Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Острые опыты. Острые опыты на наркотизированных животных продолжают применять для решения аналитических задач. Для этих же целей используют опыты на изолированных in vitro органах, тканях и клетках. Например, мембранное пищеварение было открыто и детально исследовано в острых опытах на изолированных отрезках тонкой кишки крыс, однако перенос результатов таких опытов на деятельность целого организма ограничен.

Методы хронического эксперимента. Принцип хронического эксперимента заключается в хирургической (оперативной) подготовке животных. Например, накладывают фистулу (искусственно созданное отверстие или канал для сообщения просвета органа или выводного протока с внешней средой) того или иного отдела пищеварительного тракта или выводных протоков пищеварительных желез. Опыты ставят на выздоровевших после операции животных.

В.А. Басов (1842) успешно произвел операцию наложения фистулы желудка у собак. При дальнейшем усовершенствовании этой операции в желудочном свище фиксировали трубку, которую вне опыта закрывали пробкой.

В лаборатории И.П. Павлова была выполнена операция эзофаготомии (перерезка пищевода). После заживления раны производили «мнимое кормление» собаки: она ела, но пища выпадала из отверстия пищевода, а из открытой желудочной фистулы изливался сок (рис. 24.5, в). Сок в чистом виде получали у собак с изолированными выкроенными в хирургических операциях из различных частей желудка желудочками. Желудочек, выкроенный по методу Павлова, в отличие от желудочка Гейденгайна, имеет сохраненную вагусную иннервацию и более полно отражает секрецию в большом желудке, где идет пищеварительный процесс (рис. 24.5, а, б). Применяют методы хирургической изоляции петли тонкой кишки с выведением в кожную рану одного дистального (операция Тири) или двух (операция Тири–Веяла) ее концов, из которых собирают кишечный сок или куда вводят растворы для изучения их всасывания.

Широкое распространение получили операции выведения наружу и вживления в кожную рану выводных протоков слюнных и поджелудочной желез, желчного выводного протока. Разработаны методы, предотвращающие потерю пищеварительных секретов вне экспериментов.

Фистульная методика позволяет в любое время наблюдать за функцией органа, который имеет нормальные кровоснабжение и иннервацию. Из фистулы собирают чистые пищеварительные соки, изучают их состав и свойства натощак, после кормления животных или иной стимуляции секреции (рис. 24.5, г). На фистульных животных изучают моторную и секреторную функции органов пищеварения, процессы гидролиза и всасывания питательных веществ в различных отделах пищеварительного тракта на практически здоровых животных в почти естественных условиях хронических экспериментов. В 1904 году И.П. Павлову за работы в области физиологии пищеварения была присуждена Нобелевская премия.

Рис. 24.5. Экспериментально-хирургический подход в изучении функций пищеварительной системы (по И.П. Павлову): а — собака с изолированным маленьким желудочком; б — схема операции изолированного желудочка: АС — линия разреза; В — фундальная часть желудка, из которой выкраивают изолированный желудочек. Ветви блуждающих нервов не повреждены. Справа — изолированный желудочек; АА — брюшная стенка; в — опыт мнимого кормления (собака с фистулой желудка и эзофагостомой; концы перерезанного пищевода выведены наружу; вверху справа — канюля); г — фистула слюнной железы

В экспериментах по изучению процесса всасывания используется метод забора крови, оттекающей от пищеварительных органов (ангиостомическая методика). Благодаря изобретению полимерных катетеров и применению антикоагулянтов в последнее время катетеры «вживляют» в кровеносные сосуды и через них получают кровь для анализа длительное время (вне опыта катетеры герметически закрываются). Для исследования всасывания можно собирать оттекающую от желудка и тонкой кишки лимфу, в которой определяются всосавшиеся вещества.

Широко применяются и рентгенологические методы, в том числе рентгенокинематография.

Исследование процессов секреции. Для изучения слюноотделения слюну получают при сплевывании после полоскания рта, но получаемая при этом ротовая жидкость является смесью слюны разных желез, остатков пищи и других компонентов полости рта; кроме того, нельзя точно определить ее объем. Чистую слюну крупных слюнных желез получают путем катетеризации их протоков и с помощью капсул Лешли–Красногорского, фиксируемых к слизистой оболочке рта над протоками околоушных, поднижнечелюстной и подъязычной слюнных желез (у них проток открывается единым сосочком). Учитывают объем выделившейся за определенное время слюны, определяют ее состав и свойства (вязкость, рН, содержание электролитов, ферментов, муцина).

