PMC (Nederlands)

discussie

Het doel van een colon motorfunctietest is het vermogen van een patiënt om “spontane” en stimulus-geïnduceerde Colon motorische activiteit te genereren te onderzoeken. In de meeste studies die een cohort van patiënten met een cohort van controles vergelijken, worden verklaringen gedaan of, gemiddeld, een bepaald motorisch patroon is verhoogd of verlaagd, hoewel meestal alleen HAPWs worden geëvalueerd en soms wordt een verklaring gedaan of de totale activiteit al dan niet was verhoogd na een maaltijd., De huidige hrcm-studie identificeert veel meer motorische patronen en identificeert ze als propageren of niet-propageren, het bevorderen van doorvoer of absorptie, en geeft zo een betere beoordeling van motorische functie. De huidige studie toont ook aan dat de meeste patiënten met chronische constipatie die afhankelijk zijn van laxeermiddelen voor stoelgang, en die zijn gediagnosticeerd met een inerte dikke darm 3-25 jaar voorafgaand aan de studie, vertonen duidelijke contractiele activiteit en reacties op een maaltijd., Voor deze patiënten was dit een openbaring die therapietrouw aanmoedigde; de behandeling van kortdurende prokinetics naast veranderingen in levensstijl resulteerde in 8 van de 11 patiënten die beschikbaar waren voor follow-up het verkrijgen van regelmatige stoelgang zonder laxeermiddelen binnen 1 jaar., Onze gegevens suggereren de hypothese dat patiënten die afhankelijk zijn van laxeermiddelen voor stoelgang, die een hoge uitgangswaarde van SPWs (10-20/30 min) en/of een significante toename van SPWs (200-300%) en een toename van haustrale activiteit vertonen als reactie op een maaltijd, zullen reageren op korte termijn prokinetica en veranderingen in levensstijl zodat laxeermiddelen niet langer nodig zijn na 3 maanden tot 1 jaar.

deze studie toont aan dat motorische patronen en reacties op een maaltijd aanzienlijk variëren in de controlegroep en bij patiënten met constipatie die afhankelijk zijn van laxeermiddelen voor de stoelgang., Er werd geen uniek motorisch patroon in verband met constipatie waargenomen, maar patiënten met constipatie roepen haustrale activiteit op als reactie op een maaltijd in vergelijking met controles die een sterkere absorptie suggereren. Een definitieve zoektocht naar statistische verschillen in motorische patronen tussen controles en patiënten met constipatie vereist grotere steekproefgrootte evenals een zoektocht naar optimale stimuli om verschillende motorische patronen op te roepen. Wat volgt is een discussie over de verschillende drukpatronen die werden geïdentificeerd.,

SPWs werden waargenomen als een voorbijgaande toename van de intraluminale druk, die meestal de volledige 35 cm van de beoordeelde dikke darm besloeg. De term simultane drukgolf werd gekozen zoals het werd gedefinieerd door de Schryver et al. en Rao et al.18,9. Dit motorische patroon wordt ook wel simultane samentrekkingen 16, 19 of simultane golfen20 genoemd. De term “druk “werd gekozen boven” contractie ” omdat manometrie alleen druk meet.

in dit onderzoek waren SPW ‘ s veruit het meest visueel prominente voortstuwingspatroon., Het stuwende karakter van SPWs is gerelateerd aan hun prominente associatie met gasuitstoot zoals bepaald in de huidige studie en door Kamm et al.21. Bovendien, momenteel voeren we hrcm met 84 kanaal water-perfused katheters, en SPWs van amplitudes boven 40 mmHg oorzaak uitstroom van water bij gezonde vrijwilligers (Chen en Huizinga, ongepubliceerd). De SPWs werden geassocieerd met ontspanning van de interne anale sluitspier, zelfs als de SPWs van lage amplitude waren., De laatste plaatst de SPWs in dezelfde categorie als andere voortstuwende motorische patronen zoals de HAPW22 en slokdarm en maag voortplantende motorische activiteiten die worden gevolgd door sluitspier relaxatie23, 24.

