مخطط كهربائي للمعدة

مخطط كهربية المعدة ( EGG ) هو رسم بياني مُولّد حاسوبيًا بواسطة تخطيط كهربية المعدة ، والذي يكشف ويحلل ويسجل الإشارة الكهربائية العضلية الناتجة عن حركة العضلات الملساء في المعدة والأمعاء وغيرها من الأعضاء التي تحتوي على عضلات ملساء. مخطط كهربية المعدة والأمعاء (أو مخطط كهربية الأحشاء ) هو عرض مشابه لتسجيل النشاط الكهربائي العضلي للجهاز الهضمي أو غيره من الأعضاء القادرة على توليد هذا النشاط.

تتكون هذه الأسماء من أجزاء مختلفة: electro ، لأنها مرتبطة بالنشاط الكهربائي، gastro ، وهي كلمة يونانية تعني المعدة، entero أو viscero ، وهي كلمة يونانية تعني الأمعاء، gram ، وهو جذر يوناني يعني "الكتابة".

يُشابه تخطيط كهربية المعدة (EGG) وتخطيط كهربية الأحشاء (EVG) وتخطيط كهربية الجهاز الهضمي من حيث المبدأ تخطيط كهربية القلب (ECG)، حيث تستشعر أجهزة الاستشعار الموجودة على الجلد الإشارات الكهربائية الدالة على النشاط العضلي الداخلي. فبينما يرصد تخطيط كهربية القلب النشاط العضلي في مناطق مختلفة من القلب، يرصد تخطيط كهربية المعدة أو تخطيط كهربية الأحشاء النشاط الكهربائي العضلي الناتج عن الانقباضات الموجية للمعدة أو الأمعاء أو غيرها من الأعضاء ( التمعج ).

اكتشف والتر سي. ألفاريز إشارة تخطيط كهربية المعدة (EGG) وكان رائدًا في الدراسات المبكرة لتخطيط كهربية المعدة في الفترة 1921-1922. ^{[ 1 ]}

تنتج حركة الجهاز الهضمي عن انقباضات منسقة للعضلات الملساء ، والتي بدورها تنشأ من نمطين أساسيين للنشاط الكهربائي عبر أغشية خلايا العضلات الملساء: الموجات البطيئة وجهود الفعل . ^{[ 2 ]} تبدأ الموجات البطيئة بواسطة منظمات ضربات القلب، وهي خلايا كاجال الخلالية (ICC). يختلف تردد الموجات البطيئة في أعضاء الجهاز الهضمي المختلفة، وهو مميز لكل عضو. تحدد هذه الموجات الحد الأقصى لتردد انقباض العضلة.

• المعدة  - حوالي 3 موجات في الدقيقة،
• الاثنا عشر  – حوالي 12 موجة في الدقيقة،
• الصائم  – حوالي 11 موجة في الدقيقة. ^{[ 3 ]}
• اللفائفي  - حوالي 8 موجات في الدقيقة،
• المستقيم  – حوالي 17 موجة في الدقيقة. ^{[ 4 ]}

يمكن تقسيم النشاط الكهربائي، أو ما يُسمى بشكل أدق بالنشاط العضلي الكهربائي للجهاز الهضمي، إلى فئتين: النشاط الكهربائي المتحكم (ECA) والنشاط الكهربائي الاستجابي (ERA). يتميز النشاط الكهربائي المتحكم (ECA) بجهود كهربائية متكررة بانتظام، تنشأ من منظم ضربات المعدة الموجود في جسم المعدة . لا تُعد الموجات البطيئة سببًا مباشرًا لحركة الأمعاء الدودية، ولكن ثبت وجود ارتباط بين انحراف الموجات البطيئة عن المعدل الطبيعي واضطرابات الحركة. ^{[ 5 ]}

يمكن تسجيل تخطيط كهربية المعدة من الغشاء المخاطي أو المصلي للجهاز الهضمي ، أو من سطح الجلد الخارجي. يوفر تخطيط كهربية المعدة الجلدي تمثيلاً غير مباشر للنشاط الكهربائي، وقد أثبتت العديد من الدراسات تطابقه التام مع التسجيلات المتزامنة للغشاء المخاطي أو المصلي. ونظرًا لسهولة إجرائه، يُستخدم تخطيط كهربية المعدة الجلدي بشكل شائع.

