Lower Esophagus Sphincter Pressure

3 Lower Esophageal Sphincter Failure

Intermittent svigt af LES, som skyldes uhensigtsmæssig eller patologisk afslapning i perioder mellem slugninger (eksklusive opstød og opkast), er den kritiske begivenhed, der er ansvarlig for transsphincterisk refluks af maveindhold i den thorakale esophagus. Det er bredt anerkendt som årsag til GERD.

Figur 9.6. En person med 20 mm abdominal skade på den nedre esophageale sphincter (LES) i maven (resterende abdominal LES-længde på 15 mm). Denne person har en kompetent LES (abdominal længde >10 mm) ved baseline. Under dynamisk afkortning i forbindelse med et tungt måltid bliver den abdominale LES-længde imidlertid <10 mm (i dette diagram medfører dynamisk afkortning på 8 mm, at den funktionelle abdominale LES-længde bliver 7 mm), hvilket resulterer i muligheden for LES-svigt (forbigående LES-relaksation).GEJ, gastroesophageal junction; SCJ, squamocolumnar junction.

En international gruppe af medarbejdere11 , der omfattede Dr. Dent, var medvirkende til at producere en stor del af den tidlige forskning i LES-relaksationer, der ikke blev udløst af synkning. I deres indledning til denne gennemgang skriver de: “… traditionelle synspunkter gik ud på, at gastroøsofageal refluks var en konsekvens af en vedvarende svag LES. Måling af esophageal motilitet på tidspunktet for refluks foretaget på liggende personer viste imidlertid, at de fleste refluksbegivenheder hos både normale personer og patienter med reflukssygdom opstod under korte intermitterende LES-relaksationer snarere end på grund af vedvarende defekt LES-tonus. Dette fund omorienterede tankegangen om den største defekt, der ligger til grund for reflukssygdom: unormalt hyppig refluks. Anerkendelsen af tLESR’er gav en forklaring på forekomsten af refluks hos størstedelen af de patienter, der har et normalt LES hviletryk, og ændrede den konceptuelle vægtning af LES-dysfunktion ved reflukssygdom fra LES-styrke til LES-kontrol.”

Pludseligt LES-svigt (tLESR) er den mest almindelige mekanisme, der ligger til grund for gastroøsofageal refluks. Hos normale personer forekommer størstedelen (70-100 %) af refluksepisoderne under tLESR’er. De andre postulerede, men mindre veldokumenterede årsager til refluks er synkeinduceret LES-relaksation i forbindelse med mislykket eller ufuldstændig primær peristaltik, vedvarende fraværende basalt LES-tryk, anstrengelse ved dyb inspiration og stigning i det intraabdominale tryk.

Generelt varierer andelen af refluksepisoder, der kan tilskrives tLESR’er, omvendt med sværhedsgraden af reflukssygdommen, formentlig på grund af den stigende sandsynlighed for en defekt LES, efterhånden som sværhedsgraden af GERD stiger. tLESR’er er generelt af længere varighed (>10 s) end synkeassocierede LES-relaksationer. De er karakteriseret ved et pludseligt fald i LES-trykket til niveauet for det intragastriske tryk.

Forfatterne forsøger at forklare tLESR’er som værende medieret af en neural mekanisme: “De neurale veje, der medierer tLESR’er, er ikke blevet udforsket i dybden, hovedsagelig fordi de har været vanskelige at studere … De nuværende beviser taler for, at tLESR er en overvejende vagal refleks, der stimuleres af receptorer i gastrisk fundus og pharynx (og muligvis larynx).”

Da det var velkendt, at gastrisk distension var en potent stimulus for tLESRs, foreslår forfatterne, at gastrisk distension udløser tLESRs gennem stimulering af spændingsreceptorer i den proximale mave, især i mavekardiaen. De foreslår, at afferente impulser, der signalerer gastrisk distension, projicerer til nucleus tractus solitarius og derefter til den dorsale motoriske kerne af vagus, der indeholder cellekroppe af vagale efferenter, der projicerer til LES, hvilket forårsager afslapning.

De mange undersøgelser, der er citeret i denne gennemgang, tyder på, at der ikke er meget i form af hårde beviser, der beviser eksistensen af en neuronal mekanisme til at forårsage tLESRs.

De fleste undersøgelser af motoriske hændelser, der ligger til grund for gastroøsofageal refluks, var hidtil blevet udført på hvilende, liggende forsøgspersoner. Schoeman et al.12 undersøgte refluksmekanismer hos 10 raske forsøgspersoner (9 mænd, 1 kvinde; medianalder 22 år, interval 18-30 år) under forskellige former for fysisk aktivitet. De registrerede LES-trykket; trykket i maven, esophagus og pharynx; og pH 5 cm over LES i løbet af 24 timer, der omfattede moderat fysisk aktivitet, perioder med hvile og søvn, standardiserede måltider og standardiseret motion. Alle forsøgspersoner havde normal esophageal motorisk funktion; det manometriske gennemsnitlige basale LES-tryk var 18,7 ± 4,0 mmHg.