gelijktijdige drukgolven werden niet veroorzaakt door een samentrekking in enig deel van het gemeten segment dat eenvoudigweg drukveranderingen in de rest van het segment veroorzaakte door wat vaak een “common holte” – effect wordt genoemd., Dit wordt het best geïllustreerd door het feit dat een HAPW die zich voordeed in het proximale deel van het gemeten segment niet onmiddellijk een gelijktijdige drukverandering in het distale deel veroorzaakte. Een hoge amplitudedrukgolf van 120 mmHg, die meer dan 10 cm in het proximale deel van het gemeten segment reist, mag geen drukverandering in het distale deel van het gemeten segment veroorzaken., In ongepubliceerde studies hebben we gelijktijdig motorische patronen en intraluminale druk gemeten door HRCM in de proximale colon van het konijn en toonden aan dat een gelijktijdige drukgolf het gevolg is van snel voortschrijdende, voortstuwende contracties. De algemene aard van de motorische patronen bij het konijn is eerder beschreven 25,26,27,28,29. Bovendien, talrijke waarnemingen gemeld in de literatuur wijzen op de prominentie van snelle stuwende beweging van inhoud in de menselijke dikke darm zoals gezien met barium X-stralen., Ritchie merkte op dat “inhoud bijna onmiddellijk verplaatst van de hepatische flexure naar de milt flexure” 30. Hertz en Newton merkten op dat “niet meer dan een seconde of twee werd bezet in de passage van de ontlasting van het ene uiteinde van de dikke darm naar de andere”31. Snelle voortplantingssamentrekkingen zijn hoogstwaarschijnlijk gerelateerd aan snelle “rushes” van elektrische activiteit geregistreerd uit de menselijke dikke darm door Bueno et al. verspreid over ~100 cm met een snelheid van 10,5 ± 2,6 cm / s32. Golven van een dergelijke snelheid zullen gelijktijdig verschijnen in de huidige studie en in 24 hr-studies zoals die van Rao en collega ‘ S9., De Schryver et al. merkte op dat drukgolven zich konden voortplanten met snelheden tot 12 cm/s18. Interessant, Bueno et al. gevonden dat de elektrische “rushes” waren prominenter bij patiënten met constipatie in vergelijking met die met diarrhea33.

hoewel gelijktijdige drukgolven “het overheersende patroon van motorische activiteit in de dikke darm” waren, zoals aangetoond in een studie uit 2001 met 24 uur manometrie9, worden ze in de meeste studies tot nu toe niet geëvalueerd, waarschijnlijk omdat men bang was artefacten als gevolg van veranderingen in de abdominale druk op te nemen., In de eerste 8 uur van een 24-uurs opname was het aantal “gelijktijdige weeën” niet verschillend tussen de controlegroep en de geconstipeerde patiënten10. De Schryver et al. merkte op dat de incidentie van gelijktijdige drukgolven significant hoger was bij patiënten met constipatie in vergelijking met gezonde proefpersonen (18 ± 5 vs 6 ± 3 per 2 uur), maar er werd geen effect van een maaltijd waargenomen 18. In deze studies van Rao et al. en Schryver et al. er werd geen melding gemaakt van responsen bij individuele patiënten., In één studie bij kinderen werden simultane drukgolven alleen gezien na bisacodyl16 en voornamelijk in het distale colon en vervolgens vaak als voortzetting van HAPWs. In dit onderzoek kwamen SPWs vaak voor bij de controlegroep en bij patiënten met constipatie en bij veel patiënten met constipatie en controlegroep werd een numerieke toename van SPWs na de maaltijd waargenomen.

de snel voortplantende samentrekkingen die ten grondslag liggen aan de SPWs, zoals die in de konijnendarm worden gekarakteriseerd, zijn fundamenteel een myogeen motorisch patroon omdat ze kunnen voorkomen in aanwezigheid van ttx25,27 of in aanwezigheid van hexamethonium27., SPWs zijn vaak zeer ritmisch bij ~ 0,5 – 1 cyclus/min suggereert dat een pacemaker wordt geassocieerd met het motorpatroon. Interstitiële cellen van Cajal (ICC) zijn pacemakers van darmmotiliteit27,34,35,36. De snelle contracties in de konijnendarm treden synchroon op in de cirkelvormige en longitudinale muscle27, wat de waarschijnlijkheid suggereert dat ICC geassocieerd met de myenterische plexus (ICC-MP) de geassocieerde pacemaker25,27 zijn. Gerapporteerde intracellulaire elektrische en mechanische activiteiten van de menselijke dikke darm in vitro suggereren dat in de menselijke dikke darm, lage frequentie (0,3–0.,6 cpm) langzame golven worden geassocieerd met de ICC-MP37. Een elektrische ritmiciteit van 1-3 cycli/min werd ook waargenomen in de cirkelspier van de menselijke dikke darm met extracellulaire elektroden38. De pacemaker activiteit van het ICC-MP in de dikke darm is stimulusafhankelijk 37,39,40 met uitzetting en neurale activiteit als mogelijke stimuli. Snel voortplantende samentrekkingen worden effectiever als een voortstuwend motiepatroon wanneer ze voorkomen in clusters van 2 of meer samentrekkingen; onder deze omstandigheden wordt de activiteit geremd door TTX25 en dus neuraal gereguleerd., Een SPW wordt geassocieerd met een cluster van snel voortplantende weeën. Een neurogene component wordt ook voorgesteld door de nauwe relatie tussen een SPW en ontspanning van de interne anale sluitspier.

geïsoleerde drukovergangen, drukverhogingen geregistreerd door één sensor en niet aangesloten op een drukverandering in aangrenzende sensoren, werden bij elk onderwerp onder alle omstandigheden waargenomen. Ze worden ook aangeduid als geïsoleerde Drukgolven18, 16., Geïsoleerde drukovergangen verschijnen vaak in een zeer regelmatig patroon: op elke 3e of 4e, af en toe elke 8e sensor, gedurende lange perioden (Fig. 5). Belangrijk is dat de activiteit vaak zeer ritmisch is met een opmerkelijk constante frequentie bij ~3 cycli / min. Met de definitie van een haustrum41 is een zak-achtige structuur die wordt gescheiden door twee actieve cirkelvormige spiercontracties ongeveer 3-4 cm uit elkaar, de voorbijgaande druk verhogingen zijn waarschijnlijk haustrale grens activiteit vandaar dat we geïdentificeerd dit motorische patroon als ritmische haustrale grensdruk transiënten., Dit komt overeen met de zeer ritmische haustrale grenscontracties bij het konijn proximale 3-taeniated colon25,26,27. Bij konijnen verspreidt de haustrale grensactiviteit zich langzaam en is neurogeen omdat deze gevoelig is voor hexamethonium27 of tetrodotoxin25. Bij konijnen zijn de haustrale grenscontracties ritmisch bij 8 cycli / min geassocieerd met interstitiële cellen van Cajal geassocieerd met de submusculaire plexus (ICC-SMP)25,27., In de menselijke dikke darm wordt de ritmiciteit van de haustrale grensdruktransiënten van 3 cycli/min hoogstwaarschijnlijk ook geassocieerd met elektrische langzame golfactiviteit gegenereerd door ICC-SMP die optreedt in het bereik van 2-4/min, zoals werd waargenomen in menselijk weefsel in vitro met intracellulaire elektroden42.

gesynchroniseerde haustrale drukgolven hebben betrekking op onze observatie dat de 3 cycli/min contracties, zo vaak gezien als haustrale grenscontracties, zich kunnen voortplanten over 4-5 aangrenzende sensoren (Fig.5E, ,6)6) dus blijkbaar beperkt tot een enkel haustrum., Deze activiteit is waarschijnlijk dezelfde als wat wordt aangeduid als periodieke Colon motorische activiteit10 of cyclisch voortplantingspatroon 43 of discrete willekeurige uitbarstingen van fasische drukgolven16. Andere studies tonen ook aan dat het patroon moet worden verlengd over de lengte van twee of meer haustra43. Dit patroon kan gerelateerd zijn aan retrograde voortschrijdende Sequences44 maar we zagen ze niet consequent retrograde voorkomen. In andere studies werd de ritmiek van 3 cycli/min gezien als de dominante frequentie van fasische contracties na een maaltijd 45 en de dominante frequentie van cyclische motoren46., In 24 uur opnames, Rao et al. merkte een overwicht van uitbarstingen van drukgolven op 3 cycli/min9. In een recente HRCM studie bij kinderen, discrete willekeurige uitbarstingen van fasische drukgolven traden op 3 cycli / min16.