يمكن تسجيل عدة إشارات تخطيط كهربية المعدة (EGG) من مواقع قياسية مختلفة على جدار البطن. مع ذلك، ولتحقيق أقصى دقة في التحليل، من المهم اختيار القناة ذات السعة الأعلى. تتكون كل قناة عادةً من ثلاثة أقطاب كهربائية من الفضة والكلوريد الفضي (Ag-AgCl ). ^{[ 6 ]} تُجرى التسجيلات في حالة الصيام (عادةً من 10 إلى 30 دقيقة) وبعد تناول وجبة محفزة (عادةً من 30 إلى 60 دقيقة) مع استلقاء المريض بهدوء. قد تختلف الوجبة المحفزة، ولكن الوسيلة الأكثر شيوعًا هي الماء بدرجة حرارة الغرفة. يُشار إلى الانحرافات عن التردد الطبيعي بتغيرات في النشاط الكهربائي العضلي للمعدة (GMA) أو النشاط الكهربائي العضلي للأمعاء (IMA). وتشمل هذه التغيرات: 1) بطء نشاط المعدة الكهربائي العضلي، 2) تسارع نشاط المعدة الكهربائي العضلي، أو 3) نشاط المعدة الكهربائي العضلي بمعدل 3 دورات في الدقيقة، أو نشاط المعدة الكهربائي العضلي بمعدل أقل من الطبيعي.

في الأشخاص الأصحاء، تزداد قوة الإشارات الكهربائية بعد تناول الطعام. أما في المرضى الذين يعانون من اضطرابات في حركة المعدة و/أو الجهاز الهضمي، فغالباً ما يكون الإيقاع غير منتظم أو لا يحدث أي ارتفاع في القوة الكهربائية بعد تناول الطعام.

يعتمد تخطيط كهربية الجهاز الهضمي (EGEG) على أن الأعضاء المختلفة في الجهاز الهضمي تعطي موجات بطيئة بترددات مختلفة.

تُوضع أقطاب تخطيط كهربية الدماغ (EGEG) بعيدًا قدر الإمكان عن المعدة والأمعاء - وعادةً ما توضع ثلاثة أقطاب على الأطراف. وهذا يسمح بالحصول على نتائج أكثر استقرارًا وقابلية للمقارنة.

التحليل الحاسوبي

يقوم برنامج تحليل تخطيط كهربية المعدة بحساب ^{[ 9 ]}

• P(i)  – قدرات الإشارة الكهربائية بشكل منفصل من كل عضو من أعضاء الجهاز الهضمي في نطاق الترددات المقابل:

${\displaystyle P(i)=\sum _{n=st_{i}}^{n=fin_{i}}|S(n)|^{2},i=1,\dots ,5}$

حيث S(n)  – المكونات الطيفية في الرتبة من st _i إلى fin _i (المحددة بواسطة النطاق المستلم الذي تم فحصه لهذا العضو من الجهاز الهضمي) عن طريق تحويل فورييه المنفصل للإشارة الكهربائية من الجهاز الهضمي.

• ملاحظة  : السعة العامة (الإجمالية) للإشارة الكهربائية من خمسة أجزاء من الجهاز الهضمي:

${\displaystyle PS=\sum _{i=1}^{i=5}P(i).}$

• P(i)/PS  – النشاط الكهربائي النسبي.
• كريتم (i)  - عامل الإيقاع

${\displaystyle Kritm(i)={\frac {1}{fin_{i}-st_{i}}}\sum _{n=st_{i}}^{n=fin_{i}-1}|S(n)-S(n-1)|,i=1,\dots ,5}$

معايير تخطيط كهربية الدماغ (EGEG) للمرضى الطبيعيين: ^{[ 9 ]}

عضو من أعضاء الجهاز الهضمي	النشاط الكهربائي P(i)/PS	عامل الإيقاع Kritm(i)	P(i)/P(i+1)
معدة	22.4±11.2	4.85±2.1	10.4±5.7
الاثنا عشري	2.1±1.2	0.9±0.5	0.6±0.3
الصائم	3.35±1.65	3.43±1.5	0.4±0.2
اللفائفي	8.08±4.01	4.99±2.5	0.13±0.08
الأمعاء الغليظة	64.04±32.01	22.85±9.8	—

أجرى علماء النفس دراسات نفسية فيزيولوجية لمعرفة ما يحدث في الجسم أثناء التجارب العاطفية. وقد استُخدمت مؤخرًا مخططات كهربية المعدة لاختبار الاستثارة الفسيولوجية ، والتي كانت تُحدد بالفعل من خلال مقاييس مثل معدل ضربات القلب ، والاستجابات الجلدية الكهربائية ، والتغيرات في مستويات الهرمونات في اللعاب . ^{[ 10 ]}

