Мобильная версия

Журнал "Гастроэнтерология" Том 55, №4, 2021

Особливості взаємозв’язку агресивних та захисних факторів слизової оболонки шлунка у хворих на патологію езофагогастродуоденальної зони з порушенням адаптаційного потенціалу та вегетативного гомеостазу (за даними PRECISE-діагностики)

Авторы: Шевченко Б.Ф., Пролом Н.В., Зигало Е.В., Руденко А.І., Демешкіна Л.В., Кислова Р.М.
ДУ «Інститут гастроентерології НАМН України, м. Дніпро, Україна

Рубрики: Гастроэнтерология

Разделы: Клинические исследования

Актуальність. Дисбаланс взаємодії симпатичної і парасимпатичної ланок вегетативної нервової системи призводить до вегетативної дисрегуляції серцевого ритму, наслідком якої є недостатня стійкість до стресів, порушення адаптації та виснаження захисних механізмів слизової оболонки шлунка, тому метою нашого дослідження було оцінити адаптаційний потенціал організму залежно від агресивних та захисних факторів шлункового соку. Матеріал та методи. Був обстежений 71 хворий із патологією езофагогастродуоденальної зони з використанням PRECISE-діагностики. У шлунковому вмісті визначали рівень рН, пепсину, глікопротеїнів, фукози та сіалових кислот. Хворі були розподілені на 3 репрезентативні групи: І — 30 пацієнтів із грижею стравохідного отвору діафрагми; ІІ — 20 хворих на ахалазію кардії; ІІІ — 21 пацієнт із ускладненим перебігом виразкової хвороби дванадцятипалої кишки. Результати. 85,2 % пацієнтів мали дисбаланс симпатичної та парасимпатичної ланок вегетативної системи. Симпатичні механізми домінували в 71,3 % пацієнтів. У той же час більшість пацієнтів з ахалазією кардії мали ваготонію. Адаптаційний та компенсаторний механізми були виявлені після вивчення взаємозв’язку між факторами агресії та захистом слизової шлунка. При аналізі співвідношення агресивних та захисних факторів шлункового соку були виділені такі адаптаційно-компенсаторні варіанти: 1) гіперреактивний — одночасне підвищення рівня факторів як агресії, так і захисту; 2) компенсаторний — збільшення рівня агресивних факторів на фоні нормальних захисних показників; 3) декомпенсаторний — підвищення рівня агресивних факторів одночасно зі зниженням рівня факторів захисту. Висновки. Адапатаційний потенціал організму 85,2 % хірургічних хворих, переважно пацієнтів із грижею стравохідного отвору діафрагми та ахалазією кардії, за даними PRECISE-діагностики, визначений як знижений у вигляді зриву адаптації при декомпенсаторному варіанті співвідношення агресивних та захисних факторів шлункового соку.

Background. An imbalance of interaction between the sympathetic and parasympathetic links of the autonomic nervous system leads to autonomic dysregulation of the heart rate resulting in insufficient stress resistance, impaired adaptation and depletion of the protective mechanisms of the gastric mucosa. Therefore, the purpose of our research was to study adaptive potential of the body depending on the aggressive and protective factors of the gastric juice. Materials and methods. Seventy-one patients with esophagogastroduodenal pathology were examined using the method of PRECISE-diagnostics. The level of pH, pepsin, glycoproteins, fucose and sialic acids in the gastric contents was determined. The patients were divided into 3 representative groups: I — 30 individuals with hiatal hernia; II — 20 patients with achalasia cardia; III — 21 people with duodenal ulcer disease complicated by stenosis. Results. An imbalance of sympathetic and parasympathetic links of autonomic system was detected in 85.2 % of patients. The sympathetic mechanisms dominated in 71.3 % of cases. At the same time, most patients with achalasia cardia had vagotonia. The adaptive and compensatory mechanisms were identified after studying the relationship between the aggressive and protective factors of the gastric mucosa. When analyzing the correlation of aggressive and protective factors of gastric juice, the following adaptive and compensatory options were revealed: 1) hyperreactive, with simultaneous increase in the factors of both aggression and protection; 2) compensatory (an increase in the level of aggressive factors against the background of normal protective indicators); 3) decompensatory (an increase in the level of aggressive factors simultaneously with a decrease in protective factors). Conclusions. The adaptive potential of the body in 85.2 % of surgical patients, mostly those with hiatal hernia and achalasia cardia, according to PRECISE-diagnostics was defined as reduced, in the form of impaired adaptation in decompensatory type of the relationship between aggressive and protective factors of gastric juice.

