PMC (Norsk)

Diskusjon

målet av et kolon motorikk testen er å undersøke muligheten av en pasient for å generere «spontan» og stimulans-indusert colonic motorisk aktivitet. I de fleste studier som sammenligner en kohort av pasienter med en kohort av kontroller, uttalelser er laget som om det eller ikke, i gjennomsnitt, en bestemt motor mønsteret er økt eller redusert, selv om det meste bare HAPWs er evaluert og noen ganger en uttalelse som er gjort om eller ikke samlet aktivitet ble økt etter et måltid., Den nåværende HRCM studien identifiserer mange flere motoriske mønstre, og identifiserer dem som forplanter eller ikke-formeringsmateriale, fremme transitt eller absorpsjon, og så gir en bedre vurdering av motorisk funksjon. Undersøkelsen viser også at de fleste pasienter med kronisk forstoppelse som er avhengige av avføringsmidler for avføring, og som har blitt diagnostisert til å ha et inert kolon 3-25 år før undersøkelsen, viser merket kontraktil aktivitet og svar til et måltid., For disse pasientene, var dette en åpenbaring som oppmuntret tilslutning til behandling, behandling av kortsiktige prokinetics i tillegg til livsstil endringer resulterte i 8 av 11 pasienter som var tilgjengelige for oppfølging skaffe regelmessig avføring uten avføringsmidler innen 1 år., Våre data tyder på hypotesen om at pasienter som er avhengige av avføringsmidler for avføring, som viser en høy opprinnelige nivået av SPWs (10-20/30 min) og/eller en betydelig økning av SPWs (200-300%) og en økning i haustral aktivitet i respons til et måltid, vil reagere på kort sikt prokinetics og livsstil endringer, slik at avføringsmidler kan ikke lenger vil være nødvendig etter 3 måneder til 1 år.

Den foreliggende studien viser at motor mønstre og svar til et måltid variere markant i styrer og i pasienter med forstoppelse som er avhengige av avføringsmidler for avføring., Ingen unik motor mønster forbundet med forstoppelse ble observert, men pasienter med forstoppelse fremkalle haustral aktivitet i forbindelse med et måltid mer i forhold til kontroller, noe som tyder sterkere absorpsjon. En definitiv søk etter statistiske forskjeller i motoriske mønstre mellom kontroller og pasienter med forstoppelse krever større utvalg størrelser samt et søk for optimal stimuli for å fremkalle forskjellige motoriske mønstre. Det som følger er en diskusjon om de forskjellige press mønstre som ble identifisert.,

SPWs ble observert som forbigående økning i intraluminal press, oftest som dekker hele 35 cm av tykktarmen vurdert. Begrepet samtidig trykkbølge ble valgt som det ble definert av De Schryver et al. og Rao et al.18,9. Denne motoren mønsteret har også blitt referert til som samtidig contractions16,19 eller samtidige waves20. Begrepet «press» ble valgt over «sammentrekning» siden manometry måler trykket bare.

I denne studien, SPWs var langt den mest visuelt fremtredende propulsive motor mønster., Den propulsive karakter av SPWs er knyttet til deres fremtredende forbindelse med gass utvisning som fastsatt i denne studien og av Kam et al.21. Videre, for tiden er vi utfører HRCM med 84 kanal vann-perfused katetre, og SPWs av amplituder over 40 mmHg medføre utstrømming av vann i friske frivillige (Chen og Huizinga, upublisert). Den SPWs var forbundet med avslapning av den interne anal sphincter, selv om SPWs var av lav amplitude., Sistnevnte setter SPWs i samme kategori som andre propulsive motor mønstre som HAPW22 og esophageal og mage spre motoriske aktiviteter som er etterfulgt av sphincter relaxation23,24.