يُعدّ ازدياد بطء المعدة (bradygastria)، وهو انخفاض النشاط الكهربائي في المعدة إلى أقل من دورتين في الدقيقة، مما يؤدي إلى تباطؤ إيقاع المعدة عند التعرض لمثيرات مثيرة للاشمئزاز ، نمطًا يحظى باهتمام علماء النفس حاليًا. وقد يكون هذا مؤشرًا على الغثيان والقيء، وهما استجابتان فسيولوجيتان للاشمئزاز. ^{[ 11 ]} في هذه الدراسة، استطاع وجود بطء المعدة التنبؤ بالاشمئزاز كسمة شخصية وحالة عابرة، وهو ما لم تتمكن أي من المقاييس الفسيولوجية الأخرى المستخدمة في الدراسة من رصده. ^{[ 11 ]} عادةً ما يترافق هذا النشاط الكهربائي العضلي غير الطبيعي مع مؤشرات أخرى للغثيان والقيء، مثل زيادة إفراز اللعاب، مما يدعم فكرة أن هذه الإيقاعات تُظهر علامات مبكرة للغثيان والقيء. تُعتبر هذه التفاعلات وسيلةً يرفض بها الجسم الأطعمة غير الصحية، ^{[ 11 ]} وهو ما يرتبط بفكرة أن الاشمئزاز تكيف تطوري لمساعدة البشر على تجنب استهلاك المواد السامة. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

خلال جلسات التغذية الوهمية للأطعمة الشهية وغير الشهية، تم قياس القدرة بمعدل 3 دورات في الدقيقة. وخلال التغذية الوهمية للأطعمة الشهية، زادت القدرة بمعدل 3 دورات في الدقيقة. ولم تُسجّل هذه الزيادة في التغذية الوهمية للأطعمة غير الشهية. ^{[ 12 ]} وخلص الباحثون إلى أن وجود هذا النمط يُشير على ما يبدو إلى بداية استعداد الجسم للهضم ، وأن غياب هذا النمط في حالة الشعور بالاشمئزاز قد يُشير إلى أن الجسم يستعد لرفض الطعام. ^{[ 12 ]} كما ترتبط زيادة القدرة بمعدل 3 دورات في الدقيقة بزيادة إفراز اللعاب والعصارة الهضمية، وكل ذلك يدعم فكرة أن هذا المنعكس، المسمى بالمنعكس الرأسي المبهمي ، ^{[ 12 ]} هو مقدمة لعملية الهضم. ويُشير اختلاف الاستجابة للأطعمة الشهية وغير الشهية إلى أن الجسم يستخدم الشعور بالاشمئزاز كمؤشر على ما إذا كان الطعام صالحًا للأكل ويستجيب وفقًا لذلك.

من المشاعر الأخرى التي لها تأثير جسدي ويمكن قياسها بواسطة تخطيط كهربية القلب (EGG) هي التوتر . فعندما يتعرض الجسم للتوتر ويستجيب برد فعل الكر والفر ، يتجه تدفق الدم إلى عضلات الذراعين والساقين بعيدًا عن الجهاز الهضمي. ويؤدي هذا النقص في تدفق الدم إلى إبطاء الجهاز الهضمي، ويمكن ملاحظة هذا التباطؤ في تخطيط كهربية القلب. ^{[ 13 ]} ومع ذلك، قد يختلف هذا الاستجابة من شخص لآخر ومن موقف لآخر. ^{[ 13 ]}