Ключевые слова

агресивні та захисні фактори; слизова оболонка шлунка; вегетативний тонус; адаптаційний потенціал; варіабельність серцевого ритму; езофагогастродуоденальна зона

aggressive and protective factors; gastric mucosa; autonomic tone; adaptive potential; heart rate variability; esophagogastroduodenal zone

doi: http://dx.doi.org/10.22141/2308-2097.55.4.2021.247912

Вступ

У регуляції секреції соляної кислоти в шлунку беруть участь центральні та периферичні механізми. Нейрогенні структури, такі як вегетативна нервова система (ВНС), кірково-підкіркові зони, ретикулярна формація, відіграють важливу роль у формуванні гастродуоденальної патології. Доведена роль стресу як головного або допоміжного етіологічного фактора виразкових уражень слизової оболонки шлунка (СОШ) [1]. Це означає, що за певних умов стрес-реакція перетворюється із загальної ланки адаптації організму до різних факторів навколишнього середовища в патогенний механізм. Серед численних методів оцінки рівня стресу в людини найбільш простим й загальнодоступним визначений аналіз варіабельності серцевого ритму (ВСР) [1–3]. Система кровообігу може слугувати індикатором адаптаційних реакцій організму загалом і стресу зокрема. Таким чином, аналіз ВСР дозволяє оцінити як результат адаптаційної реакції організму, так і ступінь участі в цій реакції різних рівнів і ланок регуляторних механізмів [4]. Сьогодні визначення параметрів ВСР визнано найбільш інформативним неінвазивним методом кількісної оцінки вегетативної регуляції серця, що допомагає вивчити взаємозв’язок мозку і внутрішніх органів [5]. Співвідношення низьких і високих частот (LF/HF) використовується як індекс симпатико-парасимпатичного балансу. ВНС впливає як на моторику шлунково-кишкового тракту, так і на показники секреції шлункового соку (ШС) [6, 7]. Таким чином, особливості вегетативного статусу і функціонування гомеостатичних систем організму, які об’єднують секреторні, моторно-тонічні і трофічні розлади езофагогастродуоденальної зони (ЕГДЗ), визначають клінічну своєрідність захворювань цієї зони і можуть розглядатися як функціональні предиктори обтяження хвороби [8]. Такі порушення підсилюють дію інших агресивних факторів, які у фізіологічних умовах урівноважені захисними механізмами слизової оболонки верхніх відділів травного каналу [7]. Щодо захисних властивостей епітеліального бар’єра ЕГДЗ, то вони обумовлені його проникністю, внутрішньоклітинним і міжклітинним іонним обміном та станом мікроциркуляції та репарації. Безперервний шар слизового гелю та бікарбонатні іони є головними компонентами цитопротекції гастроцитів [9]. У нормальних умовах цілісність слизової оболонки підтримується захисними механізмами, які включають просвітні, преепітеліальні фактори, епітеліальний бар’єр, безперервне відновлення клітин, адекватну мікроциркуляцію слизової оболонки, сенсорну іннервацію, генерацію простагландинів й оксиду азоту, а також широкий спектр речовин, що розглядаються як медіатори запалення. Застосування аналізу ВСР як методу оцінки адаптаційних можливостей організму або поточного рівня стресу становить практичний інтерес для спеціалістів різних галузей медицини. В осіб із хронічними захворюваннями підвищення ризику порушення адаптації та виснаження функціональних резервів організму може призвести до обтяження хвороби або її ускладнень [2].

