Пособие для последипломного образования
Методика изучения двигательной функции пищевода
О.А. Сторонова, А.С. Трухманов
Введение
Многие годы клиницистов интересовала возможность изучения качественных и количественных показателей сократительной активности верхнего и нижнего пищеводных сфинктеров, грудного отдела пищевода. Важно было научиться диагностировать не только нарушение сократительной активности как таковое, но и определить степень выраженности этих изменений.
Впервые зарегистрировать двигательную активность пищевода и области сфинктеров попытались в 1881 году исследователи H. Kronecker и S.J. Meltzner, которые использовали для этих целей баллон, заполненный воздухом и соединённый с наружным датчиком давления. Однако, полученные данные были неточными из-за медленного ответа системы на более быстрое сокращение стенки пищевода.
В 1940-е годы учёные Franz J. Ingelfinger и W.O. Abbot проводили изучение двигательной активности пищевода с помощью баллона, заполненного водой, но они столкнулись с той же проблемой, что и H. Kronecker и S.J. Meltzner.
Следующим значительным этапом развития изучения двигательной активности пищевода и пищеводно-желудочного перехода было применение методики с открытыми катетерами. Впервые многоканальную регистрацию давления произвёл в 1948-1950 годах Charles F. Code.
В 50-е годы прошлого века Franz J. Ingelfinger определил манометрические признаки нижнего пищеводного сфинктера (НПС).
В 1958 году Charles F. Code и C.E. Texter применили ещё один метод исследования двигательной активности пищевода, а именно метод с использованием электромагнитных датчиков, вводимых непосредственно в полость пищевода и регистрирующих давление. Однако широкого применения в клинической практике он не получил.
В 1970-е годы усилия учёных были направлены на то, чтобы компенсировать подвижность НПС во время дыхания. Результатом научных поисков стала разработка «датчика - рукава» (Sleeve sensor) для длительной манометрии, которую осуществил John Dent - известный исследователь гастрозофагеальной рефлюксной болезни.
В 1977 году учёный R.C. Arndorfer разработал перфузионную систему для манометрии пищевода. Она оказалась высокочувствительной, позволила точно определить амплитуду сокращений в пищеводе и давление в НПС.
Наряду с зарубежными исследователями, наши учёные разрабатывали и внедряли в клиническую практику методы исследования нарушений двигательной функции пищевода и НПС. Среди них такие учёные, как В.Х. Василенко, А.Л. Гребенев, В.И. Чиссов, С.А. Чернякевич, А.А. Шалимов, Б.В. Петровский и др.. В 1970-1980 годах В.Х. Василенко и А.Л. Гребенев исследовали двигательную функцию пищевода и НПС с помощью зонда, имеющего несколько баллонов небольшого диаметра, что позволяло избежать излишней стимуляции пищевода и возникновения индуцированных исследованием вторичных сокращений его стенки. А.Л. Гребенев подтвердил с использованием метода манометрии значение уменьшения тонуса НПС в возникновении патологического заброса содержимого желудка в пищевод. Это позволило ему описать основные виды нарушения моторики пищевода, изучить этиологические, патофизиологические аспекты формирования грыж пищеводного отверстия диафрагмы и рефлюкс-эзофагита. Б.В. Петровский применял зонд, содержащий 3 баллона диаметром 12 мм, расположенных через 50 мм друг от друга. В 1970-х годах большой вклад в разработку иономанометрии пищеводно-желудочного перехода с применением открытых катетеров методом протяжки зонда внесла С.А. Чернякевич, что позволило объединить возможности манометрии и рН-метрии в одну методику, позволяющую одновременно обнаружить скользящую хиатальную грыжу и гастроэзофагеальный рефлюкс.
В клинической практике манометрия пищевода широко применяется с 1980-х годов.
Современным методом исследования давления в пищеводе является манометрия высокой разрешающей способности (high - resolution manometry), которая позволяет, используя многоканальный зонд (датчики располагаются на расстоянии 1 см друг от друга), получать данные о давлении в пищеводе, а также с помощью многоцветного объёмного изображения видеть продвижение по нему перистальтической волны.
Анатомо-топографические особенности пищевода
Длина пищевода зависит от длины туловища, пола и возраста. В настоящее время считают, что длина пищевода у взрослого человека составляет в среднем 20-22 см. Пищевод может быть разделён на верхний пищеводный сфинктер (ВПС), тело пищевода и нижний пищеводный сфинктер (НПС). ВПС предотвращает регургитацию пищеводного содержимого в рот, тело пищевода обеспечивает быструю, в течение 2-6 с, транспортировку пищевого комка в желудок и пищеводный клиренс, а НПС благодаря поддержанию зоны высокого давления препятствует рефлюксу содержимого желудка обратно в пищевод. Топография пищевода представлена на рис. 1.