تُعدّ هذه الأمثلة جزءًا من نظرية أوسع نطاقًا تربط بين الدماغ والأمعاء . تنصّ هذه النظرية على أن العصب المبهم يُوفّر رابطًا مباشرًا بين الدماغ والأمعاء، بحيث يُمكن للمشاعر أن تؤثر على إيقاعات المعدة والعكس صحيح. ^{[ 12 ] [ 13 ]} نشأت هذه الفكرة في منتصف القرن التاسع عشر عندما لاحظ ألكسيس سانت مارتن ، وهو رجل مصاب بناسور في بطنه نتيجة إصابته بطلق ناري، انخفاضًا في إفراز العصارات الهضمية وبطءًا في إفراغ المعدة عند شعوره بالضيق. ^{[ 13 ]} في هذه الحالة، أثّرت المشاعر التي كان يشعر بها سانت مارتن على رد فعله الفسيولوجي، ولكن العكس صحيح أيضًا. في دراسة أُجريت على مرضى داء كرون، حيث شاهد المرضى وأفراد أصحاء أفلامًا سعيدة ومخيفة ومثيرة للاشمئزاز ومحزنة، أظهر مرضى داء كرون النشط استجابةً أكبر في تخطيط كهربية المعدة (استجابة فسيولوجية أكبر)، وأفادوا بشعورهم بمزيد من الإثارة عند شعورهم بمشاعر سلبية كالاشمئزاز أو الحزن. ^{[ 14 ]} يدفع هذا الباحثين إلى الاعتقاد بأن زيادة التنشيط الفسيولوجي قد تؤثر على زيادة الشعور بالعواطف. ^{[ 14 ]} وفي دراسة أخرى نُشرت عام 1943، أُجريت على توم، الرجل الذي خضع لعملية ناسور، وُجد أنه إذا كان توم خائفًا أو مكتئبًا، فإن نشاط معدته ينخفض، بينما يزداد عندما يكون غاضبًا أو عدائيًا. ^{[ 13 ]} وتتناقض هذه النتيجة مع دراسة تخطيط كهربية المعدة (EGG) التي أجراها إركولاني وآخرون، حيث طلبوا من المشاركين أداء عمليات حسابية ذهنية أو ألغاز صعبة أو سهلة. ووجدوا أن المهام الجديدة تُبطئ النشاط الكهربائي العضلي للمعدة، مما يشير إلى أن التوتر يميل إلى إعاقة نشاط المعدة، وأن هذا يمكن رصده بواسطة تخطيط كهربية المعدة. ^{[ 15 ]} وبينما لا يزال هناك الكثير من الأبحاث التي يتعين إجراؤها حول العلاقة بين الدماغ والأمعاء، فقد أظهرت الأبحاث حتى الآن أن معدتك تتحرك بشكل مختلف عند الانفعال العاطفي، ^{[ 16 ]} وقد يكون هذا أساس الشعور المعوي الذي يصفه الكثير من الناس.

توجد بعض القيود على استخدام تخطيط كهربية المعدة والأمعاء:

• غياب تقنية قياسية لإجراء تخطيط كهربية الجهاز الهضمي المحيطي،
• غياب المعايير القياسية للمعايير الفيزيولوجية الكهربائية للنشاط البيولوجي الكهربائي في المسار المعدي المعوي،
• استحالة تقدير تغيرات اضطرابات الحركة خلال لحظات زمنية محددة في مواقع محلية من الجهاز الهضمي.

• تخطيط كهربية المعدة وتخطيط كهربية الجهاز الهضمي لمدة 24 ساعة.
• تخطيط كهربية المعدة والأمعاء المشترك مع مراقبة درجة حموضة المريء لمدة 24 ساعة .
• تحليل الموجات الصغيرة لتخطيط كهربية المعدة والأمعاء. ^{[ 17 ]}
• كبسولة قياس عن بعد لمراقبة تخطيط كهربية المعدة والأمعاء. ^{[ 18 ]}

يُستخدم تخطيط كهربية المعدة أو تخطيط الجهاز الهضمي عندما يُشتبه في إصابة المريض باضطراب حركي، والذي قد يُشير إليه الغثيان والقيء المتكرران، وهما علامتان على أن المعدة لا تُفرغ الطعام بشكل طبيعي. وقد تم تقييم الاستخدام السريري لتخطيط كهربية المعدة على نطاق واسع لدى المرضى الذين يعانون من خزل المعدة وعسر الهضم الوظيفي.

• ستيرن، روبرت ميتشل؛ كوخ، كينيث (2004). دليل تخطيط كهربية المعدة . أكسفورد [أكسفوردشاير]: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-514788-9.
• مينتشيف م. مواضيع مختارة في تخطيط كهربية المعدة: الظواهر الكهربائية في معدة الإنسان .
• كوسينكو، ب.م.؛ فافرينتشوك، س.أ. (2013). تخطيط كهربية المعدة والأمعاء لدى مرضى قرحة المعدة المعقدة (ملف PDF) . يلم، واشنطن، الولايات المتحدة الأمريكية: دار نشر ساينس بوك. ص  142. ISBN 978-1-62174-026-1.