|
Автоволновые аспекты организации электрической активности перистальтирующих органов желудочно-кишечного тракта
В.А. Васильев
НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского
Электрическая активность гладкомышечных стенок органов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) состоит из двух компонентов: потенциалов действия (ПД) и медленных волн (МВ), характерные времена которых 1-10 мс и 3-12 с., а регистрируемые амплитуды 50-80 мв и 1-5 мв, соответственно. При этом ПД могут быть только на гребнях МВ.
Теория распространения нервного импульса показывает, что скорость распространения пропорциональна крутизне переднего фронта. Однако, наблюдаемые скорости МВ (0,5 - 20 см/с для различных участков ЖКТ) в несколько раз выше, чем для ПД. Корреляционные длины для МВ составляют для 40-100 см и 0,05-0,5 см для ПД. Эти противоречия разрешаются, если для МВ принять модель синхронизации цепочки диффузионно-связанных генераторов.
Природа МВ отличается от ПД. В полосках гладкомышечных тканей, помещенных в раствор без калия, регистрируются МВ, но ПД отсутствуют. В физиологическом растворе регистрируются как МВ, так и ПД, но отсутствуют сокращения, появляющиеся при добавлении кальция. Наиболее вероятной является гипотеза о метаболическом механизме распространения МВ.
Учитывая плотность сред внутри полых органов ЖКТ и их диаметры, можно показать, что организация перистальтических течений возможна только при длинноволновых медленных (более секунды) сокращениях стенок полых органов. Таким образом, МВ определяю вид течения, а ПД определяют их интенсивности.
В организации перистальтических течений существенную роль играют механические свойства мышц. В хронических опытах на животных проведена синхронная регистрация электрической активности, внутриполостного давления и электрического импеданса участка трубки органа, соответствующего ее диаметру. Наблюдались разнообразные режимы их взаимоотношений: от сильно коррелированных колебаний всех измеряемых величин (поступательные течения) до колебаний только одной них, при отсутствии изменений остальных (пропульсивные и маятникообразные течения). Естественно, наблюдается многообразие промежуточных соотношений между этими величинами. Причем, в норме имеет место как смена режимов (характерные времена - порядка 10 минут), так и модуляцию амплитуд колебаний с периодом 3-6 минут.
Все это приводит к вариабельности значений каждого из измеряемых параметров. Стабильность оценки вариабельности достигается при длительности наблюдений не менее часа. В условиях моделирования патологических процессов и стресса (путем медикаментозных воздействий) вариабельность резко снижается.
Таким образом, описания автоволновых режимов ЖКТ должно содержать как электрические, так и механические переменные. Однако, на длительных эпизодах можно анализировать состояния активности только по анализу электрических волн, используя оценки вариабельности сигнала, например, энтропийные.
Работа выполнена при содействии фонда поддержки научных школ России. |