de gesynchroniseerde haustrale drukgolven komen voor met de frequentie van de dominante pacemaker, de ICC-SMP. Langzame golven afkomstig uit ICC-SMP zijn geregistreerd in de menselijke dikke darm in vitro42,47 en in vivo48. In vitro was deze activiteit niet gevoelig voor zenuwblokkade, wat bevestigt dat een myogene pacemaker betrokken is47,49., Dit suggereert dat ze gelijk zijn aan de rimpelingen geïdentificeerd in de konijnenkolon25, 26, 27.

in een studie waarin constipatie werd vergeleken met controles, dinning et al. beschreef de gesynchroniseerde haustrale drukgolven als cyclische motorische activiteit met een frequentie van 2-6 cycli/min, optredend retrograde of antegrade over een afstand van 4,4 tot 8,2 cm; op basis van groepsvergelijking werd opgemerkt dat de normale toename van deze activiteit na een maaltijd afwezig was bij patiënten met chronische constipatie; hoewel bij 5 patiënten waar geen activiteit preprandiaal werd gezien, deze post prandiaal werd waargenomen (Tabel 1 in43)., De Schryver zag korte antegrade-voortplantingsactiviteit na een maaltijd toenemen in controles, maar niet in constipatie 18. In de huidige studie, binnen clusters van synchrone haustrale drukgolven, de golven waren bijna altijd van gemengde richting of verschijnen gelijktijdig. De gesynchroniseerde haustrale drukgolven vertoonden een significante toename bij patiënten met constipatie na een maaltijd( Tabel 1); altijd afgewisseld met niet-gesynchroniseerde, schijnbare grillige activiteit (Fig. 5D), die lijkt op de segmentatieactiviteit van de dunne darm17.,

hoge amplitude propageren drukgolven (HAPWs) waren de meest krachtige stuwende motor patroon. Omdat hrcm druk meet en geen krimp gebruikten we de term HAPW, vergelijkbaar met een studie van De Schryver et al.18, hoewel dit motorische patroon vaak hoge Amplitude Propulsive Contraction (HAPC) wordt genoemd, bijvoorbeeld 50,51. Het wordt ook wel hoge Amplitudedruksequentie16, 46 of gespecialiseerde verspreidende Drukgolven9 genoemd. In een vergelijkende 24 uur studie van chronische constipatie en gezonde vrijwilligers, 2.,Gemiddeld werden per 6 uur 5 Hapw ’s waargenomen, inclusief maaltijden en ontwaken,en Hapw’ s werden minder vaak waargenomen bij chronische constipatie; er werd gesuggereerd dat het een nuttige marker voor constipatie zou zijn9, 10. Echter, zelfs 24 uur opname kan niet het motorische patroon laten zien, zelfs bij gezonde vrijwilligers52. In een 4 uur-test inclusief een maaltijd toonden slechts 5 van de 12 controlepersonen HAPWs als reactie op de maaltijd, en slechts 1 van de 14 patiënten met chronische constipatie 43. Een andere studie toonde HAPWs als reactie op een maaltijd bij 1 op de 10 patiënten met chronische constipatie en bij 4 op de 10 gezonde individuën18., In dit onderzoek werd HAPWs na een maaltijd waargenomen bij 2/14 proefpersonen in de controlegroep en bij 2/15 patiënten met chronische constipatie. Bij kinderen wordt de afwezigheid van HAPWs in reactie op bisacodyl als abnormaal beschouwd en reden om chirurgie52 te overwegen; wij beschouwen de afwezigheid van HAPWs in chronische constipatie bij volwassenen in reactie op een maaltijd niet om een inerte dikke darm te identificeren, aangezien vele andere significante motorische patronen kunnen bestaan. HAPWs kan worden gevolgd door een korte periode van relatieve rust, maar we zagen geen relatie tussen rust en constipatie zoals aangetoond bij kinderen16., Omdat HAPWs kan worden opgeroepen door een maaltijd (als gevolg van een gastro-Colon reflex) of door bisacodyl16 is het waarschijnlijk een motorisch patroon gegenereerd door een neuraal programma dat wordt geïnitieerd door een stimulus. Een lage of hoge calorie meel43 is niet voldoende om te identificeren of een patiënt het vermogen heeft om dit motorische patroon te genereren, maar het geeft wel een indicatie van de gevoeligheid van het zenuwstelsel voor een maaltijd. Het is waarschijnlijk dat een verscheidenheid aan stimuli, waaronder bisacodyl, het beste zal beoordelen of de patiënt in staat is om een HAPW te genereren.,

