Lower Esophagus Sphincter Pressure

3 Lower Esophageal Sphincter Failure

Intermitterend falen van de LES, als gevolg van inadequate of pathologische relaxatie tijdens perioden tussen slikken (oprispingen en braken niet meegerekend), is de kritieke gebeurtenis die verantwoordelijk is voor transsfincterische reflux van maaginhoud in de thoracale slokdarm. Het wordt algemeen erkend als de oorzaak van GERD.

Een internationale groep van onderzoekers11 waar Dr. Dent deel van uitmaakte, heeft een groot deel van het vroege onderzoek naar LES-ontspanningen die niet door slikken werden teweeggebracht, op gang gebracht. In hun inleiding tot dit overzicht, schrijven zij: “Traditionele opvattingen gingen ervan uit dat gastro-oesofageale reflux het gevolg was van een aanhoudend zwakke LES. Metingen van de slokdarm motiliteit op het moment van reflux, uitgevoerd bij liggende proefpersonen, toonden echter aan dat de meeste reflux gebeurtenissen bij zowel normale proefpersonen als patiënten met reflux ziekte optraden tijdens korte intermitterende LES relaxaties in plaats van als gevolg van een aanhoudend defecte LES toon. Deze bevinding heroriënteerde het denken over het belangrijkste defect dat ten grondslag ligt aan refluxziekte: abnormaal frequente reflux. De erkenning van tLESRs gaf een verklaring voor het optreden van reflux bij de meerderheid van de patiënten die een normale LES rustdruk hebben en veranderde de conceptuele nadruk van LES disfunctie in reflux ziekte van LES sterkte naar LES controle.”

Sudden LES failure (tLESR) is het meest voorkomende mechanisme dat ten grondslag ligt aan gastro-oesofageale reflux. Bij normale personen treedt het merendeel (70%-100%) van de reflux episodes op tijdens tLESRs. De andere veronderstelde maar minder goed gedocumenteerde oorzaken van reflux zijn slik-geïnduceerde LES relaxatie geassocieerd met mislukte of onvolledige primaire peristaltiek, aanhoudend afwezige basale LES druk, rek door diepe inspiratie, en toename van intra-abdominale druk.

In het algemeen varieert het aandeel refluxepisoden dat kan worden toegeschreven aan tLESRs omgekeerd evenredig met de ernst van de refluxziekte, vermoedelijk vanwege de toenemende waarschijnlijkheid van een defecte LES naarmate de ernst van GERD toeneemt. tLESRs zijn in het algemeen van langere duur (>10 s) dan slik-geassocieerde LES-relaxaties. Ze worden gekenmerkt door een abrupte daling van de LES druk tot het niveau van de intragastrische druk.

De auteurs proberen te verklaren dat tLESRs gemedieerd worden door een neuraal mechanisme: “De neurale paden die tLESRs mediëren zijn niet diepgaand onderzocht, grotendeels omdat ze moeilijk te bestuderen zijn… Het huidige bewijsmateriaal pleit ervoor dat tLESR een overwegend vagale reflex is, gestimuleerd door receptoren in de maag fundus en pharynx (en mogelijk larynx).”

Omdat het bekend was dat distensie van de maag een krachtige stimulus was voor tLESRs, suggereren de auteurs dat distensie van de maag tLESRs triggert door stimulatie van spanningsreceptoren in de proximale maag, in het bijzonder de maag cardia. Zij suggereren dat afferente impulsen die gastrische distensie signaleren, projecteren naar de nucleus tractus solitarius en vervolgens naar de dorsale motornucleus van de vagus die de cellichamen bevat van vagale efferenten die projecteren naar de LES, waardoor ontspanning optreedt.

De vele studies die in dit overzicht worden aangehaald suggereren dat er weinig harde bewijzen zijn voor het bestaan van een neuraal mechanisme voor het veroorzaken van tLESRs.

De meeste studies naar motorische gebeurtenissen die ten grondslag liggen aan gastro-oesofageale reflux zijn tot nu toe gedaan in rustende, liggende proefpersonen. Schoeman et al.12 bestudeerden reflux mechanismen bij 10 gezonde proefpersonen (9 mannen, 1 vrouw; mediane leeftijd 22 jaar, range 18-30 jaar) tijdens verschillende soorten lichamelijke activiteit. Zij registreerden LES druk; druk in de maag, slokdarm en keelholte; en pH 5 cm boven de LES gedurende 24 uur met matige lichamelijke activiteit, perioden van rust en slaap, gestandaardiseerde maaltijden, en gestandaardiseerde lichaamsbeweging. Alle proefpersonen hadden een normale slokdarmmotoriek; de manometrische gemiddelde basale LES-druk was 18,7 ± 4,0 mmHg.

Reflux trad op bij alle proefpersonen, maar het aantal refluxepisodes dat bij elke proefpersoon werd geregistreerd, varieerde sterk van 3 tot 22. De meeste (81/123 of 66%) refluxepisoden traden op in de 3 uur postprandiale periode en de rest (34%) in de nuchtere toestand. Reflux episodes waren zeldzaam tijdens inspanning.

Esofageale blootstelling aan zuur gedetecteerd door de pH-elektrode 5 cm boven de LES, uitgedrukt als het percentage tijd pH < 4 was in het normale bereik (0,71 ± 0,23 voor de hele groep). Percentage tijd pH < 4 varieerde van een dieptepunt van 0,16 ( ± 0,13) tijdens inspanning tot een hoogtepunt van 1,65 ± 0,98 in de ambulante fase. Reflux episodes per uur waren allemaal ruim binnen het normale bereik bij deze gezonde proefpersonen (0,57 ± 0,09 voor de groep), variërend van een dieptepunt van 0,08 ± 0,06 in rugligging tot een hoogtepunt van 3,30 ± 1,69 in de ambulante fase.

Basale LES druk varieerde sterk tijdens het onderzoek, en was significant hoger wanneer de patiënten in rugligging lagen en tijdens de nuchtere toestand. Het optreden van reflux was niet gerelateerd aan de basale LES druk. De LES druk was afwezig (<3 mm H2O) bij het begin van de reflux episode in 79%. tLESR was het mechanisme van reflux in 82% van de episodes; 13% waren slik-gerelateerde LES relaxaties en overbelasting (2%) was geen belangrijke factor. Het belangrijkste effect van overbelasting was dat als het aanwezig was tijdens een tLESR, het de waarschijnlijkheid van reflux verhoogde. 2% van de reflux episodes deden zich voor terwijl de basale LES druk >3 mm H2O was en één episode deed zich voor tijdens een periode van aanhoudende afwezigheid van LES druk. tLESRs kwamen significant vaker voor en waren langer in de rechtop (vs. De auteurs concludeerden dat tLESR’s het belangrijkste mechanisme van reflux waren in ambulante en rustende personen. Het optreden van een tLESR betekent niet noodzakelijk dat reflux optreedt. Dit houdt verband met de bevinding dat een gastro-oesofageale gemeenschappelijke holte optrad in slechts 66% van de tLESR episodes. De LES kan dus ontspannen tot de druk die gebruikt wordt om een tLESR te definiëren (3 mm H2O) en toch gesloten blijven.

De auteurs onderzoeken het mechanisme van tLESRs niet in deze studie. Hun bevinding dat er een significant hoger aantal en duur van tLESRs is in de postprandiale toestand vergeleken met de nuchtere toestand lijkt te ondersteunen dat maagdistensie een belangrijke precipitator is van tLESRs.

Ook hun bevinding dat tLESRs niet gerelateerd zijn aan de basale LES druk bevestigt het ontbreken van een goede relatie tussen LES druk en tLESRs. tLESRs lijken een gebeurtenis te zijn die het gevolg is van een plotselinge daling van de LES druk tot <3 mm H2O zonder goede reden op een manier die niet geheel voorspelbaar is.

Dit artikel geeft uitstekende gegevens over de hoeveelheid reflux bij “normale” jonge mensen. De totale zuurblootstelling gedurende de 24 uur (uitgedrukt in procent tijd pH < 4) in deze groep van 10 gezonde vrijwilligers was 0,71 ± 0,23. “Normale” mensen refluxen zeer weinig. Ik zal aantonen dat “normaal” en “gezond” dat gebaseerd is op de afwezigheid van GERD symptomen mensen kan omvatten met aanzienlijke LES schade door de nieuwe pathologische beoordeling. Deze kleine hoeveelheid zuurblootstelling in deze groep doet de vraag rijzen of een echt normaal persoon zonder LES-beschadiging kan worden gedefinieerd als een persoon zonder zuurblootstelling in de slokdarm.

Kahrilas et al.13 onderzoeken het optreden van reflux zoals gemeten door een pH-elektrode geplaatst 5 cm boven de LES terwijl ze de maag met lucht distilleren terwijl ze de lengte van de LES meten. Dit maakt een objectieve bepaling mogelijk van het effect van veranderingen in de lengte van de LES, maagdistensie en reflux.

In hun inleiding stellen de auteurs hun doelstellingen: “Talrijke manometrische studies leveren overtuigend bewijs dat tLESR vaak het dominante mechanisme van reflux is. Evenzo is vastgesteld dat distensie van de maag een krachtige stimulus is voor het triggeren van tLESRs, waarschijnlijk door activering van spanningsreceptoren in de proximale maag, in het bijzonder de maag cardia.”

Het is belangrijk om de slimme juxtapositie van feit en dogma in de laatste zin op te merken. Er is uitstekend bewijs dat distensie van de maag een krachtige stimulans is voor tLESRs. Het feit dat activering van spanningsreceptoren in de proximale maag ten gevolge van maag-distensie tLESRs triggert, wordt echter niet ondersteund door enig hard bewijs. Zoals zal blijken, wordt het zelfs niet ondersteund door de gegevens die in dit artikel worden geproduceerd, zoals de auteurs zelf suggereren in de discussie (zie hieronder).

De auteurs vervolgen: “Bij een hiatale hernia is de maag cardia die deze spanningsreceptoren voor het opwekken van tLESRs bevat, vermoedelijk proximaal gemigreerd. Het is dus redelijk om te veronderstellen dat deze anatomische afwijking de gevoeligheid van deze spanningsreceptoren voor het opwekken van tLESRs kan veranderen.” Het neurale mechanisme dat bemiddeld wordt door spanningsreceptoren in de cardia lijkt een vaststaand feit te zijn geworden. “Het doel van deze studie was om te bepalen of en hoe hiatale hernia de kwetsbaarheid voor gastro-oesofageale reflux en tLESRs beïnvloedt bij patiënten met GERD die uitgedaagd worden met maaglucht distensie.”

De studie had drie groepen: (1) 8 gezonde vrijwilligers (5 mannen, 3 vrouwen; gemiddelde leeftijd 31 ± 2 jaar) vrij van gastro-intestinale symptomen en zonder een voorgeschiedenis van bovenste gastro-intestinale chirurgie; (2) 7 patiënten (4 mannen, 3 vrouwen; gemiddelde leeftijd 32 ± 2 jaar) met symptomatische refluxziekte en Barrett esofagus afwezig bij endoscopie die geen hiatale hernia hadden; en (3) 8 patiënten (4 mannen, 4 vrouwen; gemiddelde leeftijd 37 ± 4 jaar) met symptomatische refluxziekte en Barrett esofagus afwezig bij endoscopie die een hiatale hernia hadden. De drie groepen vertegenwoordigen een toenemende ernst van GERD van “normaal” tot niet-hernia-GERD tot hernia-GERD.

Definitie van de aanwezigheid van een hiatale hernia omvatte de plaatsing van een stalen clip bij de squamocolumnaire junctie (SCJ) bij endoscopie. Fluoroscopie werd gebruikt om de relatie van de clip bij de SCJ tot het midden van de diafragmatische hiatus te bepalen. De voorwaarde voor een diagnose van hiatale hernia was dat de SCJ clip ten minste 1 cm proximaal van de hiatus was. Acht patiënten met symptomatische GERD hadden volgens deze criteria een hiatale hernia, zeven niet en de acht normale proefpersonen hadden allemaal de SCJ clip op of distaal van de hiatus.

In hoofdstuk 10 zal ik de significante fout bespreken in de diagnose van hiatale hernia volgens deze criteria. De veronderstelling die hier wordt gemaakt dat de SCJ de ware GEJ is in afwezigheid van Barrett slokdarm is niet correct; er is een zeer korte uitgezette distale slokdarm distaal van de SCJ bij de meeste normale mensen die in lengte toeneemt met toenemende ernst van GERD. Elke vraag over de diagnose van hiatale hernia ontkracht echter niet de bevindingen in deze studie, zolang het correct is dat GERD-patiënten met hiatale hernia ernstigere GERD hebben dan degenen zonder.

Manometrie werd uitgevoerd met een 17-lumen katheter met 14 opnameplaatsen aan de zijkant die 1 cm uit elkaar geplaatst waren en zich uitstrekten van de maag over de LES in de slokdarm. Tijdens het onderzoek werd lucht via de katheter in de maag gebracht met 15 ml/min gedurende 120 min. Slikken werd gecontroleerd met een submentale elektromyografie recorder. Slokdarm zuur blootstelling werd geregistreerd met een elektrode geplaatst 5 cm boven de proximale rand van de LES.

Een slokdarm reflux gebeurtenis werd gedefinieerd als ofwel een abrupte daling van de slokdarm pH tot <4 gedurende ten minste 5 s of als de pH al <4 was door een verdere abrupte daling met ten minste 1 pH-eenheid gedurende ten minste 5 s. Manometrische tracings werden geanalyseerd om de basale druk van de oesofagastrische junctie (EGJ) (LES), de lengte van de EGJ (LES) hogedrukzone, en de drukactiviteit geassocieerd met elke refluxgebeurtenis te karakteriseren. Motorische gebeurtenissen zoals abdominale spanning, langzame drift van LES druk, LES ontspanning (slik-geïnduceerde of tLESR), en oesofageale gemeenschappelijke holte werden geregistreerd. Elke reflux gebeurtenis werd gecategoriseerd als tLESR gerelateerd, slik gerelateerd, strain gerelateerd, of vrij op basis van de temporele relatie met deze motorische gebeurtenissen.

Het mechanisme van reflux verschilde niet significant tussen de drie groepen op baseline. Bij luchtinfusie, wanneer het aantal reflux episodes toenam, was het mechanisme dat significant toenam ten opzichte van de uitgangswaarde in alle drie de groepen tLESRs. De overeenkomstige toename in zuurblootstelling tijdens de periode van luchtinfusie was ook alleen significant voor reflux veroorzaakt door tLESR.

Het aantal tLESRs tijdens de baseline opname was vergelijkbaar in alle drie de groepen. Met maagluchtinfusie hadden normale controles en niet-hernia-GERD-patiënten een mediane toename in tLESR-frequentie van respectievelijk 4,0 en 4,5 per uur (P < .05), en hernia-patiënten hadden een mediane toename van 9,5 per uur (P < .001). Het aandeel van tLESRs geassocieerd met zure reflux gebeurtenissen was niet significant verschillend tussen de groepen. De gegevens suggereren “dat deze groepen een continuüm vertegenwoordigen in de verlaging van de drempel voor het opwekken van tLESRs als reactie op maag-distensie.”

