PMC (Dansk)

Diskussion

målet med en kolon motorisk funktionstest er at undersøge en patients evne til at generere “spontan” og stimulusinduceret kolon motorisk aktivitet. I de fleste undersøgelser, der sammenligner en kohorte af patienter med en kohorte af kontroller, fremsættes der udsagn om, hvorvidt et bestemt motorisk mønster i gennemsnit øges eller formindskes, skønt det meste kun er hap. ‘ er, der evalueres, og nogle gange afgives en erklæring om, hvorvidt den samlede aktivitet blev forøget efter et måltid eller ej., Den nuværende hrcm-undersøgelse identificerer mange flere motoriske mønstre og identificerer dem som formering eller ikke-formering, hvilket fremmer transit eller absorption og giver således en bedre vurdering af motorfunktionen. Den foreliggende undersøgelse viser også, at de fleste patienter med kronisk forstoppelse, der er afhængige af afføringsmidler til tarmbevægelser, og som er blevet diagnosticeret med en inert kolon 3-25 år før undersøgelsen, viser markant kontraktil aktivitet og respons på et måltid., For disse patienter var dette en åbenbaring, der opmuntrede til overholdelse af behandlingen; behandlingen af kortvarig prokinetik ud over livsstilsændringer resulterede i, at 8 ud af de 11 patienter, der var tilgængelige til opfølgning, opnåede regelmæssige tarmbevægelser uden afføringsmidler inden for 1 år., Vores data antyder hypotesen om, at patienter, der er afhængige af afføringsmidler til tarmbevægelser, der viser et højt basisniveau af SP .s (10-20/30 min) og/eller en betydelig stigning i SP .s (200-300%) og en stigning i haustral aktivitet som reaktion på et måltid, vil reagere på kortvarige prokinetik og livsstilsændringer, så afføringsmidler muligvis ikke længere er nødvendige efter 3 måneder til 1 år.

den foreliggende undersøgelse viser, at motoriske mønstre og reaktioner på et måltid varierer markant i kontroller og hos patienter med forstoppelse, der er afhængige af afføringsmidler til tarmbevægelser., Der blev ikke observeret noget unikt motorisk mønster forbundet med forstoppelse, men patienter med forstoppelse fremkalder haustral aktivitet som respons på et måltid mere sammenlignet med kontroller, der antyder stærkere absorption. En endelig søgning efter statistiske forskelle i motoriske mønstre mellem kontroller og patienter med forstoppelse kræver større stikprøvestørrelser samt en søgning efter optimale stimuli til at fremkalde forskellige motoriske mønstre. Det følgende er en diskussion om de forskellige trykmønstre, der blev identificeret.,

sp .s blev observeret som forbigående stigninger i intraluminalt tryk, som oftest dækker hele 35 cm af det vurderede tyktarm. Udtrykket samtidig trykbølge blev valgt som det blev defineret af de Schryver et al. og Rao et al.18,9. Dette motormønster er også blevet omtalt som samtidige sammentrækninger16, 19 eller samtidige bølger20. Udtrykket ” tryk “blev valgt over” sammentrækning”, da manometri kun måler tryk.

i den foreliggende undersøgelse var SP. ‘ er langt det mest visuelt fremtrædende fremdrivende motormønster., Sp .s ‘ fremdrivende karakter er relateret til deres fremtrædende tilknytning til gasudvisning som bestemt i den foreliggende undersøgelse og af Kamm et al.21. Desuden udfører vi i øjeblikket HRCM med 84 kanal vandperfuserede katetre, og sp .s af amplituder over 40 mmHg forårsager udstrømning af vand hos raske frivillige (Chen og Hui .inga, upubliceret). Den SPWs var forbundet med afslapning af den interne anale sphincter, selv hvis SPWs var af lav amplitude., Sidstnævnte sætter SPWs i samme kategori som andre inspirerende motoriske mønstre, såsom HAPW22 og esophageal og gastrisk formerings-motoriske aktiviteter, der er efterfulgt af sphincter relaxation23,24.

