Устройство для регистрации перистальтики желудочно-кишечного тракта у животных

Размещено на http://allbest.ru

Устройство для регистрации перистальтики желудочно-кишечного тракта у животных

О.Б. Сеин, А.Н. Зохиров,

В.А. Стариков, А.А. Долженков

Изучение функционального состояния желудочно-кишечного тракта у животных и человека всегда привлекало внимание исследователей. Данный интерес обусловлен раскрытием и объяснением неизвестных сторон физиологического процесса пищеварения, а также применением полученных результатов в клинической практике. Научный «багаж» физиологов о функции органов пищеварения во многом обогатился за счет экспериментальных исследований. Именно они позволили великому русскому физиологу И.П. Павлову и его последователям раскрыть многие сложные стороны процессов пищеварения и процессов регуляции.

Важной составляющей функционального состояния желудочно-кишечного тракта является его сократительная активность. От перистальтики желудка и кишечника зависит не только эвакуация содержимого кишечника, но и процессы пищеварения и всасывания.

Для изучения сложных процессов перистальтики различных отделов желудочно-кишечного тракта применяются различные методы, которые выбираются экспериментаторами с учетом поставленной цели и задачами. При этом каждый из известных методов имеет как преимущества, так и недостатки. Например, рентгенологический метод регистрации перистальтики позволяет получить движения отдельных контуров стенок органа и продвижения контрастной бариевой взвеси или рентгеноконтрастных маркеров по желудочно-кишечному тракту. Однако данный процесс длительный, поэтому рентгеновское воздействие должно быть ограниченным.

J.T. Farrer (1963) разработал способ эндорадиозондирования с помощью которого можно измерять давление в полых органах. Радиокапсула (радиозонд), продвигаясь по желудочно-кишечному тракту с порцией корма, реагирует на изменение внутриполостного давления и передает информацию в виде радиосигнала на регистрирующее устройство. В то же время и этот метод не лишен недостатков. Постоянное перемещение радиокапсулы с химусом не позволяет проводить длительные измерения давления только в определенном участке желудочно-кишечного тракта. Существует метод полидигестографии, позволяющий с использованием прибора полидигестографа ПДЗД-01 и специальных многофункциональных зондов-датчиков, регистрировать в желудке не только давление, но и интрагастральную температуру и кислотность (М.М. Наумов 1986; С.М. Сулейманов и др., 1998). Несмотря на положительные стороны этого метода, для его осуществления необходимо дорогостоящее оборудование и квалифицированное обеспечение.

Довольно широкое применение в экспериментальной физиологии и клинической практике нашел метод электрогастроэнтерографии, разработанный М.А. Собакиным (1953, 1978). Принцип данного метода заключается в регистрации биоэлектрических потенциалов, возникающих во время сокращения мышечного слоя желудка и кишечника. Положительной стороной электрогастроэнтерографии является то, что для ее выполнения не требуется хирургическое вмешательство. Биопотенциалы, возникающие при сокращении органов желудочно-кишечного тракта, снимают с использованием электродов, зафиксированных на поверхности тела животного. К недостаткам данного метода можно отнести то, что стандартные приборы для осуществления электрографии ЭГС-3 и ЭГС-4м рассчитаны на исследование только желудка. Поэтому для исследования моторики кишечника необходимо дополнительное оборудование в виде специальных узкополосных фильтров, которые промышленностью не производятся. полидигестограф пищеварение перистальтика желудок

Модификация и усовершенствование метода электрогастроэнтерографии позволили создать новые приборы ("Гастроскан-ГЭМ", спланхограф, Digitrapper EGG), с помощью которых можно регистрировать биопотенциалы, поступающие при сокращении не только желудка, но и кишечника. Однако данные приборы адаптированы для человека и в экспериментальной физиологии на животных еще не нашли широкого применения, так как требуют дополнительных характеристик режима работы с учетом разных видов животных.