Samtidig trykkbølger ikke var forårsaket av en sammentrekning i noen del av den målte segment som rett og slett skyldes press endringer i resten av det segmentet av hva som ofte kalles en «felles hulrom» – effekt., Dette kan best illustreres ved det faktum at en HAPW som skjedde i den proksimale del av den målte segmentet ikke umiddelbart føre til en samtidig trykkendring i distale del. En høy amplitude trykkbølge av 120 mmHg, reiser over 10 cm i øvre del av målt segment, kan ikke føre til noen endring i trykket i distale del av den målte segmentet., I upubliserte studier vi samtidig målt motor mønstre og intraluminal press ved HRCM i den proksimale colon av kanin og viste at en samtidig trykkbølge er konsekvensen av rask formeringsmateriale, propulsive sammentrekninger. Den generelle natur motor mønstre i kanin har blitt beskrevet previously25,26,27,28,29. Videre er en rekke observasjoner rapportert i litteraturen indikerer fremtredende rask propulsive bevegelse av innholdet i den menneskelige kolon sett med barium X-stråler., Ritchie bemerket at «innholdet flyttet nesten umiddelbart fra nedsatt flexure til splenic flexure»30. Hertz og Newton bemerket at «det er ikke mer enn et sekund eller to ble okkupert i passasjen av avføring fra den ene enden av tykktarmen til den andre»31. Rask spre sammentrekninger er mest sannsynlig relatert til fast «siv» av elektrisk aktivitet som er tatt opp fra den menneskelige kolon ved Bueno et al. spre over ~100 cm i en hastighet på 10,5 ± 2,6 cm/s32. Bølger av slike hastighet vises samtidig i denne studien og i 24 hr studier slik som de gjøres av Rao og coworkers9., De Schryver et al. det bemerkes at trykkbølger kan formere seg med hastigheter opp til 12 cm/s18. Interessant, Bueno et al. fant ut at det elektriske «siv» var mer fremtredende hos pasienter med forstoppelse i forhold til de med diarrhea33.

Selv om samtidige trykkbølger var «den dominerende mønster av motorisk aktivitet i tykktarmen» vises i 2001 studie med 24-timers manometry9, i de fleste colonic studier til dags dato, de er ikke evaluert, sannsynligvis på grunn av frykt for å inkludere gjenstander på grunn av abdominale trykket endringer., I de første 8 timer med en 24 h opptak, antall «samtidig sammentrekninger» var ikke forskjellig mellom kontroller og forstoppelse patients10. De Schryver et al. det bemerkes at forekomsten av samtidige trykkbølger var betydelig høyere hos pasienter med forstoppelse i forhold til friske personer (18 ± 5 vs 6 ± 3 per 2 timer), men ingen effekt av et måltid var observed18. I disse studiene fra Rao et al. og Schryver et al. ingen nevner var laget av reaksjoner i enkelte pasienter., I en studie på barn, samtidig trykkbølger ble sett kun etter bisacodyl16, og først og fremst i distale colon og da ofte som en videreføring av HAPWs. I den foreliggende studien, SPWs var vanlig i styrer og pasienter med forstoppelse, og mange pasienter med forstoppelse og kontrollene viste en numerisk økning i SPWs etter måltidet.