samtidige trykbølger var ikke forårsaget af en sammentrækning i nogen del af det målte segment, der simpelthen forårsagede trykændringer i resten af segmentet med det, der ofte kaldes en “fælles hulrum” – effekt., Dette illustreres bedst af det faktum, at en hap., der opstod i den proksimale del af det målte segment, ikke umiddelbart forårsagede en samtidig trykændring i den distale del. En høj amplitudetrykbølge på 120 mmHg, der bevæger sig over 10 cm i den proksimale del af det målte segment, må ikke forårsage nogen ændring i trykket i den distale del af det målte segment., I upublicerede undersøgelser målte vi samtidigt motoriske mønstre og intraluminalt tryk med HRCM i kaninens proksimale kolon og viste, at en samtidig trykbølge er konsekvensen af hurtige formerings -, fremdrivende sammentrækninger. Den generelle karakter af motormønstre i kaninen er blevet beskrevet tidligere25,26,27,28, 29. Desuden, adskillige observationer rapporteret i litteraturen indikerer prominensen af hurtig fremdrivende bevægelse af indhold i den humane kolon som set med barium røntgenstråler., Ritchie bemærkede ,at”indhold flyttede næsten øjeblikkeligt fra den hepatiske bøjning til miltbøjningen” 30. Hert.og Ne .ton bemærkede, at “ikke mere end et sekund eller to blev besat i passagen af fæces fra den ene ende af tyktarmen til den anden”31. Hurtige formerings sammentrækninger er sandsynligvis relateret til hurtige “rushes” af elektrisk aktivitet registreret fra den menneskelige kolon af Bueno et al. formering over ~100 cm med en hastighed på 10,5 2.6 2,6 cm / s32. Bølger af en sådan hastighed vises samtidig i den nuværende undersøgelse og i 24 timers studier som dem, der udføres af Rao og kolleger9., De Schryver et al. bemærkede, at trykbølger kunne formere sig med hastigheder op til 12 cm / s18. Interessant nok, Bueno et al. fandt, at de elektriske” siv ” var mere fremtrædende hos patienter med forstoppelse sammenlignet med dem med diarrhea33.

selvom samtidige trykbølger var “det dominerende mønster af motorisk aktivitet i tyktarmen” vist i en 2001-undersøgelse ved hjælp af 24 timers manometri9, evalueres de i de fleste kolonstudier til dato ikke, sandsynligvis på grund af frygt for at inkludere artefakter på grund af abdominale trykændringer., I de første 8 timer af en 24 timers optagelse var antallet af “samtidige sammentrækninger” ikke forskelligt mellem kontroller og forstoppede patienter10. De Schryver et al. bemærkede, at forekomsten af samtidige trykbølger var signifikant højere hos patienter med forstoppelse sammenlignet med de raske forsøgspersoner (18 5 5 vs 6 3 3 per 2 timer), men ingen effekt af et måltid blev observeret18. I disse undersøgelser fra Rao et al. og Schryver et al., blev der ikke nævnt svar hos individuelle patienter., I en undersøgelse hos børn blev samtidige trykbølger kun set efter bisacodyl16 og primært i det distale kolon og derefter ofte som en fortsættelse af hap .s. I den foreliggende undersøgelse var SP. ‘er almindelige i kontroller og patienter med forstoppelse, og mange patienter med forstoppelse og kontroller viste en numerisk stigning i SP.’ er efter måltidet.