Весьма информативным является метод электрогастроэнтерографии с использованием имплантации (вживления) электродов в гладкомышечную стенку различных отделов желудочно-кишечного тракта. С применением таких электродов можно получить достоверные данные о высокочастотных и низкочастотных потенциалах действия. Однако хирургические операции для фиксации электродов в стенке желудка и кишечника значительно ограничивают их применение на большом количестве животных.

Имеются и другие методы изучения сократительной функции желудочно-кишечного тракта. К ним можно отнести сцинтиграфию (использование радиоактивных изотопов), фоноэнтерографию (запись шумов перистальтики с использованием звуковых датчиков), УЗИ-диагностику и др. Однако перечисленные методы также имеют недостатки и требуют специального и дорогостоящего оборудования.

В наших экспериментах для регистрации сократительной функции желудочно-кишечного трата у собак и овец мы использовали баллонографию. Это один из наиболее старых и простых методов, который и в настоящее время широко применяется в экспериментальной физиологии (О.Б. Сеин и др., 2009; Д.А. Григорьев и др., 2012).

Для проведения одноканальной баллоногастэнтерографии используется система, включающая воспринимающую (резиновый баллончик) и регистрирующую (капсула Марея, динамический монометр, электрокимограф) части, которые соединяются воздуховодными трубками. Принцип метода заключается в том, что после хирургической операции в желудок или кишечник вставляется фистула, через внутритубусное отверстие которой вовнутрь органа вводится резиновый баллончик. В баллончик через воздуховодную трубку накачивается воздух, который улавливает изменения давления внутри органа и передает их на регистрирующую часть прибора - капсулу Марея и электрокимограф. По полученной графической записи на ленте кимографа можно судить об амплитуде, продолжительности, частоте и ритме сокращений.

При использовании баллонографии нами была проведена ее модернизация. В частности мы не применяли фистулу, а использовали устройство состоящее из резинового баллончика и воздуховодной трубки с ограничителями (рисунок 1).

Рисунок 1. Устройство для проведения баллонографии желудка и кишечника у животных

Перед применением устройства проводили хирургическую операцию с соблюдением всех правил полостного вмешательства. Для этого делали послойный разрез брюшной стенки и выводили в него часть органа (желудка или кишечника), накладывали на его стенку кисетный шов. В середине шва делали разрез стенки органа, вводили через него баллончик с первым ограничительным кольцом и затягивали кишечный шов (рисунок 2). После этого передвигали второй ограничитель вплотную к стенке органа и закрепляли его фиксатором.

Таким образом, первый внутриорганный ограничитель предотвращал «выпадение» баллончика из органа, а второй - не позволял ему «затянуться» во внутрь органа.

Рисунок 2. Фиксация устройства в желудке собаки

Третий ограничитель передвигали к брюшной стенке и фиксировали за внешней стороной брюшины, которую зашивали. Перед брюшиной располагали фетровый диск (шлейф), который «прорастая фибрином» являлся амортизатором устройства в брюшной стенке.

Отступая несколько сантиметров от края разреза брюшной стенки делали остроконечным скальпелем контрапертуру, через которую с использованием зажима извлекали свободный конец воздуховодной трубки наружу. Затем зашивали непрерывным швом апоневрозы брюшных мышц и узловатым швом кожу. С внешней стороны брюшной стенки на воздуховодной трубке фиксировали наружный ограничитель (фланец) с помощью болтов, которые при закручивании через посредство полуовальных пластинок сдавливали воздуховодную трубку, оставляя при этом свободный просвет канала.

Преимущество разработанного нами устройства заключается в том, что при его использовании желудок или кишечник не изменяют своего естественного местоположения в брюшной полости и это позволяет получить более достоверные данные. В то же время, при использовании фистулы орган смещается к брюшной стенке и плотно с ней фиксируется, что несомненно влияет на его перистальтику и результаты исследования (рисунок 3).

