная иннервация глотки и проксимального отдела пищевода осуществляется главным образом через двигательные веточки нижних черепно-мозговых нервов. Иннервация дистальной части пищевода обеспечивается автономной нервной системой (симпатической и парасимпатической), а также кишечной нервной системой (КНС) - сетью нервных клеток в стенке пищевода и всего пищеварительного тракта. Парасимпатическая нервная система, включающая блуждающий нерв, обеспечивает стимуляцию моторики. Важнейшим нейромедиатором, стимулирующим гладкомышечную и гормональную активность, считается ацетилхолин. Парасимпатическая система использует нервное сплетение мышечной оболочки.

Симпатическая нервная система главным образом снижает гастроинтестинальную активность. Ее нервы достигают межмышечного нервного сплетения через ряд ганглиев. Самым важным неиромедиатором симпатической системы является норадреналин.

НСП контролируется холинергическими нейронами и ингибиторными нейротрансмиттерами - оксидом азота (NО) и вазоактивным интестинальным полипептидом (VIP).

Внутренняя иннервация пищеварительного тракта обеспечивается кишечной нервной системой, комплексным и очень сложным локальным регулятором, модифицирующим гастроинтестинальную моторику. Двигательная активность пищеварительного тракта главным образом порождается активностью КНС. Она получает афферентные сигналы непосредственно от пищеварительного канала и способна немедленно дать адекватный ответ с вовлечением или без участия автономной нервной системы. В этой связи КНС часто упоминается как "маленький мозг пищеварительного тракта".

Нервы КНС рассматриваются и в качестве переключателя между парасимпатическим и симпатическим нервами, гладкомышечными клетками, железами слизистой оболочки и другими интрамуральными нервными клетками. Таким образом, автономная нервная система и, несомненно, центральная нервная система могут модулировать активность КНС.

Она включает два разных нервных сплетения:

* межмышечное нервное сплетение (Ауэрбаха), располагающееся между циркулярным и продольным мышечными слоями;

* подслизистое нервное сплетение (Мейснера), локализующееся в субмукозе, между слизистой и циркулярным мышечным слоем.

Моторная функция пищевода

Моторная функция пищевода прежде всего обеспечивает быстрое продвижение проглоченного пищевого болюса в желудок без перемешивания и толчков. Транспорт пищи вдоль всей длины пищевода происходит за 2-5 сек. Это достигается сокращениями, имеющими характеристики гигантских мигрирующих - большая амплитуда и длительность и быстрое непрерывное распространение по всей длине пищевода [5].

Координируются функции пищевода произвольными и непроизвольными механизмами. Первичная перистальтика возникает в ответ на акт глотания и обеспечивает пассаж пищи через ВСП и тело пищевода сквозь расслабленный НСП в желудок. Вторичная перистальтика представляет собой сокращения, возникающие в пищеводе не в ответ на глотание, а вследствие стимуляции сенсорных рецепторов тела пищевода. Обычно это происходит при растяжении пищевода болюсом пиши, не удаленной первичной перистальтикой, либо в ответ на рефлюкс содержимого желудка.

Манометрия пищевода

Манометрия пищевода используется в качестве диагностического теста при болезнях пищевода более 20 лет. В последние годы интерес к ней существенно вырос, чему во многом способствовало развитие лапароскопической антирефлюксной хирургии.

По своей природе манометрия является высокотехнологичным исследованием, она более физиологична по сравнению с эндоскопическим или рентгенологическим. При оптимальном использовании физических принципов и соблюдении признанных характеристик оборудования манометрическое исследование обеспечивает точное описание сокращений пищевода. В целом данные манометрии настолько надежны, насколько отработана методология проведения исследования [6].

Улучшение методологии позволяет провести точное исследование внутрипросветного давления и координации прессорной активности мышц пищевода: НСП, перистальтики тела пищевода и ВСП. Манометрия пищевода обеспечивает как количественную, так и качественную оценку давления пищевода, координации и моторики. Проводится это исследование у пациентов с симптомами, позволяющими предполагать их связь с патологией пищевода, такими как диспепсия, дисфагия, одинофагия, некоронарогенный (не-кардиальный) болевой синдром в груди [7]. Кроме того, манометрическое исследование показано пациентам перед проведением антирефлюксной хирургии и для оценки возможного вовлечения пищевода при системных заболеваниях, таких как склеродермия, хроническая идиопатическая псевдообструкция (табл.1).