Досліджуючи ВСР, можна зробити висновок про функціональний резерв та адаптаційний потенціал організму людини, рівень стресостійкості, стан ВНС, що має важливе прогностичне і діагностичне значення [2]. Нещодавно, у 2018 р., в Україні було впроваджено PRECISE-діагностику, за допомогою якої проводиться аналіз ВСР із використанням хмарної технології автоматизованої інтерпретації елекардіограми з аналізом більше 700 параметрів на основі Міннесотського коду [10]. За допомогою PRECISE-діагностики аналізують стан ВНС, рівень стресу, адаптації та ризику серцево-судинних захворювань.

Мета дослідження: оцінити вегетативний тонус, адаптаційний потенціал за показниками ВСР у хворих на патологію ЕГДЗ залежно від співвідношення факторів агресії та захисту СОШ.

Матеріали та методи

Обстежений 71 пацієнт із захворюваннями ЕГДЗ, які були розподілені на 3 репрезентативні групи: І — 30 хворих із грижею стравохідного отвору діафрагми (ГСОД) (42,3 %); ІІ — 20 пацієнтів із ахалазією кардії (АК) (28,2 %); ІІІ — 21 хворий із ускладненим перебігом виразкової хвороби дванадцятипалої кишки (ВХ ДПК) (29,5 %).

Оцінку ВСР проводили за результатами PRECISE-діагностики за допомогою електрокардіографа CONTECT 8000GW (Китай) із блютуз-з’єднанням і програмним забезпеченням. Для інтерпретації результатів електрокардіограми виконане підключення до вебсервісу Аmazon [10]. Аналізували такі показники: симпатовагальний баланс LF/HF для визначення вегетативного тонусу (ВТ): до 0,9 — ваготонічний, від 0,9 до 1,6 — нормотонічний, більше 1,6 — симпатикотонічний; RMSSD (кількісна оцінка виснаження резервів адаптації) для визначення рівня адаптації: до 20 м/с — порушення адаптації, від 20 до 100 м/с — нормальна адаптація.

Шлункову секрецію збирали під час езофагогастродуоденоскопічного дослідження методом відсмоктування в градуйовану пробірку. У шлунковому вмісті визначали: рівень pH, концентрацію пепсину, глікопротеїнів. Функціональну активність поверхнево-епітеліальних клітин СОШ визначали за концентрацією загальних глікопротеїнів у ШС [11]. Рівень сіалових кислот вивчали за методом I. Warren [12]. Вміст фукози визначали за методом, що запропонував L. Dische, за допомогою реакції із солянокислим цистеїном [13]. Концентрацію гексозамінів у ШС визначали за реакцією з ацетилацетоном у лужному середовищі за методом R. Palmer [13]. Контрольну групу становили 20 практично здорових осіб.

Статистичну обробку даних проводили за допомогою комп’ютерних програм Statistica 6.0 та Microsoft Excel 7.0. Оцінку статистичної значимості відмінностей у розподіленні відповідей у групах порівняння здійснювали з використанням критерію Стьюдента і критерію хі-квадрат [14].

Результати та обговорення

Показники функціонального стану надсегментарного відділу ВНС у хворих із патологією сфінктерного апарату ЕГДЗ за результатами PRECISE-діагностики наведені в табл. 1.

Аналіз співвідношення LF/HF виявив значне його підвищення у хворих I та III груп до (3,67 ± 1,50) та (4,25 ± 1,20) відповідно, що свідчить про збільшення симпатичної регуляції та зменшення парасимпатичного впливу на серцеву діяльність (p < 0,05). Вегетативний баланс у третини хворих II групи був порушеним у бік ваготонії з вірогідним зниженням індексу LF/HF до (0,17 ± 0,18) (p < 0,05). Аналіз частоти різних видів тонусу ВНС серед хірургічних хворих, які були обстежені, показав, що у всіх групах переважала частота симпатикотонії (57,8 %) і ваготонії (26,8 %) із перевагою останньої в 40,0 % хворих на АК (p < 0,05). Таким чином, проведені дослідження продемонстрували наявність у більшості хірургічних хворих (84,6 %) дисбалансу ВНС.