bij het meten van diameterveranderingen, vandaar cirkelvormige spiercontractie, wordt deze meest krachtige vorm van peristaltische activiteit aangeduid als massa peristalse27 of long distance contraction25 of colon migrerende motorische complexen26. In muismodellen wordt het aangeduid als Colon migrating motoric complexes (cmmcs) 39,53,54, in de rat colon als long distance contractions (LDC ‘ s)40,55., In alle bestudeerde diermodellen is dit motorisch patroon neurogeen, vandaar dat de HAPW in de menselijke dikke darm als neurogeen kan worden beschouwd, consistent met de observatie dat het wordt veroorzaakt door ontwaken of een meel56; bijgevolg is de afwezigheid van HAPWs gesuggereerd om een neuropathy57 weer te geven.

het voortplanten van drukgolven die een lagere amplitude hebben dan HAPWs, zijn hoogstwaarschijnlijk zeer significant voor transit. Zoals opgemerkt door Dinning et al. zelfs als ze niet betrekking hebben op een groot deel van de dikke darm, sequentiële APWs moet effectief zijn in transit58., Daarom moeten ze deel uitmaken van de normale beoordeling van de motorische functie, ook omdat ze een reactie op een stimulus zoals een maaltijd kunnen betekenen. We gebruikten de term “drukgolven” zoals werd gedaan in studies door Rao et al.9,20 en De Schryver et al.18. Andere termen die worden gebruikt, zijn het propageren van sequenties (PS)14, het propageren van Contracties59 of Retrograde Golfen20. Met behulp van glasvezel hoge resolutie manometrie, Dinning et al. deze werden aangeduid als lange of korte enkelvoudige motorische patronen en er werden geen verschillen gevonden tussen de controlegroep en patiënten met constipatie43., Een voorbeeld ter vergelijking: in dinning ‘ s studie, de antegrade enkele korte en lange propageren motorische patroon in constipatie voorgekomen 2,6 keer/2 uur voor en 3,0 keer/2 uur na een maaltijd; in onze studie, bij patiënten met constipatie, APWs voorgekomen bij 6 van de 15 patiënten, waarin ze voorkwamen 5,6 voor en 14,8 keer/2 uur na de maaltijd. In beide onderzoeken was het verschil niet significant vanwege de grote variabiliteit. In Rao ‘ s studie, antegrade propageren drukgolven in controles opgetreden 5 keer/2 uur op de eerste dag van de opname vs 3.,5 maal / 2 uur bij patiënten met constipatie; het verschil was niet significant 10. Met betrekking tot retrograde activiteit werd in de studie van de Rao niet vaak retrograde activiteit gevonden en als dat wel het geval was, gebeurde dit na een maaltijd, maar er was geen verschil tussen controles en constipatie 10. In Dinning ‘ s 6 uur durende studie, werden geen verschillen in retrograde activiteit gevonden voor en na een maaltijd 43. In onze studie werd ook geen verschil gevonden.

in dit onderzoek toonde het optreden van APWs na een maaltijd aan dat het colon in staat was om stuwende activiteit te genereren., Bij proefpersonen met een significante APW-activiteit, werd geen drang van stoelgang opgemerkt; dit is waarschijnlijk omdat APW-activiteit niet in het rectum ging. Het optreden van RPWs was ook een teken dat neuraal gegenereerde activiteit kan worden uitgevoerd.

De elektrische activiteit die voortschrijdende samentrekkingen en de daaruit voortvloeiende voortschrijdende drukgolven veroorzaakt, is waarschijnlijk een langzame golf met gesuperponeerde treinen van actiepotentialen, geregistreerd met behulp van luminale elektroden als long spike bursts (LSBs)32., De duur van de meeste voortplantingssamentrekkingen bij alle proefpersonen lag tussen 10 en 30 s, wat vergelijkbaar is met de gemiddelde duur van lange piekuitbarstingen (lsbs, 19,6 ± 2,5 s). De lsbs vermeerderden bij 4,2 cm/s en de APWs in dit onderzoek tussen 2 en 5 cm/s. de LSB-frequentie was 23 per uur, maar kwam vaak voor in uitbarstingen bij 2-3 /min, vergelijkbaar met de APWs.