hurtigt-analyser af formerings-sammentrækninger underliggende SPWs, som er kendetegnet ved den kanin kolon, er grundlæggende en myogenic motor mønster, da de kan forekomme i tilfælde af TTX25,27, eller i overværelse af hexamethonium27., Sp. ‘ er er ofte meget rytmiske ved ~0.5–1 cyklus/min, hvilket antyder, at en pacemaker er forbundet med motormønsteret. Interstitielle celler af Cajal (ICC) er pacemakere af tarmmotilitet27,34,35,36. De hurtige sammentrækninger i kaninkolonnen forekommer synkront i den cirkulære og langsgående muskel27,hvilket antyder sandsynligheden for, at ICC forbundet med den myenteriske ple .us (ICC-MP) er den tilknyttede pacemaker25, 27. Rapporterede intracellulære elektriske og mekaniske aktiviteter af den humane kolon in vitro antyder, at i den humane kolon, lav frekvens (0.3–0.,6 cpm) langsomme bølger er forbundet med ICC-mp37. En 1-3 cykler / min Elektrisk rytmicitet blev også observeret i den humane kolon cirkulære muskel under anvendelse af ekstracellulære elektroder38. Pacemakeraktiviteten af ICC-MP i tyktarmen er stimulusafhængig37, 39, 40 med distention og neural aktivitet som mulige stimuli. Hurtige formerings sammentrækninger bliver mere effektive som et fremdrivende motormønster, når de forekommer i klynger af 2 eller flere sammentrækninger; under disse betingelser hæmmes aktiviteten af TT .25 og dermed neuralt reguleret., En SP.vil være forbundet med en klynge af hurtige formerings sammentrækninger. En neurogen komponent antydes også af det tætte forhold mellem en SP.og afslapning af den indre anal sphincter.

isolerede tryktransienter, trykstigninger registreret af en sensor og ikke forbundet til en trykændring i tilstødende sensorer, blev set i alle fag under alle forhold. De kaldes også isolerede Trykbølger18, 16., Isolerede tryktransienter vises ofte i et meget regelmæssigt mønster: på hver 3. eller 4., lejlighedsvis hver 8. sensor, i lange perioder (fig. 5). Det er vigtigt, at aktiviteten ofte er meget rytmisk ved en bemærkelsesværdig konstant frekvens ved ~3 cyklusser / min. Med definitionen af en haustrum41 at være en sac-lignende struktur, der er adskilt af to aktive omkredsen cirkulære muscle sammentrækninger omkring 3-4 cm fra hinanden, den forbigående pres øger sandsynligvis haustral grænse aktivitet, derfor har vi identificeret denne motor mønster som rytmisk haustral grænse pres transienter., Dette er i overensstemmelse med de stærkt rytmiske haustrale grænsekontraktioner i kaninens proksimale 3-taenierede kolon 25,26,27. I kaninen forplantes haustral grænseaktivitet langsomt og er neurogen, da den er følsom over for HE .amethonium27 eller tetrodoto .in25. I kaninen er de haustrale grænsekontraktioner rytmiske ved 8 cyklusser / min forbundet med interstitielle celler af Cajal forbundet med den submuskulære ple .us (ICC-SMP)25,27., I den humane kolon er 3-cyklusserne/min-rytmiciteten af de haustrale grænsetryktransienter sandsynligvis også forbundet med elektrisk langsom bølgeaktivitet genereret af ICC-SMP, der forekommer i området 2-4/min, som det blev observeret i humant væv in vitro ved anvendelse af intracellulære elektroder42.

synkroniserede haustrale trykbølger vedrører vores observation, at de 3 cyklusser / min sammentrækninger, så ofte set som haustrale grænsekontraktioner, kan formere sig over 4-5 tilstødende sensorer (Fig 5E,, 6)6) Derfor tilsyneladende begrænset til et enkelt haustrum., Denne aktivitet er sandsynligvis den samme som hvad der er blevet omtalt som periodisk colonic motor activity10 eller cyklisk formerings motor pattern43 eller diskrete tilfældige udbrud af fasiske trykbølger16. Andre undersøgelser viser også, at mønsteret skal forlænges over længden af to eller flere haustra43. Dette mønster kan være relateret til retrograd formerings Sekvenser44, men vi så dem ikke konsekvent forekommende retrograd. I andre undersøgelser blev 3 cyklusser/min rytmicitet set som den dominerende frekvens af fasiske sammentrækninger efter et måltid45 og den dominerende frekvens af cykliske motormønstre 46., I 24 timers optagelser, Rao et al. bemærkede en overvægt af udbrud af trykbølger ved 3 cyklusser / min9. I en nylig hrcm-undersøgelse hos børn forekom diskrete tilfældige udbrud af fasiske trykbølger ved 3 cyklusser / min16.