Рис. 1. Топография пищевода, его сосуды и нервы: а) вид спереди, б) вид сзади
1 - pars cervicalis oesophagi; 2 - n. laryngeus recurrens sin.; 3 - trachea; 4 - n. vagus sin.; 5 - arcus aortae; 6 - bronchus principatis sin.; 7 - aorta thoracica; 8 - pars thoracica oesophagi; 9 - pars abdominalis oesophagi; 10 - ventriculus; 11 - diaphragma; 12 - v. azygos; 13 - plexus oesophageus;14 - n. vagus dext.; 15 - n. laryngeus recurrens dext. et rami oesophagei; 16 - tunica mucosa.
двигательный пищевод манометрия
В стенке пищевода взрослого человека различают слизистую оболочку, подслизистую основу, мышечную и адвентициальную оболочки.
Слизистая оболочка состоит из многослойного плоского неороговевающего эпителия, собственной соединительнотканной и гладкомышечной пластинок. Слизистая пищевода выстлана многослойным плоским неороговевающим эпителием. В подслизистой основе располагаются собственные слизистые железы пищевода - производные эпителия пищевода.
Мышечная стенка пищевода образована двумя слоями мышц: наружным продольным и внутренним циркулярным. Проксимальный участок пищевода, включая ВПС, образован скелетными мышцами, средний отдел состоит из смешанных - гладких и поперечно-полосатых мышц, а дистальный отдел пищевода полностью представлен гладкой мускулатурой.
Адвентициальная оболочка пищевода образована рыхлой волокнистой соединительной тканью, содержащей кровеносные сосуды, нервы и нервные сплетения.
Иннервация пищевода сложна и своеобразна. Парасимпатическая иннервация осуществляется через блуждающие и возвратные нервы, симпатическая - через узлы пограничного и аортального сплетений, ветви легочного и сердечного сплетений, волокна солнечного сплетения и ганглиев субкардии. Многочисленные нервные ветви образуют поверхностные переднее и заднее сплетения пищевода. Переднее сформировано в основном волокнами правого блуждающего нерва, заднее - левого. Существует множество анастомозов между нервными структурами в сплетениях.
Интрамуральный нервный аппарат состоит из 3-х тесно связанных друг с другом сплетений - адвентициального, межмышечного (Ауэрбахово сплетение) и подслизистого (Мейснеровское сплетение). В них есть ганглиозные клетки (клетки Догеля), обусловливающие автономную внутреннюю иннервацию и местную регуляцию двигательной функции пищевода. Блуждающие нервы своими мякотными волокнами связаны с интрамуральными сплетениями, а безмякотными - с другими внутристеночными сплетениями. Часть безмякотных волокон заканчивается на мышечных клетках. Таким образом, пищевод имеет как бы свою собственную автономную нервную систему. Рефлекторная саморегуляция осуществляется в основном интрамуральными сплетениями.
Шейная часть пищевода иннервируется возвратным нервом, грудная - ветвями блуждающего и симпатического нервов, нижним чревным нервом. Волокна возвратного нерва иннервируют поперечнополосатую мускулатуру, симпатического - гладкую мускулатуру пищевода. Эфферентные нервные волокна, кроме мышц, иннервируют железы пищевода, а афферентные волокна (ТhV -ТhVII) осуществляют сенсорную иннервацию.
Слизистая оболочка пищевода чувствительна к тепловым, болевым раздражениям, наличию/задержке содержимого, причем наиболее восприимчивы дистальные сегменты и кардия. К механическому раздражению наиболее чувствительны область устья пищевода и места физиологических сужений. Сенсорная иннервация осуществляется блуждающим нервом. Симпатическая нервная система контролирует тонус пищевода. Таким образом, пищевод и кардия содержат собственный интрамуральный нервно-мышечный аппарат, регулируемый центральной и вегетативной нервной системой. Иннервацию ножек диафрагмы, особенно правой, обеспечивают ветви диафрагмальных нервов.
Топографическое расположение отдельных сегментов зависит от фаз дыхания, наклонов головы и изгибов туловища. Начало пищевода в норме у 2-х летнего ребенка расположено на уровне 4 шейного позвонка, к 12 годам - СV, у взрослого - СVI, а у пожилых людей - СVII. Нижняя граница находится на уровне ThX-XI. Кардия проецируется на переднюю поверхность грудной клетки на уровне VII левого ребра. Ширина просвета пищевода на уровне верхней границы обычно равна 18 мм, на уровне нижней - 22 мм, а на уровне грудного отдела составляет 21-25 мм. Толщина стенки пищевода равна в среднем 3-4 мм.
Топографически различают 3 отдела пищевода: шейный, грудной и брюшной. Однако ряд исследователей выделяет и четвертый, функционально важный отдел - диафрагмальный (физиологическую кардию).
Шейный отдел начинается на уровне СVI и заканчивается на уровне ТhII. Этот довольно короткий отдел пищевода (5-6 см) полностью покрыт слоем рыхлой соединительной ткани, переходящей в клетчатку верхнего средостения, что делает его довольно подвижным и податливым при глотании. Передней поверхностью этот отдел пищевода прилежит к трахее и левой доле щитовидной железы, задней - к позвоночному столбу (СVI-ТhII), боковыми - к щитовидной железе, сонным артериям и возвратным нервам.