У досліджених хворих за результатами PRECISE-діагностики (рис. 1) середні значення RMSSD, що характеризує адаптаційні можливості організму, були знижені у хворих I та II груп, в яких даний показник становив (13,2 ± 4,6) м/с та (11,5 ± 1,8) м/с відповідно, порівняно з хворими III групи, у яких показники коливалися в межах референтних значень (p < 0,05). Аналіз отриманих даних виявив, що в І та II групах переважали хворі зі зривом адаптації (рис. 1).

Результати дослідження кислотоутворюючої функції шлунка в пацієнтів із патологією ЕГДЗ наведені в табл. 2, з якої ми бачимо, що в 76,0 % досліджених пацієнтів із ГСОД та АК переважала гіперацидна секреція. В інших нозологічних групах — анацидна. Максимальне зниження рівня pH шлункового соку відмічалось у пацієнтів II групи — (1,4 ± 0,3), що у півтора раза (р < 0,01) менше за контрольні показники — (2,51 ± 0,35). У 95,2 % хворих з ускладненим перебігом ВХ ДПК також переважала гіперацидна і нормоацидна секреція.

Максимальне зниження pH ШС відмічалось у пацієнтів з ускладненим перебігом ВХ ДПК (1,10 ± 0,25), що у 2,3 раза менше за контрольні показники. Ферментоутворююча функція головних клітин (пепсину) була підвищеною у 40,0 % пацієнтів I групи, у яких активність пепсину зростала у 2,5 раза (р < 0,05) відносно контрольної групи та порівняно з II та III групами, де ферментоутворююча функція головних клітин була збереженою в 63,4 % випадків. Пригнічена ферментативна активність відмічалась у 23,3 % хворих I групи — до (0,10 ± 0,03) мг/мл, що в 6 разів (р < 0,01) менше за контроль, та у 25,0 % пацієнтів II групи, в яких активність пепсину знижувалась до (0,03 ± 0,03) мг/мл, що у 20 разів (р < 0,01) менше за контроль.

Результати дослідження основного захисного фактора СОШ глікопротеїну у хворих із патологією ЕГДЗ наведені в табл. 3.

Установлено, що концентрація глікопротеїнів у шлунковому соку в 64,8 % хворих була збереженою. У спектрі виявлених порушень підвищена активність глікопротеїнів спостерігалась переважно у хворих на ГСОД (60,0 %) із зростанням у 4,7 раза — до (0,47 ± 0,09) мг/мл (р < 0,05) відносно контрольних значень. Кількісний склад компонентів захисного фактора глікопротеїнового гелю (сіалові кислоти, фукоза, гексозаміни) був неоднаковим в усіх досліджених групах. Результати досліджень компонентів глікопротеїнового гелю наведені в табл. 4, з якої бачимо, що концентрація сіалових кислот підвіщувалась в усіх групах. Так, у хворих II групи даний показник збільшився до (0,47 ± 0,17) ммоль/л, III групи — до (0,39 ± 0,07) ммоль/л, що відповідно в 5,2 і 4,3 раза вище від показника групи контролю (р < 0,001). У той же час у більшості досліджених пацієнтів концентрація фукози, навпаки, знизилась у середньому до (0,58 ± 0,20) ммоль/л. Рівень глікозамінів вірогідно зменшився до (0,24 ± 0,15) ммоль/л у пацієнтів із АК, що в 1,8 раза менше відносно контролю (р < 0,05).