de synkroniserede haustrale trykbølger forekommer ved frekvensen af den dominerende pacemaker, ICC-SMP. Langsomme bølger med oprindelse i ICC-SMP er blevet registreret i den menneskelige kolon i vitro42,47 og i vivo48. In vitro var denne aktivitet ikke følsom over for nerveblokade, hvilket bekræfter,at en MyoGen pacemaker er involveret47, 49., Dette tyder på,at de er lig med de krusninger,der er identificeret i kaninens kolon 25, 26, 27.

i en undersøgelse, der sammenligner forstoppelse med kontroller, Dinning et al. beskrevet synkroniseret haustral lydbølger, som cyklisk motorisk aktivitet ved en frekvens på 2-6 cykler/min, der forekommer retrograd eller antegrade over en afstand på 4,4 8,2 cm; det blev bemærket, baseret på gruppens sammenligning, at den normale stigning i denne aktivitet efter et måltid var fraværende i patienter med kronisk forstoppelse; selv om der i 5 patienter, hvor der ingen aktivitet blev set preprandial, blev det bemærket, post-prandial (Tabel 1 in43)., De Schryver oplevede kort antegrad formeringsaktivitet stigning efter et måltid i kontrol, men ikke i forstoppelse18. I den foreliggende undersøgelse, inden for klynger af synkrone haustrale trykbølger, var bølgerne næsten altid af blandet retning eller forekom samtidig. De synkroniserede haustrale trykbølger viste en signifikant stigning hos patienter med forstoppelse efter et Måltid (Tabel 1); altid skiftevis med ikke-synkroniseret, tilsyneladende uberegnelig aktivitet (fig. 5D), der ligner segmenteringsaktiviteten i tyndtarmen17.,

formeringsbølger med høj amplitude (Hap. ‘ er) var det mest kraftfulde fremdrivende motormønster. Da HRCM måler tryk og ikke sammentrækning, brugte vi udtrykket hap., svarende til en undersøgelse af de Schryver et al.18, Selv om dette motoriske mønster ofte kaldes høj Amplitude fremdrivende sammentrækning (HAPC), f.eks.50,51. Det kaldes også høj Amplitude Tryksekvens16, 46 eller specialiserede Formeringstrykbølger9. I en sammenlignende 24 timers undersøgelse af kronisk forstoppelse og sunde frivillige, 2.,6 timer i gennemsnit, inklusive måltider og opvågning,og Hap. ‘ er blev observeret mindre hyppigt ved kronisk forstoppelse; det blev foreslået at være en nyttig markør for forstoppelse9, 10. Selv 24 timers optagelse kan dog ikke vise motormønsteret, selv i sunde frivillige 52. I en 4 timers test inklusive et måltid viste kun 5 ud af 12 kontroller Hap. ‘ er som respons på måltidet, og kun 1 ud af 14 patienter med kronisk forstoppelse43. En anden undersøgelse viste Hap .s som reaktion på et måltid hos 1 ud af 10 patienter med kronisk forstoppelse og hos 4 ud af 10 raske individer18., I den foreliggende undersøgelse blev Hap .s observeret efter et måltid hos 2/14 kontrolpersoner og hos 2/15 patienter med kronisk forstoppelse. Hos børn betragtes fraværet af hap .s som respons på bisacodyl som unormalt og grund til at overveje operation52; vi betragter ikke fraværet af hap .s ved kronisk forstoppelse hos voksne som reaktion på et måltid for at identificere et inert kolon, da mange andre signifikante motoriske mønstre kan eksistere. HAPWs ‘ er kan efterfølges af en kort periode med relativ stilhed, men vi så ikke et forhold mellem stilhed og forstoppelse, som vist at forekomme hos børn16., Da Hap .s kan fremkaldes af et måltid (på grund af en gastro-colonic refleks) eller af bisacodyl16 er det sandsynligvis et motormønster genereret af et neuralt program, der initieres af en stimulus. Et lavt eller højt kalorieindhold meal43 er ikke tilstrækkeligt til at identificere, om en patient har evnen til at generere denne motor mønster, men det giver en indikation af følsomheden af nervesystemet til et måltid. Det er sandsynligt, at en række stimuli, herunder bisacodyl, bedst vil vurdere, om patienten er i stand til at generere en hap..,

