Lower Esophagus Sphincter Pressure

3 Lower Esophageal Sphincter Failure

Intermittent failure of the LES, resulting from inappropriate or pathologic relaxation during times between swallows (excluding belching and vomiting), is the critical event that is responsible for transsphincteric reflux of gastric contents into the thoracic esophagus. Sie ist weithin als Ursache von GERD anerkannt.

Eine internationale Gruppe von Mitarbeitern11 , zu der auch Dr. Dent gehörte, war maßgeblich an der Erstellung eines Großteils der frühen Forschungsarbeiten über LES-Relaxationen beteiligt, die nicht durch Schlucken ausgelöst werden. In ihrer Einleitung zu dieser Übersichtsarbeit schreiben sie: „… die traditionelle Auffassung war, dass gastroösophagealer Reflux die Folge einer anhaltend schwachen LES sei. Die Messung der Ösophagusmotilität zum Zeitpunkt des Refluxes bei liegenden Probanden zeigte jedoch, dass die meisten Refluxereignisse sowohl bei normalen Probanden als auch bei Patienten mit Refluxkrankheit während kurzer intermittierender LES-Relaxationen auftraten und nicht aufgrund eines anhaltend gestörten LES-Tonus. Dieser Befund führte zu einer Neuausrichtung des Denkens über den Hauptfehler, der der Refluxkrankheit zugrunde liegt: abnorm häufiger Reflux. Die Anerkennung von tLESRs lieferte eine Erklärung für das Auftreten von Reflux bei der Mehrheit der Patienten, die einen normalen LES-Ruhedruck haben, und änderte den konzeptionellen Schwerpunkt der LES-Dysfunktion bei der Refluxkrankheit von der LES-Stärke zur LES-Kontrolle.“

Das plötzliche LES-Versagen (tLESR) ist der häufigste Mechanismus, der dem gastroösophagealen Reflux zugrunde liegt. Bei gesunden Menschen treten die meisten Refluxepisoden (70-100 %) während eines tLESR auf. Andere postulierte, aber weniger gut dokumentierte Ursachen für Reflux sind schluckinduzierte LES-Relaxation in Verbindung mit fehlgeschlagener oder unvollständiger primärer Peristaltik, anhaltend fehlender basaler LES-Druck, Anspannung durch tiefe Inspiration und Anstieg des intraabdominalen Drucks.

Im Allgemeinen variiert der Anteil der Refluxepisoden, die auf tLESRs zurückgeführt werden können, umgekehrt mit dem Schweregrad der Refluxkrankheit, vermutlich weil die Wahrscheinlichkeit einer defekten LES mit zunehmendem Schweregrad der GERD steigt. tLESRs sind im Allgemeinen von längerer Dauer (>10 s) als schluckassoziierte LES-Relaxationen. Sie sind durch einen abrupten Abfall des LES-Drucks auf das Niveau des Mageninnendrucks gekennzeichnet.

Die Autoren versuchen, tLESRs als durch einen neuralen Mechanismus vermittelt zu erklären: „Die neuralen Bahnen, die tLESRs vermitteln, sind noch nicht eingehend erforscht worden, vor allem, weil sie schwer zu untersuchen sind… Derzeitige Belege sprechen dafür, dass tLESR ein vorwiegend vagaler Reflex ist, der durch Rezeptoren im Magenfundus und Pharynx (und möglicherweise im Larynx) stimuliert wird.“

Da bekannt war, dass die Magendehnung ein starker Stimulus für den tLESR ist, vermuten die Autoren, dass die Magendehnung den tLESR durch die Stimulation von Spannungsrezeptoren im proximalen Magen, insbesondere in der Magenkardia, auslöst. Sie vermuten, dass afferente Impulse, die eine Magendehnung signalisieren, zum Nucleus tractus solitarius und dann zum dorsalen Motorkern des Vagus projiziert werden, der die Zellkörper der vagalen Efferenzen enthält, die zum LES projizieren und eine Entspannung verursachen.

Die vielen Studien, die in dieser Übersicht zitiert werden, lassen vermuten, dass es kaum stichhaltige Beweise für die Existenz eines neuralen Mechanismus zur Verursachung von tLESRs gibt.