Грудной отдел пищевода начинается у верхней границы заднего средостения (ТhII) и заканчивается у входа в пищеводное отверстие диафрагмы на уровне ThIX-X. Этот самый длинный отдел пищевода (16-18 см) тесно прилежит к медиастинальной плевре и тонким слоем рыхлой клетчатки отделен от предпозвоночной фасции. От ТhII-ТhVI пищевод лежит левее трахеи, на уровне ТhIII, спереди он перекрещивается с дугой аорты, на уровне ТhVI - с непарной веной. На высоте ТhV пищевод довольно тесно прилегает к левому главному бронху и бифуркации трахеи.
В настоящее время признают существование 4-х физиологических сужений пищевода (уменьшение диаметра более чем на 1/3). В местах сужений чаще задерживаются инородные тела, возникают травмы, эзофагиты, рубцы и новообразования. Первое сужение образовано у входа в пищевод глоточно-пищеводным сфинктером па уровне СVI. Второе сужение, аортальное, менее заметно, его происхождение объясняют давлением дуги аорты на пищевод на уровне ТhIII: это сужение становится более выраженным в момент прохождения пищи или при склерозе аорты. На уровне ТhV находится третье сужение, обусловленное вдавлением в стенку пищевода левого главного бронха. Четвертое сужение вызвано сдавлением пищевода ножками диафрагмы на уровне - ТhX. Эта зона (эпикардия) может в патологических случаях увеличиться до 7-8 см. Рентгенологи выделяют и пятое физиологическое сужение у входа пищевода в желудок на уровне ТhXI обусловленное сфинктером кардии.
Принцип работы водно-перфузионной манометрической системы
Манометрия пищевода даёт возможность исследовать как количественные, так и качественные показатели внутриполостного давления и координации моторики тела пищевода, НПС и ВПС. В диагностике нарушений двигательной активности пищевода манометрия является «золотым стандартом».
В зависимости от способа регистрации сокращений мышечной стенки пищевода, приборы, применяемые для манометрии пищевода, разделяются на две группы. В первом случае сокращения посредством столба воздуха (баллонный метод) или жидкости (метод «открытых катетеров») непосредственно обрабатываются регистрирующим прибором, в другом - эзофагеальная двигательная активность сначала воспринимается специальными датчиками (передатчиками, расположенными внутри самого твердотельного катетера), а затем регистрируется записывающим устройством.
Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки. В настоящее время наибольшее распространение получил метод «открытых катетеров». Система для водно-перфузионной манометрии включает в себя катетер водно-перфузионного типа, водяную помпу, внешний датчик давления, баллон с газом, записывающий модуль, компьютер с программным обеспечением. Водно-перфузионные катетеры состоят из нескольких полихлорвиниловых трубочек, объединённых общей оболочкой, открывающихся каналами (датчиками) на расстоянии 5 см друг от друга, что позволяет записывать перистальтическую активность одновременно в нескольких точках. По системе этих трубочек постоянно циркулирует жидкость, которая нагнетается водяной помпой со скоростью 0,5 мл/мин. Мениск жидкости, вытекающей из канала, деформируется сокращающейся стенкой пищевода. Сила (давление), с которым стенка пищевода давит на мениск капли жидкости, передаётся на датчик давления (трансдуссер) и регистрируется воспринимающим устройством. Могут использоваться 8-канальные и 4-канальные катетеры. Дополнительный центральный канал предназначен для ввода лекарственных средств. Незначительные по своим размерам манометрические катетеры не раздражают эзофагеальную стенку, практически не вызывая ее вторичных сокращений. Существенным преимуществом данного метода является его относительно невысокая стоимость и универсальность.
Отечественный прибор - измеритель давления в желудочно-кишечном тракте и других полостях организма человека ИД-8 - «Гастроскан-Д» (рис. 2) производства НПП «Исток-Система» в своей конструкции имеет особенность, дающую ему преимущество перед другими системами водно-перфузионной манометрии - электрическую водяную помпу, что позволило разработчикам прибора отказаться от необходимости применения баллонов с газом. Данное пособие, манометрические характеристики разработаны для работы на приборе «Гастроскан-Д».
Рис. 2. Прибор «Гастроскан-Д» для многоканальной водно-перфузионной манометрии ЖКТ
Показания к исследованию двигательной функции пищевода
Манометрия пищевода применяется для диагностики большинства заболеваний пищевода, при которых имеются функциональные нарушения: идиопатические дискинезии, ахалазия кардии, изолированная недостаточность НПС, грыжи пищеводного отверстия диафрагмы, гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГЭРБ) и др. Менее информативны результаты исследования пищевода при поражениях, имеющих в основе выраженные органические изменения: при рубцовых и пептических стриктурах, дивертикулах, образованиях пищевода и т.д. Манометрия пищевода приобретает особое значение в связи с широким развитием лапароскопической антирефлюксной хирургии, особенно перед фундопликацией. Основными показаниями к исследованию двигательной функции пищевода являются: