ГЛАВА 5. Влияние местоположения электрода сравнения рН-зонда и диффузионных потенциалов (скачков потенциала) на границах отделов ЖКТ на точность измерения рН в желудке и пищеводе. 5.1. Влияние местоположения электрода сравнения рН-зонда на точность измерения рН сурьмяным электродом, закрепленным на дистальном конце рН-зонда

Исследования влияния местоположения электрода сравнения на точность измерения рН внутри ЖКТ человека проводились Rovelstad R.A. с соавторами (1952г.), Mclauchlan G. с соавторами (1987г.), Линаром Е.Ю. (1968г.), Яковлевым Г.А. в 1995-2006 гг., и другими исследователями.

Линар Е.Ю. в 1968г. сообщил, что электродвижущая сила (ЭДС) сурьмяного электрода и наружного насыщенного ртутнокаломельного электрода сравнения отличается от ЭДС сурьмяного и внутреннего насыщенного ртутнокаломельного электрода сравнения на 2%: так разность ЭДС составляла 2-4 мВ в кислой среде и 10-12 мВ в нейтральной среде.

Новоселец С.А. с соавторами (1995г.) закрепляли насыщенный каломельный электрод сравнения в области внутренней поверхности предплечья, вблизи лучезапястного сустава и установили, что измерения внутрижелудочного рН равнозначны для рН-зондов с наружным и внутренним электродом сравнения.

Но Rovelstad R.A., Owen C.A., Magath T.B. еще в 1952г. в результате обследования рН в желудке у 14 здоровых людей в возрасте от 18 до 25 лет с помощью стеклянного электрода установили, что в случае нахождения ртутнокаломельного электрода на коже, а не вместе со стеклянным электродом, величина рН в пищеводе и двенадцатиперстной кишке ниже соответственно на 0,0-0,4 и 0,1-0,5, а в желудке выше на 0,1-0,6 рН.

Разность потенциалов между двумя насыщенными ртутнокаломельными электродами сравнения, один из которых контактировал с кожей указательного пальца левой руки здорового пациента, а второй — со слизистой оболочкой ЖКТ последнего, составляла соответственно: для тела желудка от -7,3 до 37 мВ; для двенадцатиперстной кишки от +4,4 до 30,8 мВ и для пищевода от +3 до 25 мВ.

Mclauchlan G. с соавторами (1987г.) обнаружил, что показания измерительного стеклянного электрода рН-зонда с ртутнокаломельным электродом сравнения, соединенным с внутрижелудочной средой мостиком, могут отличаться от показаний этого же измерительного электрода, работающего с накожным хлорсеребряным электродом на 0,30,65 ед.рН.

Следует отметить, что авторы этой работы изучали влияние внешнего электрода сравнения на точность определения рН одиночным измерительным электродом, который расположен на конце рН-зонда рядом с электролитическим ключом каломельного электрода сравнения.

Так, в случае накожного электрода сравнения величины рН в желудке выше в среднем на 0,3 рН, а в пищеводе ниже в среднем на 0,3 рН по сравнению с внутриполостным электродом сравнения. А при нахождении хлорсеребряного электрода сравнения в полости рта рН в желудке выше в среднем на 0,2 рН (0,0-0,4), а в пищеводе и двенадцатиперстной кишке ниже в среднем соответственно на 0,3 рН (0,0-0,6) и 0,7 рН (0,2-1,0) по сравнению с ВЭС.

Автором исследовано влияние места контакта насыщенного хлорсеребряного электрода сравнения (рис. 6а) с кожей обследуемого на величину ЭДС рН-зонда с сурьмяным электродом, находящимся внутри ЖКТ, путем сравнения этой ЭДС с ЭДС между тем же сурьмяным электродом и другим насыщенным хлорсеребряным электродом сравнения, закрепленным на дистальном конце рН-зонда рядом с сурьмяным электродом.