Таблица 1. Основные клинические показания для манометрии пищевода

Современные компьютерные полиграфы и датчики давления (трансдусеры) имеют характеристики ответа, значительно превышающие требуемые для манометрии пищевода. Существует два типа систем для проведения манометрии пищевода (рис.1): водно-перфузионный и твердый (solid-state). Оба предусматривают использование соответствующих катетеров, датчиков давления (трансдусеров), а также записывающий и анализирующий модуль (компьютер или физиограф). Кроме того, в состав первой системы входит водная помпа.

Рис. 1. Схема оборудования для проведения манометрии пищеварительного тракта твердого (а) и водно-перфузионного (б) типа [13]

желудок пищевод тракт

Значительным преимуществом водно-перфузионных систем является стоимость и универсальность (мультипросвет, возможность автоклавирования). Главный недостаток состоит в том, что оборудование является непостоянным и требующим надлежащего обслуживания квалифицированным персоналом.

Катетер располагается в пищеводе и измеряет давление его сокращений. Водно-перфузионный катетер оснащен системой капиллярных трубок с внутренним диаметром около 0,8 мм, открывающихся в определенных точках на поверхности катетера. Наиболее часто используется катетер с восемью капиллярными трубками, расположенными вокруг большой центральной трубки диаметром 4,5 мм (рис.2).

Рис. 2. Дистальный конец (а) и разрез (б) восьмипросветного водно-перфузионнного зонда для проведения манометрии пищевода

Восемь отверстий устроены таким образом, что четыре дистальных имеют радиальную ориентацию в 90 градусов друг от друга и открываются на одном уровне либо в пределах 1 см. Четыре проксимальных порта также радиально ориентированы, однако находятся на расстоянии 5 см друг от друга и от дистальных. Каждый капилляр соединен с внешним датчиком давления. Водная помпа подает внутрь капилляра воду со скоростью 0,5 мл/мин. Когда порт катетера закрывается вследствие мышечного сокращения, давление воды возрастает и передается на трансдусер.

Точная запись давления сфинктера в течение длительного времени или в процессе вызванного глотанием сокращения пищевода требует, чтобы датчик давления сохранял постоянное положение в зоне наивысшего давления. Для выполнения этого требования был изобретен датчик-рукав (sleeve sensor).

Катетер для твердого типа эзофагеальной манометрии представляет собой мягкую, гибкую трубку с микротрансдусерами, расположенными внутри самого катетера. Они непосредственно измеряют сокращения мышц стенки и сфинктеров пищевода. Количество трансдусеров и расстояние между ними варьирует у разных производителей. Такой тип катетера имеет преимущество перед водно-перфузионным, поскольку измерение происходит непосредственно и не зависит от гидростатического эффекта, а соответственно, и от положения пациента. Кроме того, время ответа значительно короче, что позволяет получать более точные данные. Появление трансдусеров, производящих измерение по кругу, на 360 градусов, упростило оценку давления сфинктеров. Негативной стороной систем твердого типа является значительно более высокая стоимость, меньшая возможность модификации и большая хрупкость.

Техника проведения манометрии пищевода

Исследование проводится натощак в положении лежа. Не менее чем за 24 ч до проведения манометрии пищевода, если позволяет состояние пациента, необходимо отменить медикаменты, изменяющие функцию пищевода, такие как нитраты, блокаторы кальциевых каналов, прокинетики, антихолинергические, седативные препараты, а также блокаторы протоновой помпы и Н2-блокаторы. Катетер вводится в пищевод транснозально, что значительно улучшает переносимость самой процедуры.

В качестве местной анестезии при интубации рекомендуется орошение полости носа спреем с ксилокаином либо нанесение на зонд лубриканта с ксилокаином. Зонд продвигают на глубину 50-60 см, располагая дистальные сенсоры (порты водно-перфузионной системы или микротрансдусеры катетеров твердого типа) в желудке. Сначала осуществляется "калибровка пациента". Она предусматривает приведение записываемых значений к нулю, т.е. определение базового давления желудка (gastric baseline pressure). Важно подчеркнуть, что при проведении манометрии пищевода получают не абсолютные показатели, а относительные, в сравнении с давлением в желудке. О расположении сенсоров ниже диафрагмы убедительно свидетельствует рост давления при глубоком вздохе, то есть позитивная волна графика (рис.3). В то время как запись с расположенных торакально демонстрирует его снижение, негативную волну.