Reflux opstod hos alle forsøgspersoner, men antallet af refluksepisoder registreret hos hver forsøgsperson varierede bredt fra 3 til 22. De fleste (81/123 eller 66%) refluksepisoder opstod i den 3-h postprandiale periode og resten (34%) i fastende tilstand. Refluksepisoder var sjældne under træning.

Esophageal syreeksponering påvist af pH-elektroden placeret 5 cm over LES, udtrykt som den procentvise tid pH < 4 var i det normale område (0,71 ± 0,23 for hele gruppen). Procentvis tid pH < 4 varierede fra et lavt niveau på 0,16 ( ± 0,13) under træning til et højt niveau på 1,65 ± 0,98 i den ambulante fase. Refluksepisoder pr. time lå alle godt inden for normalområdet hos disse raske forsøgspersoner (0,57 ± 0,09 for gruppen) og varierede fra et lavt niveau på 0,08 ± 0,06 i rygliggende stilling til et højt niveau på 3,30 ± 1,69 i den ambulante fase.

Basalt LES-tryk varierede meget i løbet af undersøgelsen og var signifikant højere, når patienterne lå på ryggen og under fastende tilstand. Forekomsten af refluks var ikke relateret til det basale LES-tryk. LES-trykket var fraværende (<3 mm H2O) ved begyndelsen af refluksepisoden i 79 %. tLESR var refluksmekanismen i 82 % af episoderne; 13 % var synke-relaterede LES-relaksationer, og anstrengelse (2 %) var ikke en væsentlig faktor. Den vigtigste effekt af anstrengelse var, at hvis den var til stede under en tLESR, øgede den sandsynligheden for refluks. 2 % af refluksepisoderne opstod, mens det basale LES-tryk var >3 mm H2O, og én episode opstod i en periode med vedvarende fravær af LES-tryk. tLESR’er var signifikant mere almindelige og af længere varighed i oprejst stilling (vs. tLESR’er var ledsaget af refluks i 197/584 (34%) hændelser.

Forfatterne konkluderede, at tLESR’er var den vigtigste mekanisme for refluks hos ambulante og hvilende personer. Forekomsten af en tLESR betyder ikke nødvendigvis, at der forekommer refluks. Dette hænger sammen med det resultat, at der kun opstod et gastroøsofagealt fælles hulrum i 66 % af tLESR-episoderne. LES kan derfor slappe af til det tryk, der anvendes til at definere en tLESR (3 mm H2O), og stadig forblive lukket.

Forfatterne undersøger ikke mekanismen bag tLESR’er i denne undersøgelse. Deres fund, at der er et signifikant højere antal og varighed af tLESR’er i postprandial tilstand sammenlignet med fastende tilstand, synes at understøtte, at gastrisk distension er en vigtig udløser af tLESR’er.

Også deres fund, at tLESR’er ikke er relateret til basalt LES-tryk, bekræfter manglen på et godt forhold mellem LES-tryk og tLESR’er. tLESR’er synes at være en begivenhed som følge af et pludseligt fald i LES-trykket til <3 mm H2O uden nogen god grund på en måde, der ikke er helt forudsigelig.

Denne artikel giver fremragende data om mængden af refluks hos “normale” unge mennesker. Den samlede syreeksponering i løbet af 24 timer (udtrykt som procent af tiden pH < 4) i denne gruppe på 10 raske frivillige var 0,71 ± 0,23. “Normale” mennesker har meget lidt refluks. Jeg vil vise, at “normal” og “sund”, der er baseret på fravær af GERD-symptomer, kan omfatte personer med betydelige LES-skader ved den nye patologiske vurdering. Denne lille mængde syreeksponering i denne gruppe rejser spørgsmålet om, hvorvidt en virkelig normal person uden LES-skader kan defineres som en person med nul syreeksponering i spiserøret.

Kahrilas et al.13 undersøger forekomsten af refluks som målt med en pH-elektrode placeret 5 cm over LES, mens de udvider maven med luft, mens de måler længden af LES. Dette muliggør en objektiv definition af virkningen af ændringer i LES-længden, gastrisk distension og refluks.

I deres indledning angiver forfatterne deres mål: “Talrige manometriske undersøgelser giver overbevisende beviser for, at tLESR ofte er den dominerende mekanisme for refluks. Ligeledes er det blevet fastslået, at gastrisk distension er en potent stimulus til at udløse tLESRs, sandsynligvis gennem aktivering af spændingsreceptorer i den proximale mave, især i mavekardiaen.”

Det er vigtigt at bemærke den kloge sidestilling af fakta og dogmer i den sidste sætning. Der er glimrende beviser for, at gastrisk distension er en potent stimulus for tLESR’er. Men at aktivering af spændingsreceptorer i den proximale mave som følge af gastrisk distension udløser tLESR’er er ikke understøttet af nogen hård dokumentation. Som det vil blive vist, understøttes det ikke engang af de data, der er fremkommet i denne artikel, som forfatterne selv antyder i diskussionen (se nedenfor).

Forfatterne fortsætter: “Ved hiatushernie er mavekardiaen, der indeholder disse spændingsreceptorer til at fremkalde tLESRs, formodentlig vandret proximalt. Det er således rimeligt at opstille den hypotese, at denne anatomiske aberration kan ændre følsomheden af disse spændingsreceptorer til at fremkalde tLESRs.” Den neurale mekanisme, der formidles af spændingsreceptorer i cardiaen, er tilsyneladende blevet en etableret kendsgerning. “Formålet med denne undersøgelse var at afgøre, om og hvordan hiatushernie påvirker sårbarheden over for gastroøsofageal refluks og tLESR’er hos patienter med GERD udfordret med gastrisk luftdispensation.”

Undersøgelsen havde tre grupper: (1) 8 sunde frivillige (5 mænd, 3 kvinder; gennemsnitsalder 31 ± 2 år) fri for gastrointestinale symptomer og uden en historie af øvre gastrointestinal kirurgi; (2) 7 patienter (4 mænd, 3 kvinder; gennemsnitsalder 32 ± 2 år) med symptomatisk reflukssygdom og fraværende Barrett-øsofagus ved endoskopi, som ikke havde hiatushernie, og (3) 8 patienter (4 mænd, 4 kvinder; gennemsnitsalder 37 ± 4 år) med symptomatisk reflukssygdom og fraværende Barrett-øsofagus ved endoskopi, som havde hiatushernie. De tre grupper repræsenterer stigende sværhedsgrad af GERD fra “normal” til ikke-hernia-GERD til hernia-GERD.

Definitionen af tilstedeværelsen af et hiatushernie omfattede placering af en stålclips ved squamocolumnar junction (SCJ) ved endoskopi. Fluoroskopi blev anvendt til at definere forholdet mellem clipsen ved SCJ og centrum af den diaphragmatiske hiatus. Kravet for at få stillet diagnosen hiatushernie var, at SCJ-clipset var mindst 1 cm proximalt i forhold til hiatus. Otte patienter med symptomatisk GERD havde hiatushernie efter disse kriterier, syv havde det ikke, og de otte normale forsøgspersoner havde alle SCJ-clipset ved eller distalt fra hiatus.

I kapitel 10 vil jeg diskutere den betydelige fejl i diagnosen hiatushernie ved hjælp af disse kriterier. Antagelsen her, at SCJ er den sande GEJ i fravær af Barrett-øsofagus, er ikke korrekt; der er en meget kort dilateret distal øsofagus distalt for SCJ hos de fleste normale personer, som øges i længde med stigende sværhedsgrad af GERD. Ethvert spørgsmål vedrørende diagnosen hiatushernie negerer imidlertid ikke resultaterne i denne undersøgelse, så længe det er korrekt, at GERD-patienter med hiatushernie har mere alvorlig GERD end dem uden.

Manometri blev udført med et 17-lumen kateter med 14 sidehulsoptagelsessteder placeret med 1 cm mellemrum, der strækker sig fra mavesækken over LES ind i esophagus. Under undersøgelsen blev der infunderet luft gennem kateteret ind i maven med 15 mL/min i 120 min. Slukningen blev overvåget med en submental elektromyografioptager. Esophageal syreeksponering blev registreret med en elektrode placeret 5 cm over den proximale kant af LES.

En esophageal refluksbegivenhed blev defineret som enten et pludseligt fald i esophageal pH til <4 i mindst 5 s, eller hvis pH allerede var <4 ved et yderligere pludseligt fald med mindst 1 pH-enhed i mindst 5 s. Manometriske sporinger blev analyseret for at karakterisere basalt øsofagogastrisk junction (EGJ) (LES)-tryk, længden af EGJ (LES)-højtrykszonen og trykaktiviteten i forbindelse med hver refluksbegivenhed. Motoriske hændelser såsom abdominal belastning, langsom drift af LES-trykket, LES-relaksation (synkeinduceret eller tLESR) og esophageal fælles hulrum blev registreret. Hver refluksbegivenhed blev kategoriseret som tLESR-relateret, synke-relateret, belastnings-relateret eller fri på baggrund af dens tidsmæssige relation til disse motoriske begivenheder.