Die meisten Studien zu den motorischen Vorgängen, die dem gastroösophagealen Reflux zugrunde liegen, wurden bisher an ruhenden, liegenden Personen durchgeführt. Schoeman et al.12 untersuchten die Refluxmechanismen bei 10 gesunden Probanden (9 Männer, 1 Frau; mittleres Alter 22 Jahre, Spanne 18-30 Jahre) während verschiedener körperlicher Aktivitäten. Sie zeichneten den LES-Druck, den Druck im Magen, in der Speiseröhre und im Rachen sowie den pH-Wert 5 cm über der LES während 24 Stunden auf, die moderate körperliche Aktivität, Ruhe- und Schlafphasen, standardisierte Mahlzeiten und standardisierte Übungen umfassten. Alle Probanden hatten eine normale Ösophagusmotorik; der manometrische mittlere basale LES-Druck betrug 18,7 ± 4,0 mmHg.

Reflux trat bei allen Probanden auf, aber die Anzahl der bei jedem Probanden aufgezeichneten Refluxepisoden reichte von 3 bis 22. Die meisten (81/123 oder 66 %) Refluxepisoden traten in der 3-stündigen postprandialen Phase auf, der Rest (34 %) im nüchternen Zustand. Refluxepisoden traten selten während körperlicher Betätigung auf.

Die mit der pH-Elektrode 5 cm oberhalb des LES ermittelte ösophageale Säureexposition, ausgedrückt als prozentuale Zeit, in der der pH-Wert < 4 im Normalbereich lag (0,71 ± 0,23 für die gesamte Gruppe). Der prozentuale Anteil der Zeit, in der der pH-Wert < 4 im Normalbereich lag, reichte von einem niedrigen Wert von 0,16 (± 0,13) während des Trainings bis zu einem hohen Wert von 1,65 ± 0,98 in der ambulanten Phase. Die Refluxepisoden pro Stunde lagen bei diesen gesunden Probanden alle im normalen Bereich (0,57 ± 0,09 für die Gruppe) und reichten von einem Tiefstwert von 0,08 ± 0,06 in der Rückenlage bis zu einem Höchstwert von 3,30 ± 1,69 in der ambulanten Phase.

Der basale LES-Druck schwankte während der Studie stark und war signifikant höher, wenn die Patienten in Rückenlage und im nüchternen Zustand waren. Das Auftreten von Reflux war nicht vom basalen LES-Druck abhängig. Bei 79 % der Patienten war der LES-Druck zu Beginn der Reflux-Episode nicht vorhanden (<3 mm H2O). 82 % der Reflux-Episoden wurden durch tLESR ausgelöst; 13 % waren schluckbedingte LES-Relaxationen, und Anspannung (2 %) war kein wesentlicher Faktor. Der Haupteffekt der Anspannung bestand darin, dass sie, wenn sie während einer tLESR auftrat, die Wahrscheinlichkeit eines Refluxes erhöhte. 2 % der Refluxepisoden traten auf, während der basale LES-Druck >3 mm H2O betrug, und eine Episode ereignete sich während einer Periode anhaltender Abwesenheit von LES-Druck. tLESRs waren signifikant häufiger und von längerer Dauer im aufrechten Zustand (vs. tLESRs wurden in 197/584 (34 %) Fällen von Reflux begleitet.

Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass tLESRs der Hauptmechanismus für Reflux bei ambulanten und ruhenden Personen sind. Das Auftreten einer tLESR bedeutet nicht unbedingt, dass ein Reflux auftritt. Dies hängt mit der Feststellung zusammen, dass nur bei 66 % der tLESR-Episoden ein gemeinsamer gastroösophagealer Hohlraum auftrat. Die LES kann sich also bis zu dem Druck entspannen, der zur Definition einer tLESR verwendet wird (3 mm H2O), und trotzdem geschlossen bleiben.

Die Autoren untersuchen in dieser Studie nicht den Mechanismus der tLESR. Ihre Feststellung, dass die Anzahl und Dauer von tLESRs im postprandialen Zustand signifikant höher ist als im nüchternen Zustand, scheint zu bestätigen, dass die Magendehnung ein wichtiger Auslöser für tLESRs ist.

Auch ihre Feststellung, dass tLESRs nicht mit dem basalen LES-Druck zusammenhängen, bestätigt das Fehlen einer guten Beziehung zwischen LES-Druck und tLESRs. tLESRs scheinen ein Ereignis zu sein, das sich aus einem plötzlichen Abfall des LES-Drucks auf <3 mm H2O ohne triftigen Grund ergibt, und zwar auf eine Weise, die nicht vollständig vorhersehbar ist.

Diese Arbeit liefert ausgezeichnete Daten über die Menge an Reflux bei „normalen“ jungen Menschen. Die Gesamtsäurebelastung während der 24 Stunden (ausgedrückt als prozentualer Anteil des pH-Wertes < 4) in dieser Gruppe von 10 gesunden Freiwilligen betrug 0,71 ± 0,23. „Normale“ Menschen haben sehr wenig Reflux. Ich werde zeigen, dass „normal“ und „gesund“, die auf dem Fehlen von GERD-Symptomen beruhen, nach der neuen pathologischen Bewertung auch Personen mit erheblichen LES-Schäden umfassen können. Diese geringe Säureexposition in dieser Gruppe wirft die Frage auf, ob eine wirklich normale Person ohne LES-Schaden als eine Person ohne Säureexposition in der Speiseröhre definiert werden kann.

Kahrilas et al.13 untersuchen das Auftreten von Reflux, gemessen mit einer pH-Elektrode, die 5 cm über dem LES platziert wird, während sie den Magen mit Luft aufblähen und die Länge des LES messen. Dies ermöglicht eine objektive Definition der Auswirkungen von Veränderungen der LES-Länge, der Magendehnung und des Refluxes.

In ihrer Einleitung geben die Autoren ihre Ziele an: „Zahlreiche manometrische Studien liefern überzeugende Beweise dafür, dass die tLESR oft der dominierende Mechanismus des Refluxes ist. Ebenso wurde festgestellt, dass die Magendehnung ein starker Stimulus für die Auslösung der tLESR ist, wahrscheinlich durch die Aktivierung von Spannungsrezeptoren im proximalen Magen, insbesondere der Magenkardia.“

Es ist wichtig, die geschickte Gegenüberstellung von Fakten und Dogmen im letzten Satz zu beachten. Es gibt ausgezeichnete Beweise dafür, dass die Magendehnung ein starker Stimulus für tLESRs ist. Die Tatsache, dass die Aktivierung der Spannungsrezeptoren im proximalen Magen durch die Magendehnung die tLESRs auslöst, wird jedoch nicht durch eindeutige Beweise gestützt. Wie wir sehen werden, wird sie nicht einmal durch die Daten dieser Arbeit gestützt, wie die Autoren selbst in der Diskussion andeuten (siehe unten).

Die Autoren fahren fort: „Bei einer Hiatushernie ist die Magenkardia, die diese Spannungsrezeptoren zur Auslösung von tLESRs enthält, vermutlich nach proximal gewandert. Daher liegt die Hypothese nahe, dass diese anatomische Abweichung die Empfindlichkeit dieser Spannungsrezeptoren für die Auslösung von tLESRs verändern kann.“ Der neuronale Mechanismus, der durch die Spannungsrezeptoren in der Kardia vermittelt wird, scheint inzwischen eine anerkannte Tatsache zu sein. „Das Ziel dieser Studie war es, festzustellen, ob und wie eine Hiatushernie die Anfälligkeit für gastroösophagealen Reflux und tLESRs bei Patienten mit GERD beeinflusst, die mit einer Luftüberdehnung des Magens konfrontiert sind.“

Die Studie umfasste drei Gruppen: (1) 8 gesunde Freiwillige (5 Männer, 3 Frauen; Durchschnittsalter 31 ± 2 Jahre) ohne gastrointestinale Symptome und ohne eine Vorgeschichte von Operationen im oberen Gastrointestinalbereich; (2) 7 Patienten (4 Männer, 3 Frauen; (2) 7 Patienten (4 Männer, 3 Frauen; Durchschnittsalter 32 ± 2 Jahre) mit symptomatischer Refluxkrankheit und fehlendem Barrett-Ösophagus bei der Endoskopie, die keine Hiatushernie hatten; und (3) 8 Patienten (4 Männer, 4 Frauen; Durchschnittsalter 37 ± 4 Jahre) mit symptomatischer Refluxkrankheit und fehlendem Barrett-Ösophagus bei der Endoskopie, die eine Hiatushernie hatten. Die drei Gruppen repräsentieren den zunehmenden Schweregrad der GERD von „normal“ über Nicht-Hernie-GERD bis hin zu Hernien-GERD.