rask spre sammentrekninger underliggende SPWs, som preget i kanin colon, er fundamentalt et myogenic motor mønster, siden de kan skje i nærvær av TTX25,27 eller i nærvær av hexamethonium27., SPWs er ofte svært rytmisk på ~0.5–1 syklus/min tyder på at en pacemaker er forbundet med motoren mønster. Interstitielle celler av Cajal (ICC) er pacemakere av gut motility27,34,35,36. Den raske sammentrekninger i kanin kolon skje synkront i sirkulære og langsgående muscle27 noe som tyder på sannsynligheten for at ICC forbundet med myenteric plexus (ICC-MP) er forbundet pacemaker25,27. Rapportert intracellulære elektrisk og mekanisk virksomhet av den menneskelige kolon in vitro tyder på at i den menneskelige kolon, lav frekvens (0.3–0.,6 cpm) slow waves er forbundet med ICC-MP37. En 1-3 sykluser/min elektrisk rhythmicity ble også observert i den menneskelige kolon sirkulære muskler ved hjelp av ekstracellulære electrodes38. Pacemakeren aktivitet av ICC-MP i tykktarmen er stimulus dependent37,39,40 med oppblåsthet og nevrale aktiviteten som mulig stimuli. Rask spre riene blitt mer effektiv som en propulsive motor mønster når de forekommer i klynger av 2 eller flere sammentrekninger; under disse forholdene, aktivitet hemmet av TTX25 og dermed neurally regulert., En SPW vil være forbundet med en klynge av fort spre sammentrekninger. En neurogenic komponent er også foreslått av det nære forholdet mellom en SPW og avslapning av den interne anal sphincter.

Isolert press transienter, blodtrykket øker registrert av én sensor og ikke koblet til et press for endring i tilstøtende sensorer, ble sett i alle fag under alle forhold. De er også referert til som Isolert Press Waves18,16., Isolert press transienter ofte vises på en svært vanlig mønster: på hver 3. eller 4. plass, noen ganger hver 8. sensor, for lange perioder av gangen (Fig. 5). Viktigst er at aktiviteten er ofte svært rytmisk på en bemerkelsesverdig konstant frekvens på ~3 sykluser/min. Med definisjonen av en haustrum41 være en sac-lignende struktur som er atskilt med to aktive omkrets rund muskelsammentrekninger ca 3-4 cm fra hverandre, forbigående blodtrykket øker, er det sannsynlig haustral grensen aktivitet, derfor er vi identifisert denne motoren mønster som rytmisk haustral grensen press transienter., Dette er i samsvar med sterkt rytmisk haustral grensen sammentrekninger i kanin proksimale 3-taeniated colon25,26,27. I kaninen, haustral grensen aktivitet sakte forplanter og er neurogenic siden den er følsom for hexamethonium27 eller tetrodotoxin25. I kaninen, det haustral grensen rytmiske sammentrekninger er på 8 sykluser/min forbundet med interstitielle celler av Cajal forbundet med submuscular plexus (ICC-SMP)25,27., I den menneskelige kolon, 3 sykluser/min rhythmicity av haustral grensen press transienter er mest sannsynlig også er forbundet med elektrisk slow wave aktivitet som er generert av ICC-SMP forekommende i området 2-4/min som ble observert i menneskelig vev in vitro ved hjelp av intracellulære electrodes42.

Synkronisert haustral trykkbølger forholder seg til vår observasjon at 3 sykluser/min sammentrekninger, så ofte sett på som haustral grensen sammentrekninger, kan overføres over 4-5 tilstøtende sensorer (Fiken, 5E, og 6)6) derav tilsynelatende begrenset til en enkelt haustrum., Denne aktiviteten er sannsynligvis det samme som det har vært referert til som periodisk colonic motor activity10 eller syklisk spre motor pattern43 eller diskrete tilfeldige innslag av phasic press waves16. Andre studier viser også mønsteret til å bli utvidet over lengden av to eller flere haustra43. Dette mønsteret kan være relatert til Retrograd Spre Sequences44 men vi fikk ikke se dem konsekvent forekommende retrograd. I andre studier, 3 sykluser/min rhythmicity ble sett på som den dominerende frekvensen av phasic sammentrekninger etter en meal45 og den dominerende frekvensen av syklisk motor patterns46., I 24-timers opptak, Rao et al. bemerket en overvekt av utbrudd av trykkbølger i 3 sykluser/min9. I en fersk HRCM studium i barn, diskrete tilfeldige innslag av phasic trykkbølger skjedde ved 3 sykluser/min16.