Для этого нами был создан рН-зонд, работающий поочередно с насыщенным внешним и насыщенным внутренним хлорсеребряными электродами сравнения, один из которых был внутри ЖКТ рядом с измерительным электродом, а второй снаружи и контактировал с кожей или слизистой полости рта.

Некоторые результаты этих исследований приведены в таблице 13. Так, при контактировании насыщенного внешнего электрода сравнения со слизистой полости рта ЭДС рН-зонда больше на 19 мВ ЭДС рН-зонда с насыщенным внутренним электродом сравнения, находящимся в теле желудка.

Таблица 13. ЭДС (мВ) рН-зонда при нахождении сурьмяного электрода в теле желудка в зависимости от места контакта насыщенного внешнего хлорсеребряного электрода сравнения с телом обследуемого [Яковлев Г.А., 2006г.]

Из данных таблицы 13 видно, что при закреплении насыщенного внешнего электрода сравнения в подключичной области ЭДС рН-зонда больше на 42 мВ ЭДС рН-зонда с насыщенным внутренним электродом сравнения, находящимся в теле желудка.

То есть величина измеряемого рН в этом случае может возрастать на 0,7÷0,8 ед. рН. Это подтверждается и измерением разности потенциалов между насыщенным электродом сравнения, находящимся в контакте с кожей подключичной области, и насыщенным электродом сравнения, расположенным в теле желудка. Эта разность потенциалов также была равна 42 мВ.

Если это возрастание ЭДС (или рН) не учитывается в методике измерения интрагастрального рН посредством рН-зонда с внешним накожным насыщенным ртутнокаломельным (или хлорсеребряным) электродом сравнения, то это может приводить к систематической погрешности измерения (до 0,8 рН).

При закреплении электрода сравнения на запястье левой руки ЭДС между насыщенным внешним электродом сравнения и сурьмяным электродом в меньшей мере (на 0,2 ед.рН) отличается от ЭДС между тем же сурьмяным электродом и расположенным рядом с внутренним насыщенным электродом сравнения.

Понятно, что разность потенциалов между внешним и внутренним электродами сравнения необходимо учитывать при разработке методики измерения интрагастрального рН, в частности, при выборе места закрепления накожного электрода, например, при измерении базального рН тела желудка натощак.

Автором было изучено влияние места контакта накожного хлорсеребряного электрода сравнения с электродной пастой, концентрация хлористого калия в которой составляет ~1М, т.е. в ~4,8 раза меньше, чем в насыщенном Ag/AgCl электроде сравнения.

Для этого был разработан и изготовлен рН-зонд с двумя электродами сравнения: внешним накожным и внутренним дистальным Ag/AgCl электродами сравнения, в рабочих полостях которых находилась электродная паста с концентрацией KCl около 1М. Оба электрода сравнения поочередно включали и измеряли их ЭДС с одним и тем же сурьмяным электродом. Некоторые результаты даны в таблице 14.

Анализ данных таблицы показывает, что при использовании рН-зондов с внешним НЭС с электродной пастой в рабочей полости точность измерения рН в пищеводе будет более высокой при креплении накожного электрода сравнения в подключичной области, а при измерении рН в теле желудка — при креплении накожного электрода сравнения к коже запястья левой руки. При калибровке ацидогастрометра необходимо это также учитывать.

В тоже время в опубликованных ранее работах никто из зарубежных исследователей не сообщал о результатах изучения точности измерения рН

при одновременной рН-метрии в двух и более отделах ЖКТ посредством рН-зонда с общим внутриполостным электродом сравнения, закрепленным на дистальном конце рН-зонда и двумя (и более) измерительными электродами., т.е. рН-зонда Линара (или его технического варианта).

Таблица 14. Величины ЭДС (мВ) рН-зонда при нахождении Sb-электрода в теле желудка (или в пищеводе) в зависимости от места контакта (крепления) накожного электрода сравнения с телом обследуемого [Яковлев Г.А., 2006г.]