Рис. 3. Дыхательные волны, возникающие при глубоком дыхании пациента и смещение зонда в проксимальном направлении

НСП формируется тонически сокращенными гладкими мышцами, которые кратковременно расслабляются при глотании. Соответственно манометрия НСП предусматривает как измерение давления покоя, так и оценку его расслабления в процессе глотания (табл.2). Для определения положения НСП катетер медленно проводят в проксимальном направлении вручную или при помощи специального оборудования (puller), отслеживая повышение профиля давления на дистальных сенсорах. При этом определяют нижнюю границу НСП, зону наивысшего давления, точку инверсии давления и верхнюю границу сфинктера. Точка инверсии давления (рис.3) характеризуется сменой позитивной инспираторной волны на негативную и позволяет идентифицировать уровень расположения диафрагмы, что имеет особое значение у пациентов с грыжей пищеводного отверстия диафрагмы.

Таблица 2. Нормальные значения при исследовании нижнего сфинктера пищевода

Исследование расслабления НСП проводится дистальным круговым сенсором, который располагают в точке наивысшего давления. Поскольку "сухой" глоток не вызывает достаточного расслабления НСП, в качестве стандарта принято проводить это исследование в процессе глотания 5 мл воды комнатной температуры. После глотания давление НСП обычно снижается примерно до уровня базового давления желудка с последующим подъемом (рис.4).

При этом оцениваются длительность расслабления, а также процент расслабления и остаточное давление (разница между наименьшим достигнутым в процессе расслабления давлением и базовым давлением желудка). Остаточное давление - лучший индикатор функции НСП, чем процент релаксации, поскольку он не зависит от уровня давления НСП в покое. В норме остаточное давление должно быть 8 мм рт. ст. и ниже. Между глотками следует выдержать паузу в 20-30 с, необходимую для реполяризации гладкой мускулатуры, и провести 5-10 измерений. Каждый глоток должен быть отмечен соответствующим маркером, что позволяет при анализе отличить "влажный" от "сухого".

Рис. 4. Графики манометрии пищевода в норме

На графиках Р1-P4 перистальческой волны при глотании (1), на графиках Р5-P8 давление покоя НСП (2) и расслабление НСП (3).

На следующем этапе проводится исследование тела пищевода. При этом также оценивается ответ на глотание 5 мл воды комнатной температуры. При использовании зонда с дистальным круговым сенсором и сенсорами, отстоящими от него на 5, 10 и 15 см, возможно одновременное исследование НСП и тела пищевода. Сокращение мышц в норме начинается с верхних отделов, в определенной последовательности распространяется дистально по пищеводу, формируя перистальтическую волну (рис.4). В теле пищевода производится измерение амплитуды, длительности и скорости его сокращений, что позволяет оценить перистальтическую активность и выявить возможные аномалии.

Амплитуда показывает, насколько тесно мышцы пищевода сжимаются в процессе сокращений, и выражается в мм рт. ст. При этом в качестве базовой линии (0 мм рт. ст.) рассматривается давление в теле пищевода между глотаниями. Амплитуда сокращения измеряется от базовой линии до пика волны сокращения. Среднее значение двух дистальных сенсоров за 10 "влажных" глотков позволяет оценить амплитуду дистального отдела пищевода. Нормальным показателем считается 99 ± 49 мм рт. ст. (табл.3).

Таблица 3. Нормальные показатели моторики пищевода

Длительность указывает, как долго, в секундах, мышцы пищевода сжаты в процессе сокращения. Измерение производится от точки начала основного подъема волны сокращения до точки, когда она возвращается к базовой линии. В норме она составляет 3,9 ± 0,9 с. Скорость (см/с) характеризует распространение сокращения вниз по пищеводу. В норме она должна быть менее чем 8 см/с.

Для объективной количественной оценки параметров НСП и сокращений тела пищевода используются компьютерные алгоритмы для автоматического анализа.

Особое внимание уделяется измерению на уровне 3 и 8 см выше НСП, поскольку аномалии моторики наиболее часто наблюдаются в нижнем сегменте, представленном гладкой мускулатурой.