Den synkroniserte haustral trykkbølger oppstå på frekvensen av dominerende pacemaker, ICC-SMP. Langsomme bølger med opprinnelse i ICC-SMP har blitt tatt opp i den menneskelige kolon i vitro42,47 og i vivo48. In vitro, kan denne aktiviteten ble ikke sensitive til nerve-blokaden, som bekrefter at en myogenic pacemaker er involved47,49., Dette tyder på dem for å være lik bølger identifisert i kanin colon25,26,27.

I en studie som sammenlignet forstoppelse til kontroller, Spise et al. beskrevet synkronisert haustral trykkbølger som syklisk motorisk aktivitet ved en frekvens på 2-6 sykluser/min, oppstår retrograd eller antegrade over en avstand på 4,4 til 8,2 cm; det ble bemerket, basert på gruppe sammenligningen, at den normale økning i denne aktiviteten etter et måltid var fraværende i pasienter med kronisk forstoppelse; men i 5 pasienter der ingen aktivitet ble sett på preprandial, det ble observert en post-prandial (Tabell 1 in43)., De Schryver så kort antegrade spre aktivitet øker etter et måltid i kontroller, men ikke i constipation18. I den foreliggende studien, innenfor klynger av synkron haustral trykkbølger, bølgene var nesten alltid av blandet retning eller vises samtidig. Synkronisert haustral trykkbølger viste en betydelig økning i pasienter med forstoppelse etter et måltid (Tabell 1); alltid vekslende med fn-synkronisert, tydelig ujevn aktivitet (Fig. 5D), likner segmentering aktivitet i små intestine17.,

Høy amplitude spre trykkbølger (HAPWs) var den mest kraftfulle propulsive motor mønster. Siden HRCM måler trykk og ikke sammentrekning vi brukt begrepet HAPW, lik en studie av De Schryver et al.18, selv om denne motoren mønster kalles ofte Høy Amplitude Propulsive Sammentrekning (HAPC), e.g.50,51. Det kalles også Høy Amplitude Press Sequence16,46 eller Spesialisert Spre Press Waves9. I en komparativ 24 hr studie av kronisk forstoppelse og friske frivillige, 2.,5 HAPWs ble sett per 6 timer i gjennomsnitt, inkludert måltider og oppvåkning og HAPWs ble observert sjeldnere i kronisk forstoppelse, og det ble foreslått å være en nyttig markør for constipation9,10. Imidlertid, selv 24 timer i opptak kan ikke vise den motoriske mønster, selv hos friske volunteers52. I en 4 timers test, inkludert et måltid, bare 5 av 12 kontrollene viste HAPWs i respons til måltid, og bare 1 av 14 pasienter med kronisk constipation43. En annen studie viste HAPWs i respons til et måltid i 1 av 10 pasienter med kronisk forstoppelse og i 4 av 10 friske individuals18., I den foreliggende studien, HAPWs ble observert etter et måltid i 2/14 kontroll fag og i 2/15 pasienter med kronisk forstoppelse. I barn, fravær av HAPWs i respons til bisacodyl er ansett som unormale og grunn til å vurdere surgery52; vi ser ikke på fraværet av HAPWs i kronisk forstoppelse hos voksne i respons til et måltid for å identifisere et inert kolon, siden mange andre betydelige motoriske mønstre kan eksistere. HAPWs kan bli etterfulgt av en kort periode med relativ quiescence men vi fikk ikke se en sammenheng mellom quiescence og forstoppelse som vist å oppstå i children16., Siden HAPWs kan være fremkalt av et måltid (på grunn av gastro-colonic refleks) eller ved bisacodyl16 det er sannsynlig at en motor mønster generert av en nevrale program som er initiert av en stimulus. En lav eller høy kalori meal43 er ikke tilstrekkelig til å identifisere om en pasient har evnen til å generere denne motoren mønster, men det gir en indikasjon på følsomheten av nervesystem til et måltid. Det er sannsynlig at en rekke stimuli, inkludert bisacodyl, som best vil vurdere om pasienten er i stand til å generere en HAPW.,