Таким чином, у всіх пацієнтів із захворюванням ЕГДЗ співвідношення факторів агресії і захисту було різноспрямованим. Вірогідно підвищений фактор агресії відмічався у 23,8 % пацієнтів із компенсованим стенозом гастродуоденальної зони виразкового генезу, у яких pH шлункового соку знижувався до (1,10 ± 0,25), що в 1,7 раза (р < 0,01) менше за контроль, а протеолітична активність пепсину зростала в 3,5 раза (р < 0,05) відносно контролю. Слід зазначити, що підвищення активності парієтальних і головних клітин супроводжувалось активацією діяльності поверхнево-епітеліальних клітин СОШ. Концентрація глікопротеїнів у ШС зростала у цих пацієнтів відносно контрольних показників (р < 0,01). Зміна кількісного складу захисного фактора глікопротеїнового гелю призводила до того, що окремі його компоненти, зокрема сіалові кислоти, ставали агресивним фактором щодо поверхнево-епітеліальних клітин СОШ.

При аналізі співвідношення факторів агресії та захисту ШС були виділені такі адаптаційно-компенсаторні варіанти: 1) гіперреактивний — одночасне підвищення факторів як агресії, так і захисту; 2) компенсаторний — підвищення рівня агресивних факторів на фоні нормальних захисних показників; 3) декомпенсаторний — підвищення рівня агресивних факторів одночасно зі зниженням факторів захисту. У 65,4 % пацієнтів із ГСОД переважав декомпенсаторний варіант співвідношень, тоді як у 80,0% хворих на АК спостерігався компенсаторний варіант. У 85,3 % пацієнтів зі стенозом гастродуоденальної зони виразкового генезу переважав гіперреактивний варіант співвідношень. Аналіз адаптаційних можливостей організму хірургічних хворих залежно від різновидів дисбалансу агресивних і захисних механізмів СОШ показав, що при декомпенсаторному варіанті у 85,2 % випадків спостерігається зрив адаптаційних можливостей організму (рис. 2). Таким чином, дефіцит і диспропорція компонентів полімерних структур слизового гелю призводить до зменшення стійкості глікопротеїнів, що сприяє агресивним діям протеолітичних ферментів із подальшим формуванням патологічного процесу в слизовій оболонці ЕГДЗ на фоні зниження адаптаційних можливостей організму.

Висновки

1. За даними дослідження ВСР за допомогою PRECISE-діагностики, у 55,8 % обстежених хворих визначено суттєве порушення адаптаційних можливостей організму за рахунок хворих на ГСОД та АК, причому вираженість змін та частота виникнення були притаманні більшості хворих на ГСОД (p < 0,05).

2. ВНС у 85,7 % хірургічних хворих із патологією ЕГДЗ функціонує в режимі дисбалансу її симпатичної та парасимпатичної ланок із превалюванням частоти симпатикотонії (71,2 %) у спектрі виявлених порушень із ваготонічною домінантою у 40,0 % хворих на АК (p < 0,05).

3. При аналізі співвідношення факторів агресії та захисту ШС були виділені такі адаптаційно-компенсаторні варіанти: 1) гіперреактивний — одночасне підвищення факторів як агресії, так і захисту; 2) компенсаторний — підвищення рівня агресивних факторів на фоні нормальних захисних показників; 3) декомпенсаторний — підвищення рівня агресивних факторів одночасно зі зниженням факторів захисту.

4. Визначені основні варіанти співвідношень агресивних та захисних факторів у хворих на ГСОД: у 65,4 % випадків переважав декомпенсаторний варіант, у 80,0 % хворих на АК та у 75,3 % хворих на стеноз пілородуоденальної зони спостерігався компенсаторний варіант.

5. Адапатаційний потенціал організму 85,2 % хірургічних хворих, за даними PRECISE-діагностики, визначений як знижений у вигляді зриву адаптації при декомпенсаторному варіанті співвідношення факторів агресії та захисту в шлунковому соку.

Конфлікт інтересів. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів та власної фінансової зацікавленості при підготовці даної статті.

Інформація про фінансування. Робота виконується відповідно до плану наукових досліджень відділу хірургічних органів травлення Державної установи «Інститут гастроентерології НАМН України». Усі пацієнти підписали інформовану згоду на участь у цьому дослідженні.