Перистальтические сокращения, имеющие два пика, называют двойными и рассматривают как вариант нормы. Каждый из них должен быть, по меньшей мере, 10% общей амплитуды волны и длительностью 1 с. Амплитуда сокращения в таких случаях измеряется по большему пику. Длительность - от подъема первого до завершения второго. Перистальтические волны с тремя и более пиками считаются аномальными и обычно служат признаком дистального спазма пищевода.

Эпизоды неперистальтических (одновременных, ретроградных) сокращений, следующих за глотком воды, аномальны. Сокращения считаются одновременными, если их скорость превышает 8 см/с. Они указывают на то, что значительная часть пищевода сокращается в одно и то же время, вместо нормальных перистальтических циклов (рис.5). Более 10% одновременных сокращений при глотании воды являются патологией.

Завершающая часть исследования представляет собой оценку ВСП и предусматривает определение давления покоя, расслабление, глоточные сокращение и перистальтику, а также определение координации расслаблением ВСП и сокращением глотки.

Рис. 5. Графики манометрии пищевода: одновременные сокращения пищевода на графиках Р1-P8

Подобно нижнему ВСП тонически сокращен и расслабляется в процессе глотания. Вместе с тем ВСП и глоточный регион имеют анатомические особенности, отличающие их от тела пищевода и оказывающие явное влияние на проведение манометрии. Они выполнены поперечно-полосатой мускулатурой, поэтому мышечные сокращения и ответ значительно стремительнее, чем у гладкой мускулатуры дистального пищевода. Большая скорость сокращения поперечно-полосатых мышц значительно превосходит время ответа медленно реагирующих инфузионных систем, которые, по существу, ошибочно регистрируют глоточную форму волны. Поэтому считается, что для адекватной оценки давления нижней части глотки, ВСП и проксимальной части пищевода необходим катетер твердого типа (solid-state) [13].

Исследование ВСП начинают с установления базовой линии тела пищевода. Затем выявляют точку наивысшего давления сфинктера. В связи с реакцией на движение катетера необходимо позволить записывающему оборудованию паузу в 15-20 секунд перед записью давления. Помимо измерения давления покоя, манометрическое исследование должно также включать анализ расслабления ВСП в процессе глотания.

ВСП открывается при глотании для обеспечения проведения проглоченного болюса в пищевод. Механизмы, способствующие его открытию, включают тягу передней стенки сфинктера, сокращение подъязычной и надподъязычной мышц в процессе подъема гортани, расслабление перстневидноглоточной мышцы и давление проглоченного болюса. Расслабление ВСП начинается, когда гортань поднимается, что предшествует ее открытию примерно до одной десятой секунды - время, в течение которого сфинктер остается открытым и его диаметр находится в зависимости от размера болюса. Закрытие сфинктера совпадает с началом мощного фарингеального перистальтического сокращения. Эта сложная нервно-мышечная последовательность манометрически проявляется падением давления покоя ВСП продолжительностью примерно 0,5 с с последующим ростом давления, которое может вдвое превысить давление покоя. Эта волна давления может длиться в течение приблизительно секунды перед возвратом к уровню давления покоя [14].

Литература

желудок пищевод тракт

1. Nguyen, N. Q. Recent developments in esophageal motor disorders / N. Q. Nguyen, R. H. Holloway // Current Opinion in Gastroenterology. 2005. Vol. 21. P. 478-484.

2. Current diagnosis and treatment in gastroenterology. - Second edition. 2003. P. 283-298.

3. Meyer, G. W. Muscle anatomy of the human esophagus / G. W. Meyer, R. M. Austin, C. E. Brady 3rd, et al. // Clin. Gastroenterol. 1986. Vol. 8. P. 131-134.

4. Stendal, Ch. Practical guide to gastroenterological function testing / Ch. Stendal. - Blackwell science, 1998.

5. Schuster, M. M. Schuster atlas of gastrointestinal motility in health and disease / M. M. Schuster, M. D. Crowell, K. L. Koch // Second edition. - Hamilton, London, 2002.

6. Pandolfino, I. E. AGA technical review on the clinical use of esophageal manometry / J. E. Pandolfino, P. J. Kahrilas. // Gastroenterology. 2005. Vol. 128. P. 209-224.

7. Castell, D. O. The Esophagus / D. O. Castell, J. E. Richter. - Fourth Edition. 2004. P. 115-134.

8. Scarpignato, С. Functional Investigation in Esopageal Disease / С. Scarpignato // Karger. - ISBN 3-8055-5609-8. - P. 42.

Размещено на Allbest.ru