Рисунок 3 - А - баллонография с фистулой; Б - баллонография с разработанным устройством. 1 - желудок, 2 - брюшная стенка, 3 - фистула, 4 - накожный фиксатор, 5 - воспринимающий баллончик, 6 - первый ограничитель, 7 - второй ограничитель, 8 - третий ограничитель, 9 - фетровый диск, 10 - воздуховодная трубка

С целью сравнительной оценки были проведены эксперименты в которых изучали перистальтику желудочно-кишечного тракта у собак и овец баллонографическим методом с использованием фистулы и разработанного нами устройства. У собак регистрацию перистальтики желудка проводили до кормления, через 30 и 60 мин после кормления. Кормили подопытных животных одинаковым сухим кормом. Результаты исследований показали, что у собак перистальтика желудка с фистулой была менее выраженной, чем у собак с разработанным устройством, о чем свидетельствуют фрагменты баллонографии (через 30 мин после кормления), представленные на рис. 4.

Рисунок 4. Фрагменты баллонографии перистальтики желудка у собаки с использованием: а - фистулы; б - устройства

Второй эксперимент был проведен на овцах, у которых исследовали перистальтику тонкого кишечника с использованием баллоноэнтерографии. Регистрацию перистальтики осуществляли до кормления, через 120 и 180 мин после кормления. Как следует из рисунка 5, перистальтика кишечника у овец с фистулой (через 180 мин после кормления) уступала по своим значениям перистальтике при баллонографии с разработанным устройством.

Рисунок 5. Фрагменты баллонографии перистальтики кишечника у овцы с использованием: а - фистулы; б - устройства

В то же время исследование сократительной функции рубца у овец с фистулой и устройством нашей конструкции показали, что его перистальтика (через 120 мин после кормления) достоверных различий не имела (рисунок 6). По нашему мнению это связано с тем, что рубец имеет большой размер и фистула зафиксированная в нем не оказывала существенного влияния на его перистальтику.

Рисунок 6. Фрагменты баллонографии перистальтики рубца у овцы с использованием: а - фистулы; б - устройства

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о том, что разработанное нами устройство позволяет получить более достоверные результаты при проведении баллоногастрэнтерографии у домашних животных. Разработанное устройство можно использовать в экспериментальной физиологии и учебном процессе.

Список использованных источников

1. Григорьев Д.А., Найденков А.В., Соловьева М.А. Моторика желудка у собак и сычуга у овец при введении экзогенного опиоидного пептида // Научное обеспечение агропромышленного производства: Материалы междунар. науч.-практич. конф. - Курск, 2012.-Ч.З.-С.ЗЗ-35.

2. Наумов М.М. Полидигестографические исследования новорожденных телят // Тез. докл. Всесоюзн. науч. конф.-Воронеж, 1986.-С.90.

3. Сеин О.Б., Кизилов С.А., Сеин Д.О. К вопросу о становлении сократительной функции матки у свиней // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. -2009. - № 4. - С.68-72.

4. Моторика сычуга у овец при транскраниальной электростимуляции / О.Б. Сеин, С.А. Истомин, М.В. Беседин и др. // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии.-2010.-№ 5.-С.72-75.

5. Собакин М.А. Экспериментальная методика электрографического исследования моторной деятельности желудка при пищеварении // Бюлл. экспериментальной биологии, 1953.-Т. 36.-№9. - С. 76-79.

6. Собакин М.А. Физиологические поля желудка. - Новосибирск: Наука, 1978.-134с.

7. Сулейманов С.М., Наумов М.М. Использование полидигестографии у животных. -Воронеж, 1998.-35 с.

8. Ferrar J.T. Gastrointestinal smooth miscle funsion / J.T. Ferrar//Am. J. Dig. Dis.-1963.-V.8.-P. 103-110.

Аннотация

Устройство для регистрации перистальтики желудочно-кишечного тракта у животных. О.Б. Сеин, А.Н. Зохиров, В.А. Стариков, А.А. Долженков

Описывается конструкция устройства и методика его применения для регистрации перистальтики различных отделов желудочно-кишечного тракта у разных видов домашних животных.

Ключевые слова: желудок, кишечник, перистальтика, регистрация, собаки, овцы.

Размещено на Allbest.ru