chirurgische pathologie heeft aangetoond dat een veelvoorkomend kenmerk van patiënten met chronische constipatie een afname is van het aantal ICC pacemakercellen 60,61,62,63., De verschillende ICC-netwerken zijn niet altijd gedifferentieerd in de chirurgische pathologie, waardoor het moeilijk is om te voorspellen welke motorische patronen kunnen worden beïnvloed door het verlies van ICC. Op dit moment weten we niet hoeveel verlies van cellen het ICC-netwerk kan absorberen voordat verlies of functiestoornis evident64,65 wordt. Lammers et al. suggereerde dat maar liefst 35% verlies nodig kan zijn om ICC-MP langzame golfactiviteit in de dunne darm te beà nvloeden66. Er is meer onderzoek nodig om dit voor alle netwerken en in de dikke darm te onderbouwen., Aangezien ICC ook betrokken zijn bij neurotransmissie67,68,69, kunnen subtielere veranderingen in het vermogen om adequate motorische patronen te ontwikkelen het gevolg zijn van verlies van ICC-gemedieerde innervatie.

een van de beperkingen van dit onderzoek is dat het een beperkt deel van het colon besloeg, 35 cm, waarbij de nadruk lag op het transversale afdalende colon; aangezien de disfunctie van het colon beperkt kan zijn tot het proximale colon of sigmoïde colon, is een beoordeling van de motiliteit van het pan – Colon ideaal., Een andere beperking is dat de yoghurt maaltijd, een maaltijd beschouwd als een volledige maaltijd door alle deelnemers, het was een redelijk lage calorie maaltijd die hebben een lage gevoeligheid voor de inductie van HAPWs en andere motorische patronen in vergelijking met een hogere calorie maaltijd, hoewel HAPW bevindingen zijn vergelijkbaar met de huidige studie werden aangetroffen met een hogere calorie maaltijd Eet et al.43.

terwijl de huidige studie werd bestudeerd, Corsetti et al.,70 identificeerden ook de SPWs als een belangrijk motorisch patroon in de menselijke dikke darm en bevestigden zijn associatie met interne anale sfincterontspanning en gasuitstoot71. Zij toonden aan dat patiënten met chronische constipatie refractair voor huidige farmacologische behandelingen een afname van het voorkomen van SPWs70 vertoonden.

veel meer informatie over motorische disfunctie is nodig voordat bepaalde motorische patronen patiëntenpopulaties kunnen definiëren., De huidige waarde van HRCM ligt in zijn vermogen om normale drukpatronen of motorische dysfunctie in elke patiënt te onthullen en deze kennis kan individueel beheer helpen. De uitdaging is om een reeks stimuli in motiliteitstesten te identificeren die volledig begrip van de mogelijkheden van de dikke darm zal geven. Waarschijnlijk zal geen enkele stimulus volstaan. Bij kinderen wordt bisacodylstimulatie gebruikt om het vermogen om HAPWs te genereren te evalueren, maar dit wordt niet vaak uitgevoerd bij volwassenen, hoewel het gebruik bij volwassenen waarschijnlijk zal toenemen., Bij kinderen met constipatie werkt intraluminale bisacodyl vaak om HAPWs te creëren, zelfs als bisacodyl niet effectief is als behandeling16. Dit kan erop wijzen dat in het dagelijks leven van de patiënten, de gevoeligheid voor stimuli wordt verminderd. Herve et al. toonde aan dat spontane Hapw ‘ s significant lager waren in aantal bij patiënten met constipatie versus controles, maar er was geen verschil met bisacodyl-geïnduceerde HAPWs59., Het is ons doel om stimuli te identificeren die voortstuwende of niet-voortstuwende activiteiten oproepen en hun werkingsmechanisme te begrijpen, zodat het niet reageren op de stimulus of een normale reactie op de stimulus, informatie geeft over de toestand van de darmfunctie en mechanismen die ten grondslag liggen aan dysfunctie. Bovendien moet worden bestudeerd wat ten grondslag ligt aan lage gevoeligheid bij patiënten; mogelijke oorzaken zijn eetgewoonten, oefening routines, stress, microbiota samenstelling. Het kan ook betrekking hebben op afwijkingen in intrinsieke en extrinsieke innervatie of vermindering van ICC.