i kaninkolonnen, når man måler diameterændringer, og dermed cirkulær muskelkontraktion, er denne mest kraftfulde type peristaltisk aktivitet blevet omtalt som masseperistaltis27 eller langdistancekontraktion25 eller colon migrerende motorkomplekser26. I musemodeller kaldes det colonic migrerende motorkomplekser (CMMCs)39,53,54, i rottekolon som langdistancekontraktioner (LDC ‘ er)40,55., I alle de undersøgte dyremodeller er dette motoriske mønster neurogen, hvorfor hap.i den humane kolon kan betragtes som neurogen, i overensstemmelse med observationen af, at den induceres ved opvågning eller et måltid56; følgelig er fraværet af hap .s blevet foreslået at afspejle en neuropati57.Formeringstrykbølger, der har lavere amplitude end Hap. ‘ er, er sandsynligvis meget vigtige for transit. Som påpeget af Dinning et al. selv hvis de ikke dækker en stor del af tyktarmen, skal sekventielle AP .s være effektive i transit58., Derfor bør de være en del af den normale vurdering af motorisk funktion, også fordi de kan betyde et svar på en stimulus som et måltid. Vi brugte udtrykket” trykbølger”, som det blev gjort i undersøgelser af Rao et al.9,20 og de Schryver et al.18. Andre anvendte udtryk er formerings sekvenser (PS)14, formerings Sammentrækninger59 eller Retrograde Bølger20. Brug af fiberoptik høj opløsning manometri, Dinning et al. henvist til disse som lange eller korte enkeltmotoriske mønstre, og der blev ikke fundet nogen forskelle mellem kontroller og patienter med forstoppelse43., Et eksempel til sammenligning: i Dinning ‘ s undersøgelse, antegrade enkelt kort og lang formerings-motor mønster i forstoppelse opstod 2,6 gange 2 timer før og 3,0 gange/2 timer efter et måltid; i vores undersøgelse, at patienter med forstoppelse, APWs fandt sted i 6 ud af 15 patienter, hvor de opstod 5.6 før og 14,8 gange/2 timer efter måltidet. I begge undersøgelser var forskellen ikke signifikant på grund af høj variation. I Raos undersøgelse forekom antegrade formeringstrykbølger i kontroller 5 gange/2 timer på den første dag af optagelse vs 3.,5 gange / 2 timer hos patienter med forstoppelse; forskellen var ikke signifikant10. Med hensyn til retrograd aktivitet blev der i Raos undersøgelse ikke ofte fundet retrograd aktivitet, og hvis det gjorde det, forekom det efter et måltid, men der var ingen forskel mellem kontrol og forstoppelse10. I Dinnings 6-timers undersøgelse blev der ikke fundet nogen forskelle i retrograd aktivitet før og efter et måltid43. I vores undersøgelse blev der heller ikke fundet nogen forskel.

i den foreliggende undersøgelse viste forekomsten af AP .s efter et måltid tyktarmens evne til at generere fremdrivende aktivitet., Hos personer med betydelig AP. – aktivitet blev der ikke bemærket nogen trang til tarmbevægelser; dette skyldes sandsynligvis, at AP. – aktivitet ikke gik videre i endetarmen. Forekomsten af RP. ‘ er var også et tegn på, at neuralt genereret aktivitet kan udføres.

den elektriske aktivitet, der forårsager formeringskontraktioner og de deraf følgende formeringstrykbølger, er sandsynligvis en langsom bølge med overlejrede tog af handlingspotentialer, registreret ved hjælp af luminale elektroder som long spike bursts (LSBs)32., Varigheden af de fleste analyser af formerings-sammentrækninger i alle fag, var mellem 10 og 30 s, hvilket svarer til den gennemsnitlige varighed af lange spyd byger (LSBs, 19.6 ± 2.5 s). LSB ‘erne formerede sig ved 4,2 cm/s og Apbs’ erne i den foreliggende undersøgelse mellem 2 og 5 cm /s. LSB-frekvensen var 23 pr.time, men forekommer ofte i udbrud ved 2-3 / min, svarende til AP. ‘ erne.