I kanin colon, ved måling i diameter endringer, derav sirkelformet muskel sammentrekning, dette mest kraftfulle type peristaltic aktivitet har blitt referert til som masse peristalsis27 eller lang avstand contraction25 eller colonic migrere motor complexes26. I mus modeller, er det referert til som colonic migrere motor komplekser (CMMCs)39,53,54, i rotte kolon så lang avstand sammentrekninger (Mul)40,55., I alle dyr modeller studert, denne motoren mønsteret er neurogenic, derav HAPW i den menneskelige kolon kan betraktes som neurogenic, i samsvar med den observasjon at det er indusert ved oppvåkning eller en meal56; følgelig, fravær av HAPWs har blitt foreslått for å reflektere en neuropathy57.

Forplanter trykkbølger som er av lavere amplitude enn HAPWs, er mest sannsynlig svært viktig for transitt. Som påpekt av å Spise et al. selv om de ikke dekker en stor del av tykktarmen, sekvensiell APWs bør være effektiv i transit58., Derfor bør de være en del av den normale vurdering av motorisk funksjon, også fordi de kan bety en respons til en stimulans for eksempel et måltid. Vi har brukt begrepet «trykkbølger» som ble gjort i studier av Rao et al.9,20 og De Schryver et al.18. Andre begreper som brukes er å Spre Sekvenser (PS)14, Spre Contractions59 eller Retrograd Waves20. Ved hjelp av fiber-optikk med høy oppløsning manometry, Spise et al. referert til disse så lenge eller kort enkelt motor mønstre og ingen forskjeller ble funnet mellom kontroller og pasienter med constipation43., Et eksempel for sammenligning: å Spise er studien, antegrade enkelt kort og lang spre motor mønster i forstoppelse oppstått 2.6 ganger/2 h før og 3.0 ganger/2 h etter et måltid; i vår studie hos pasienter med forstoppelse, APWs skjedde i 6 av 15 pasienter, der de fant sted 5.6 før og 14.8 ganger/2 h etter måltid. I begge studiene, forskjellen var ikke signifikant på grunn av stor variasjon. I Rao ‘ s studie, antegrade spre trykkbølger i styrer oppstått 5 ganger/2 h på den første dagen av innspillingen vs 3.,5 ganger/2 h i pasienter med forstoppelse; forskjellen var ikke significant10. Med hensyn til retrograd aktivitet, i Rao ‘ s studie, retrograd aktivitet var ikke ofte finnes, og hvis det gjorde det, det skjedde etter et måltid, men det var ingen forskjell mellom kontroller og constipation10. Å Spise er 6-timers studien, er det ingen forskjeller i retrograd aktivitet ble funnet før og etter en meal43. I vår studie, også ingen forskjell ble funnet.

I denne studien, forekomst av APWs etter et måltid viste evnen til tykktarmen for å generere propulsive aktivitet., I fag med betydelige APW aktivitet, ingen trang til avføring ble nevnt; dette er sannsynligvis fordi APW aktivitet ikke gå inn i endetarmen. Forekomsten av RPWs var også et tegn på at neurally generert aktivitet kan utføres.

Den elektriske aktiviteten som forårsaker spre sammentrekninger og den påfølgende spre trykkbølger er trolig en langsom bølge med lagt tog action potensialer, som er spilt inn med luminal elektroder så lenge spike utbrudd (LSBs)32., Varigheten av de fleste spre sammentrekninger i alle fag var mellom 10 og 30 s, som er lik den gjennomsnittlige varigheten av lang pigg utbrudd (LSBs, 19.6 ± 2.5 s). Den LSBs spredd på 4.2 cm/s, og APWs i denne studien mellom 2 og 5 cm/s. LSB frekvensen var 23 per time, men ofte forekommer i puljer på 2-3 /min, lik den APWs.