Для изучения секреторной деятельности желез желудка, поджелудочной железы, тонкой кишки, желчевыделения у человека используют зондовые и беззондовые методы. При зондовых исследованиях испытуемый проглатывает (или ее вводят через нос) эластичную трубку, которая проводится в желудок, двенадцатиперстную или тощую кишку. Существуют двухканальные зонды для одновременного получения содержимого желудка и двенадцатиперстной кишки, которое можно отсасывать как натощак, как и после стимуляции пищеварительных желез различными методами (прием пробного завтрака, различных фармакологических стимуляторов и т.д.).

Зондовые методы позволяют определять объем секрета и содержание различных его компонентов: электролитов, ферментов, а также рН и др. Стимуляторы секреции вводят в пищеварительный тракт или парентерально. Знание механизмов их действия позволяет определить место, характер и причины нарушения секреции.

Беззондовые методы основаны на разных принципах исследования секреции пищеварительных желез. В одних учитывают содержание в крови и выделение с мочой веществ, освободившихся из принятых препаратов под действием на них пищеварительных секретов. Например, если кислотность желудочного сока нормальная, то индикатор быстро появляется в крови и моче, если кислотность низкая или нулевая, то в исследуемых жидкостях индикатор отсутствует или появляется с большим опозданием.

Косвенно оценить полноценность секреции пищеварительных желез можно по наличию в кале негидролизованных компонентов принятой пищи, а также определяя активность в кале ферментов поджелудочной железы и тонкой кишки.

С развитием радиотелеметрии появилась возможность сконструировать приборы для эндорадиозондирования пищеварительного тракта. Проглоченная радиокапсула, передвигаясь по нему, может в виде радиосигналов передавать информацию о ряде параметров его содержимого, в том числе о pН.

Исследование моторной функции. Методика исследования акта жевания (мастикациография — графическая регистрация жевательных движений нижней челюсти) характеризует его длительность и длительность составляющих жевание фаз, координированность акта. Иногда регистрация движений нижней челюсти в этом методе сочетается с электромиографией жевательных мышц. Методом гнатодинамометрии оценивают давление, которое развивается жевательными мышцами на разных парах зубов при смыкании челюстей. Результативность жевания может быть учтена по размерам пищевых частиц в составе пищевого комка, подготовленного к глотанию.

Глотание исследуют рентгенографически и рентгенокинематографически, баллонографически с помощью специальных зондов. Нашли применение также многоканальные зонды, с помощью которых регистрируют давление в пищеводе при продвижении по нему перистальтическими волнами заглатываемого пищевого комка. Применяют также эзофагоскопию и аускультацию глотательных шумов.

Моторную активность желудка и кишечника, как и секрецию, изучают зондовыми и беззондовыми методами. Зондовые методы предполагают использование зондов с резиновыми баллончиками или свободных на конце зондов, наполненных изотоническим раствором натрия хлорида, через который передается давление в полости желудка и тонкой кишки на воспринимающие и регистрирующие устройства. Используют многоканальные зонды, позволяющие регистрировать давление в нескольких отделах желудка и тонкой кишки.

Сконструированы комбинированные зонды, позволяющие одновременно регистрировать давление в полостях желудка и кишечника, рН, биопотенциалы, аспирировать содержимое, вводить тестовые стимуляторы секреции и моторики.

Беззондовым методом изучения моторной активности пищеварительного тракта является радиотелеметрический, при котором используется радиокапсула (радиопилюля) с датчиком давления.

Моторную активность желудка можно оценить электрографически, отводя медленные потенциалы гладких мышц сокращающегося желудка с передней брюшной стенки. Этот метод иногда используют для регистрации моторной активности тонкой и толстой кишки.

Широкое распространение в клинической практике получили методы рентгенологического изучения моторики пищевода, желудка, кишечника, желчного пузыря и желчных путей, заполненных рентгеноконтрастным веществом. Применение в оценке желчевыделения, состояния печени, поджелудочной и слюнных желез нашли и радиоизотопные методы.

Исследование процессов гидролиза и всасывания питательных веществ. О нарушении гидролиза можно судить по наличию в кале непереваренных компонентов пищи. Пробы с пероральным или зондовым введением в кишку мономеров питательных веществ (жирные кислоты, моносахариды, аминокислоты) с радиоактивной меткой с последующим их определением в крови и кале позволяют количественно оценить процесс всасывания в тонкой кишке. Широко применяется учет жира в кале.

Таким образом, современная физиология располагает методическими приемами, позволяющими исследовать пищеварительные функции на различных уровнях их организации, механизмы регуляции этих функций и тем самым составляет основу функциональной диагностики клинической гастроэнтерологии.