Mekanismen for refluks varierede ubetydeligt mellem de tre grupper ved baseline. Ved luftinfusion, da antallet af refluksepisoder steg, var den mekanisme, der steg signifikant i forhold til baseline i alle tre grupper, tLESRs. Den tilsvarende stigning i syreeksponering i perioden med luftinfusion var også kun signifikant for refluks forårsaget af tLESR.

Antallet af tLESR’er under baselineoptagelsen var ens i alle tre grupper. Ved gastrisk luftinfusion havde normale kontroller og ikke-hernia-GERD-patienter en medianforøgelse af tLESR-frekvensen på henholdsvis 4,0 og 4,5 pr. time (P < .05), og herniapatienter havde en medianforøgelse på 9,5 pr. time (P < .001). Andelen af tLESR’er, der var forbundet med sure reflukshændelser, var ikke signifikant forskellig mellem grupperne. Dataene tyder på, “at disse emnegrupper repræsenterer et kontinuum i formindskelsen af tærsklen for fremkaldelse af tLESR’er som reaktion på gastrisk distension.”

Under intragastrisk luftinfusion var der et gradvist øget intragastrisk tryk, som derefter blev genoprettet til baseline efter en tLESR. Dette er et fænomen, der svarer til det, der normalt sker ved opstød. De tre forsøgsgrupper havde en lignende stigning i det intragastriske tryk før tLESR: 4,5 ± 0,5, 3,8 ± 0,6 og 3,8 ± 0,9 mmHg i henholdsvis kontrol-, ikke-hernia-GERD- og hernia-GERD-grupperne.

Undersøgelsen af Kahrilas et al.13 viser tydeligt de to elementer af kritiske ændringer i LES, der er forbundet med patogenesen af GERD. For det første er der skader på den abdominale LES, der begynder distalt, og som forårsager et progressivt fald i den basale LES-længde (fig. 9.7). Dette blev set i de tre grupper, som danner et kontinuum af stigende GERD fra “normal” til ikke-hernia-GERD til hernia-GERD. Den gennemsnitlige samlede LES-længde ved baseline i de tre grupper (taget fra Fig. 9.5 i artiklen) er ca. 3,7, 2,9 og 2,2 cm i grupperne “normal”, ikke-hernia-GERD og hernia-GERD.

For det andet sker der ved gastrisk distension en yderligere midlertidig udtømning af den distale del af den resterende funktionelle LES. Denne dynamiske afkortning af LES overlejres af den permanente afkortning af LES. Den dynamiske additive forkortelse, der opstår under luftinfusion i de tre grupper, er ens og danner i det væsentlige parallelle linjer (fig. 9.7). Dette indikerer, at den dynamiske afkortning, der sker ved gastrisk distension, er uafhængig af den basale residuelle LES-længde.

På ethvert givet tidspunkt i denne periode er LES’s samlede funktionelle længde lig med den basale LES-længde ved manometri minus den mængde af afkortning af LES under gastrisk distension (Fig. 9.6). Ved gastrisk distension under luftinfusion faldt den funktionelle restlængde af LES fra ca. 3,7 til 2,8 cm i kontrolgruppen, fra 2,9 til 2,3 cm i gruppen uden hernia-GERD og fra 2,2 til 1,4 cm i gruppen med hernia-GERD (fig. 9.7).

Med dette fald i den funktionelle LES-længde, når gastrisk distension induceres med luftinfusion, er der en signifikant inkrementel stigning i tLESR’er, sure reflukshændelser og esophageal syreeksponering i de tre grupper. Stigningen var signifikant større i hernia-GERD-gruppen. Dette tyder på, at der er en tæt sammenhæng mellem forekomsten af tLESR og baseline LES-længde. Den tilsvarende mængde dynamisk LES-forkortelse, der ledsagede gastrisk distension, har en større indvirkning på produktionen af tLESR’er i hernia-GERD-gruppen end i de andre grupper, kun fordi baseline-LES-længden er kortere ved påbegyndelsen af gastrisk distension.

I deres diskussion antyder forfatterne, at “tLESR-frekvensen fremkaldt af gastrisk distension hos liggende personer var direkte proportional med graden af aksial forskydning af SCJ i forhold til midtpunktet af den diaphragmatiske hiatus.” De foreslår, at hiatushernie derfor kan prædisponere for GERD på grundlag af en øget modtagelighed for den dominerende manometrisk identificerede refluksmekanisme, tLESR’er. De erkender, at der er en betydelig vanskelighed ved at definere hiatushernie, og de foreslår, at denne undersøgelse har løst dette problem ved at placere et klip ved SCJ ved endoskopi. Dette er ikke nødvendigvis sandt, fordi SCJ, når den er migreret cephalad hos patienten med GERD, ikke er den distale ende af øsofagus.