Kirurgisk patologi har avdekket at et fellestrekk hos pasienter med kronisk forstoppelse er en nedgang i antall ICC pacemaker cells60,61,62,63., De forskjellige ICC nettverk er ikke alltid differensiert i kirurgisk patologi, noe som gjør det vanskelig å forutsi hvilke motoriske mønstre kan bli påvirket av tap av ICC. På dette tidspunktet vet vi ikke hvor mye tap av celler ICC nettverk kan absorbere før tap eller svekkelse av funksjonen blir evident64,65. Lammers et al. antydet at så mye som 35% tap kan være nødvendig for å påvirke ICC-MP slow wave aktivitet i små intestine66. Mer forskning er nødvendig for å dokumentere dette for alle nettverk og i tykktarmen., Siden ICC er også involvert i neurotransmission67,68,69, mer subtile endringer i evnen til å utvikle tilstrekkelig motor mønstre kan være på grunn av tap av ICC-mediert innervation.

En av de begrensningene i den foreliggende studien er at den er dekket av en begrenset del av tykktarmen, 35 cm, med fokus på de tverrgående – synkende kolon; siden colonic dysfunksjon kan være begrenset til den proksimale kolon eller sigmoid colon, vurdering av pan-colonic motilitet er ideelt., En annen begrensning er at yoghurt-måltid, et måltid anses som et fullverdig måltid, med alle deltakerne, var en relativt lav kalori måltid som kan ha hatt en lav følsomhet for induksjon av HAPWs og andre motoriske mønstre i forhold til en høyere kalori måltid, selv om HAPW funn lik den foreliggende studien ble møtt med en høyere kalori måltid ved å Spise et al.43.

Mens den foreliggende studien var under vurdering, Corsetti et al.,70 også identifisert SPWs som en viktig motor mønster i den menneskelige kolon og bekreftet sin tilknytning til interne anal sphincter avslapping og gass expulsion71. De viste at pasienter med kronisk forstoppelse refraktære til gjeldende farmakologiske behandlinger presentert en nedgang i forekomsten av SPWs70.

Mye mer informasjon om motorisk dysfunksjon er nødvendig før visse motoriske mønstre kan definere pasientpopulasjonen., Den aktuelle verdien av HRCM ligger i dens evne til å avsløre normalt trykk mønstre eller motorisk dysfunksjon hos den enkelte pasient og denne kunnskapen kan hjelpe den enkelte i ledelsen. Utfordringen er å identifisere et sett av stimuli i motilitet testing som vil gi full forståelse av muligheter i tykktarmen. Sannsynlig, kan ikke en enkelt stimulans vil være tilstrekkelig. I barn, bisacodyl stimulering er brukt til å evaluere evnen til å generere HAPWs men dette er ikke vanligvis utført i voksne, selv om bruken i voksne vil trolig øke., Hos barn med forstoppelse, intraluminal bisacodyl ofte arbeider for å skape HAPWs selv om bisacodyl er ikke effektiv som en treatment16. Dette kan tyde på at i pasientenes daglige liv, følsomheten for stimuli er redusert. Herve et al. viste at spontan HAPWs var signifikant lavere hos pasienter med forstoppelse versus kontroller, men det var ingen forskjell med bisacodyl-indusert HAPWs59., Det er vårt mål å identifisere stimuli som vekker propulsive eller ikke-propulsive aktiviteter og forstå deres virkningsmekanisme slik at unnlatelse av å svare på stimulus eller en normal respons til stimulans, gir informasjon om tilstanden til colon-funksjonen og underliggende mekanismer dysfunksjon. I tillegg er det behov for å bli studert hva som ligger til grunn for lav følsomhet i pasienter, mulige årsaker, er å spise vaner, trening rutiner, stress, microbiota sammensetning. Det kan også relatert til misdannelser i indre og ytre innervation eller reduksjon i ICC.