Kirurgisk patologi har afsløret, at et fælles træk for patienter med kronisk forstoppelse er et fald i antallet af ICC-pacemaker cells60,61,62,63., De forskellige ICC-netværk er ikke altid differentieret i kirurgisk patologi, hvilket gør det vanskeligt at forudsige, hvilke motoriske mønstre, der kan blive påvirket af tabet af ICC. I dette øjeblik ved vi ikke,hvor meget tab af celler ICC-netværket kan absorbere, før tab eller forringelse af funktion bliver evident64, 65. Lammers et al. foreslået, at så meget som 35% tab kan være forpligtet til at påvirke ICC-MP langsom bølge aktivitet i tyndtarmen66. Mere forskning er nødvendig for at underbygge dette for alle netværk og i tyktarmen., Da ICC også er involveret i neurotransmission67,68,69, kan mere subtile ændringer i evnen til at udvikle passende motoriske mønstre skyldes tab af ICC-medieret innervering.

En af begrænsningerne ved denne undersøgelse er, at det er dækket af en begrænset del af tyktarmen, 35 cm, med fokus på de tværgående faldende tyktarmen, og da colon dysfunktion kan være begrænset til den proksimale kolon eller sigmoid colon, vurdering af pan-colon motilitet er ideel., En anden begrænsning er, at yoghurtmåltidet, et måltid, der betragtes som et komplet måltid af alle deltagere, var et relativt lavt kalorieindhold, som kan have haft en lav følsomhed for induktion af hap .s og andre motoriske mønstre sammenlignet med et måltid med højere kalorieindhold, skønt hap. – fund, der ligner den foreliggende undersøgelse, blev fundet med et måltid med højere kalorieindhold ved Dinning et al.43.

mens den nuværende undersøgelse var under revision, Corsetti et al.,70 identificerede også SP. ‘ erne som et vigtigt motorisk mønster i det menneskelige kolon og bekræftede dets tilknytning til intern anal sphincter afslapning og gasudvisning 71. De viste, at patienter med kronisk forstoppelse, der er ildfaste mod nuværende farmakologiske behandlinger, præsenterede et fald i forekomsten af SP .s70.

meget mere information om motorisk dysfunktion er nødvendig, før visse motoriske mønstre kan definere patientpopulationer., Den aktuelle værdi af HRCM ligger i dens evne til at afsløre normale trykmønstre eller motorisk dysfunktion hos hver patient, og denne viden kan hjælpe individuel styring. Udfordringen er at identificere et sæt af stimuli i motilitet test, der vil give fuld forståelse af mulighederne i tyktarmen. Sandsynligvis vil ingen enkelt stimulus være tilstrækkelig. Hos børn bruges bisacodylstimulering til at evaluere evnen til at generere Hap. ‘ er, men dette udføres normalt ikke hos voksne, skønt dets anvendelse hos voksne sandsynligvis vil stige., Hos børn med forstoppelse arbejder intraluminal bisacodyl ofte for at skabe Hap .s, selvom bisacodyl ikke er effektiv som behandling16. Dette kan tyde på, at følsomheden over for stimuli i patienternes daglige liv reduceres. Herve et al. viste, at spontane HAPWs var væsentligt lavere i antallet af patienter med forstoppelse versus kontrol, men der var ingen forskel med bisacodyl-induceret HAPWs59., Det er vores mål at identificere stimuli, der fremkalder fremdrivende eller ikke-fremdrivende aktiviteter og forstå deres virkningsmekanisme, så manglende reaktion på stimulus eller et normalt svar på stimulus giver information om tilstanden af kolon funktion og mekanismer underliggende dysfunktion. Derudover skal det undersøges, hvad der ligger til grund for lav følsomhed hos patienter; mulige årsager er spisevaner, træningsrutiner, stress, mikrobiotasammensætning. Det kan også vedrøre abnormiteter i indre og ydre innervering eller reduktion i ICC.