Tijdens intragastrische luchtinfusie was er een geleidelijke toename van de intragastrische druk, die vervolgens na een tLESR werd hersteld tot de uitgangswaarde. Dit is een fenomeen dat vergelijkbaar is met wat normaal gebeurt bij oprispingen. De drie groepen hadden een gelijkaardige verhoging van de intragastrische druk vóór de tLESR: 4.5 ± 0.5, 3.8 ± 0.6, en 3.8 ± 0.9 mmHg in respectievelijk de controle, non-hernia-GERD, en hernia-GERD groepen.

De studie van Kahrilas et al.13 toont duidelijk de twee elementen van kritische verandering in de LES aan die in verband worden gebracht met de pathogenese van GERD. Ten eerste is er schade aan de abdominale LES die distaal begint en een progressieve afname van de baseline LES lengte veroorzaakt (Fig. 9.7). Dit werd gezien in de drie groepen, die een continuüm van toenemende GERD vormen, van “normaal” tot niet-hernia-GERD tot hernia-GERD. De basislijn gemiddelde totale LES lengte in de drie groepen (genomen uit Fig. 9.5 in het artikel) is ongeveer 3.7, 2.9, en 2.2 cm in de “normale”, niet-hernia-GERD, en hernia-GERD groepen.

Ten tweede, met gastrische distensie is er een verdere tijdelijke effacement van het distale deel van de overblijvende functionele LES. Deze dynamische verkorting van de LES wordt gesuperponeerd op de permanente verkorting van de LES. De dynamische additieve verkorting die optreedt tijdens luchtinfusie in de drie groepen is vergelijkbaar en vormt in wezen parallelle lijnen (Fig. 9.7). Dit geeft aan dat de dynamische verkorting die optreedt bij maagdistensie onafhankelijk is van de basislijnlengte van de residuele LES.

Op elk gegeven moment tijdens deze periode is de totale functionele lengte van de LES gelijk aan de basislijnlengte van de LES door manometrie minus de verkorting van de LES tijdens maagdistensie (Fig. 9.6). Met gastrische distensie tijdens luchtinfusie, nam de functionele restlengte van de LES af van ongeveer 3,7 tot 2,8 cm in de controlegroep, 2,9 tot 2,3 cm in de niet-hernia-GERD-groep, en 2,2 tot 1,4 cm in de hernia-GERD-groep (Fig. 9.7).

Met deze afname in de functionele LES lengte wanneer maagdistensie wordt geïnduceerd met luchtinfusie, is er een significante incrementele toename in tLESRs, zure reflux gebeurtenissen, en oesofageale zuurblootstelling in de drie groepen. De toename was significant groter in de hernia-GERD groep. Dit suggereert dat er een nauwe relatie is tussen het optreden van tLESR en de baseline LES lengte. De vergelijkbare hoeveelheid dynamische LES verkorting die gepaard ging met gastrische distensie heeft een grotere impact op het veroorzaken van tLESRs in de hernia-GERD groep dan in de andere groepen, alleen omdat de baseline LES lengte korter is bij het begin van de gastrische distensie.

In hun discussie suggereren de auteurs dat “de tLESR frequentie opgewekt door gastrische distensie bij liggende proefpersonen recht evenredig was met de mate van axiale verplaatsing van het SCJ ten opzichte van het midden van de diafragmatische hiatus.” Zij suggereren dat hiatale hernia daarom kan predisponeren voor GERD op basis van het verhogen van de gevoeligheid van een individu voor het dominante manometrisch geïdentificeerde mechanisme van reflux, tLESRs. Zij erkennen dat er een aanzienlijke moeilijkheid is bij het definiëren van hiatale hernia en suggereren dat deze studie dat probleem heeft opgelost door het plaatsen van een clip bij de SCJ bij endoscopie. Dit is niet noodzakelijkerwijs waar omdat de SCJ, wanneer deze cephalad gemigreerd is bij de patiënt met GERD, niet het distale einde van de slokdarm is.