УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПЕРИСТАЛЬТИКИ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА У ЖИВОТНЫХ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПЕРИСТАЛЬТИКИ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА
У ЖИВОТНЫХ
О.Б. Сеин, А.Н. Зохиров, В.А. Стариков, А.А. Долженков
Аннотация. 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.
Изучение функционального состояния желудочнокишечного 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 использова-
нием 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.
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).
плотно с ней фиксируется, что несомненно влияет на его
перистальтику и результаты исследования (рисунок 3).
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 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 рисунке 4.
а
б
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
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.
а
б
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.
а
б
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.33-35.
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.
Информация об авторах
Сеин Олег Борисович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой терапии и акушерства ФГБОУ
ВПО «Курская ГСХА», тел. 53-15-55.
Зохиров Алишер Нобоварович, аспирант ФГБОУ ВПО
«Курская ГСХА», тел. 53-15-55, e-mail:zochirov@mail.ru.
Стариков Виктор Александрович, аспирант ФГБОУ ВПО
«Курской ГСХА». тел. 53-15-55.
Долженков Алексей Александрович, аспирант ФГБОУ
ВПО «Курская ГСХА», тел. 53-15-55.