Die Definition des Vorhandenseins einer Hiatushernie umfasste die Platzierung eines Stahlclips an der Squamocolumnar Junction (SCJ) bei der Endoskopie. Mit Hilfe der Fluoroskopie wurde das Verhältnis des Clips an der SCJ zur Mitte des Zwerchfellhiatus bestimmt. Voraussetzung für die Diagnose einer Hiatushernie war, dass der SCJ-Clip mindestens 1 cm proximal des Hiatus lag. Acht Patienten mit symptomatischer GERD wiesen nach diesen Kriterien eine Hiatushernie auf, sieben nicht, und bei den acht normalen Probanden befand sich der SCJ-Clip am oder distal vom Hiatus.

In Kapitel 10 werde ich den erheblichen Fehler bei der Diagnose einer Hiatushernie anhand dieser Kriterien diskutieren. Die Annahme, dass der SCJ der eigentliche GEJ ist, wenn kein Barrett-Ösophagus vorhanden ist, ist nicht korrekt; bei den meisten normalen Menschen gibt es distal zum SCJ einen sehr kurzen dilatierten distalen Ösophagus, der mit zunehmendem Schweregrad der GERD an Länge zunimmt. Jede Frage bezüglich der Diagnose einer Hiatushernie negiert jedoch nicht die Ergebnisse dieser Studie, solange es richtig ist, dass GERD-Patienten mit Hiatushernie eine schwerere GERD haben als solche ohne Hiatushernie.

Die Manometrie wurde mit einem 17-Lumen-Katheter mit 14 seitlichen Aufnahmestellen durchgeführt, die im Abstand von 1 cm vom Magen über das LES in die Speiseröhre reichen. Während der Studie wurde 120 Minuten lang Luft mit 15 ml/min durch den Katheter in den Magen infundiert. Das Schlucken wurde mit einem submentalen elektromyographischen Rekorder überwacht. Die ösophageale Säureexposition wurde mit einer Elektrode aufgezeichnet, die 5 cm oberhalb des proximalen Randes des LES platziert wurde.

Ein ösophageales Refluxereignis wurde definiert als entweder ein abrupter Abfall des ösophagealen pH-Wertes auf <4 für mindestens 5 s oder wenn der pH-Wert bereits <4 war, durch einen weiteren abrupten Abfall um mindestens 1 pH-Einheit für mindestens 5 s. Manometrische Aufzeichnungen wurden analysiert, um den basalen Druck der ösophagogastrischen Verbindung (EGJ) (LES), die Länge der Hochdruckzone der EGJ (LES) und die mit jedem Refluxereignis verbundene Druckaktivität zu charakterisieren. Motorische Ereignisse wie abdominale Anspannung, langsame Drift des LES-Drucks, LES-Relaxation (schluckinduziert oder tLESR) und gemeinsamer Ösophagus-Hohlraum wurden aufgezeichnet. Jedes Refluxereignis wurde auf der Grundlage seiner zeitlichen Beziehung zu diesen motorischen Ereignissen als tLESR-bezogen, schluck-bezogen, belastungsbezogen oder frei kategorisiert.

Der Mechanismus des Refluxes variierte zu Beginn der Studie nur unwesentlich zwischen den drei Gruppen. Als bei der Luftinfusion die Anzahl der Refluxepisoden zunahm, war der Mechanismus, der im Vergleich zum Ausgangswert in allen drei Gruppen signifikant zunahm, tLESRs. Der entsprechende Anstieg der Säureexposition während des Zeitraums der Luftinfusion war ebenfalls nur für den durch tLESR verursachten Reflux signifikant.

Die Anzahl der tLESRs während der Baseline-Aufzeichnung war in allen drei Gruppen ähnlich. Mit der Magenluftinfusion hatten normale Kontrollen und Nicht-Hernie-GERD-Patienten eine mediane Zunahme der tLESR-Häufigkeit von 4,0 bzw. 4,5 pro Stunde (P < .05), und Hernie-Patienten hatten eine mediane Zunahme von 9,5 pro Stunde (P < .001). Der Anteil der tLESRs, die mit saurem Reflux verbunden waren, unterschied sich nicht signifikant zwischen den Gruppen. Die Daten deuten darauf hin, „dass diese Probandengruppen ein Kontinuum in der Verringerung des Schwellenwerts für die Auslösung von tLESRs als Reaktion auf eine Magendehnung darstellen.“

Während der Infusion von Luft in den Magen kam es zu einem allmählichen Anstieg des Magendrucks, der dann nach einer tLESR wieder auf den Ausgangswert zurückging. Dieses Phänomen ähnelt dem, das normalerweise beim Aufstoßen auftritt. Die drei Probandengruppen wiesen einen ähnlichen Anstieg des Magendrucks vor der tLESR auf: 4,5 ± 0,5, 3,8 ± 0,6 und 3,8 ± 0,9 mmHg in der Kontrollgruppe, der Gruppe ohne Hernie-GERD und der Gruppe mit Hernie-GERD.