Внесок авторів: Б.В. Шевченко — концепція та дизайн дослідження; Н.В. Пролом — вступ, висновки, редагування тексту; Е.В. Зигало — обробка клінічних та статистичних даних, виконання інструментальних досліджень, аналіз отриманих результатів, написання статті.; А.І. Руденко — обробка клінічних та статистичних даних, виконання функціональних досліджень; Л.В. Демешкіна — редагування статті, вступ; Р.М. Кислова — виконання інструментальних досліджень.

Отримано/Received 27.10.2021

Рецензовано/Revised 12.11.2021

Прийнято до друку/Accepted 24.11.2021

Список литературы

Kim H.G., Cheon E.J., Bai D.S., Lee Y.H. Stress and Heart Rate Variability: A Meta-Analysis and Review of the Literature. Psychiatry Investig. 2018. № 15(3). P. 235-245. doi: 10.30773/pi.2017.08.17.
Clinical investigation report. Randomized, prospective, sham-controlled, blinded, cross-over clinical study of the effect of the virtual reality (VR) technology on the recovery of the indicators of the autonomic nervous system in healthy volunteers affected by moderate stress. Pure Purr virtual reality techn. 1000 N. West St., Ste 1501, City of Wilmington, Delaware 19801, 2019. 40 р.
Mondéjar-Guerra V., Rouco J., Novo J., Penedo M., Ortega M. Heartbeat classification fusing temporal and morphological information of ECGs via ensemble of classifiers. Biomedical Signal Processing and Control. 2019. Vol. 47. P. 41-48. doi: org/10.1016/j.bspc.2018.08.007.
Sen J., McGill D. Fractal analysis of heart rate variability as a predictor of mortality: A systematic review and meta-analysis. Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science. 2018. V. 28(7). Р. 72-101. https://doi.org/10.1063/1.5038818
Sessa F., Anna V., Messina G. et al. Heart rate variability as predictive factor for sudden cardiac death. Aging (Albany NY). 2018. № 10(2). P. 166-177. doi: 10.18632/aging.101386.
Еремина Е.Ю., Зверева С.И., Козлова Л.С. Показатели вариабельности сердечного ритма у пациентов с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2018. Вып. 157. № 9. С. 10-14.
Чижиков Д.А., Фомин Л.Б., Борисов В.И. Использование методики определения вариабельности ритма сердца для дифференциальной диагностики язвенной болезни и идиопатических язв двенадцатиперстной кишки. Современные технологии в медицине. 2015. Т. 7. № 2. С. 99-104. doi: 10.17691/stm2015.7.213.
Nadaleto B.F., Herbella F.A., Patti M.G. Gastroesophageal reflux disease in the obese: Pathophysiology and treatment. Surgery. 2016. Vol. 159. № 2. P. 475-486. doi: 10.1016/j.surg.2015.04.034.
Yandrapu H., Sarosiek J. Protective Factors of the Gastric and Duodenal Mucosa: An Overview. Curr. Gastroenterol. Rep. 2015 Jun. № 17(6). Р. 24. doi: 10.1007/s11894-015-0452-2.
PRECISE automated ECG interpretation. California, 90291, United States. 2018.
Шелекетина И.И., Кожухарь Н.П., Минько А.Ф., Руденко А.И. Количественный метод определения гастромукопротеидов: Инф. письмо. 1983. Вып. 63. 3 с.
Руденко А.І., Майкова Т.В., Мосійчук Л.М. та ін. Клініко-лабораторна оцінка функціонального стану секреторних залоз шлунка: Методичні рекомендації. 2004. 23 с.
Шелекетина И.И., Кожухарь Н.П., Минько А.Ф., Руденко А.И. К методике определения активности пепсина в желудочном соке. Лаб. дело. 1981. № 4. С. 254-255.
Мамаев А.Н. Основы медицинской статистики. М.: Практическая медицина, 2011. 128 с.