Die Studie von Kahrilas et al.13 zeigt deutlich die beiden Elemente der kritischen Veränderung des LES, die mit der Pathogenese von GERD in Verbindung stehen. Erstens gibt es eine Schädigung des abdominalen LES, die distal beginnt und zu einer progressiven Abnahme der LES-Basislänge führt (Abb. 9.7). Dies wurde in den drei Gruppen beobachtet, die ein Kontinuum zunehmender GERD von „normal“ über Nicht-Hernie-GERD bis hin zu Hernie-GERD bilden. Die mittlere Gesamtlänge der LES in den drei Gruppen (aus Abb. 9.5) beträgt etwa 3,7, 2,9 und 2,2 cm in der „normalen“, der Nicht-Hernie-GERD- und der Hernie-GERD-Gruppe.

Zweitens kommt es bei der Magendehnung zu einer weiteren vorübergehenden Auslöschung des distalen Teils der restlichen funktionellen LES. Diese dynamische Verkürzung der LES überlagert die permanente Verkürzung der LES. Die dynamische additive Verkürzung, die während der Luftinfusion in den drei Gruppen auftritt, ist ähnlich und bildet im Wesentlichen parallele Linien (Abb. 9.7). Dies deutet darauf hin, dass die dynamische Verkürzung, die bei der Magendehnung auftritt, unabhängig von der Ausgangsrestlänge des LES ist.

Zu jedem beliebigen Zeitpunkt während dieses Zeitraums ist die gesamte funktionelle Länge des LES gleich der Ausgangslänge des LES bei der Manometrie abzüglich des Betrags der Verkürzung des LES während der Magendehnung (Abb. 9.6). Bei der Magendehnung während der Luftinfusion verringerte sich die funktionelle Restlänge des LES von etwa 3,7 auf 2,8 cm in der Kontrollgruppe, von 2,9 auf 2,3 cm in der Gruppe ohne Hernie-GERD und von 2,2 auf 1,4 cm in der Hernie-GERD-Gruppe (Abb. 9.7). 9.7).

Mit dieser Abnahme der funktionellen LES-Länge, wenn die Magendehnung durch eine Luftinfusion induziert wird, kommt es in den drei Gruppen zu einem signifikanten Anstieg der tLESRs, der sauren Refluxereignisse und der ösophagealen Säureexposition. Der Anstieg war in der Hernien-GERD-Gruppe signifikant höher. Dies deutet darauf hin, dass ein enger Zusammenhang zwischen dem Auftreten von tLESR und der Ausgangslänge des LES besteht. Das ähnliche Ausmaß an dynamischer LES-Verkürzung, das die Magendehnung begleitete, hat nur deshalb eine größere Auswirkung auf die Erzeugung von tLESRs in der Hernie-GERD-Gruppe als in den anderen Gruppen, weil die Ausgangs-LES-Länge zu Beginn der Magendehnung kürzer ist.

In ihrer Diskussion weisen die Autoren darauf hin, dass „die durch die Magendehnung ausgelöste tLESR-Häufigkeit bei liegenden Probanden direkt proportional zum Grad der axialen Verschiebung des SCJ relativ zum Mittelpunkt des Zwerchfellhiatus war.“ Sie vermuten, dass eine Hiatushernie daher zu GERD prädisponieren kann, da sie die Anfälligkeit einer Person für den manometrisch ermittelten dominanten Refluxmechanismus, die tLESR, erhöht. Sie erkennen an, dass die Definition einer Hiatushernie mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden ist, und behaupten, dass diese Studie dieses Problem gelöst hat, indem bei der Endoskopie ein Clip am SCJ platziert wurde. Dies ist nicht unbedingt zutreffend, da der SCJ, wenn er bei einem Patienten mit GERD nach kephalad gewandert ist, nicht das distale Ende der Speiseröhre darstellt.