Lower Esophagus Sphincter Pressure

3 Lower Esophageal Sphincter Failure

Intermittent fel på LES, till följd av olämplig eller patologisk avslappning mellan svalorna (med undantag för uppstötningar och kräkningar), är den kritiska händelsen som är ansvarig för transfinkterisk återflöde av maginnehåll i den thorakala esofagus. Det är allmänt erkänt som orsaken till GERD.

En internationell grupp av arbetare11 som inkluderade Dr. Dent var avgörande för att producera mycket av den tidiga forskningen om LES-avslappning som inte utlöstes av sväljning. I sin inledning till denna översikt skriver de: ”… traditionella åsikter var att gastroesofageal reflux var en följd av en ihållande svag LES. Mätning av esofagusmotilitet vid tidpunkten för reflux hos liggande personer visade dock att de flesta refluxhändelser hos både normala personer och patienter med refluxsjukdom inträffade under korta intermittenta LES-avslappningar snarare än på grund av en ihållande defekt LES-tonus. Denna upptäckt omorienterade tänkandet kring den viktigaste defekten som ligger till grund för refluxsjukdom: onormalt frekventa refluxer. Erkännandet av tLESR gav en förklaring till förekomsten av reflux hos majoriteten av patienter som har normalt LES vilotryck och ändrade den konceptuella betoningen av LES-dysfunktion vid refluxsjukdom från LES-styrka till LES-kontroll.”

Plutet LES-svikt (tLESR) är den enskilt vanligaste mekanismen som ligger till grund för gastroesofageal reflux. Hos normala personer inträffar majoriteten (70-100 %) av refluxepisoderna under tLESR. De andra postulerade men mindre väldokumenterade orsakerna till reflux är sväljningsinducerad LES-avslappning i samband med misslyckad eller ofullständig primär peristaltik, ihållande frånvarande basalt LES-tryck, ansträngning vid djup inspiration och ökning av det intraabdominella trycket.

I allmänhet varierar andelen refluxepisoder som kan tillskrivas tLESRs omvänt med svårighetsgraden av refluxsjukdomen, förmodligen på grund av den ökande sannolikheten för en defekt LES när svårighetsgraden av GERD ökar. tLESRs är i allmänhet av längre varaktighet (>10 s) än sväljningsassocierade LES relaxationer. De kännetecknas av en plötslig minskning av LES-trycket till nivån för det intragastrika trycket.

Författarna försöker förklara tLESRs som medierade av en neuronal mekanism: ”De neurala vägar som medierar tLESRs har inte utforskats på djupet, till stor del på grund av att de har varit svåra att studera… Nuvarande bevis talar för att tLESR är en övervägande vagal reflex som stimuleras av receptorer i magsäckens fundus och farynx (och eventuellt larynx).”

Då det var väl känt att gastrisk distension var en potent stimulus för tLESRs, föreslår författarna att gastrisk distension utlöser tLESRs genom stimulering av spänningsreceptorer i den proximala magsäcken, i synnerhet i magsäckens kardia. De föreslår att afferenta impulser som signalerar gastrisk distension projicerar till nucleus tractus solitarius och sedan till den dorsala motoriska kärnan i vagus som innehåller cellkroppar av vagala efferenter som projicerar till LES, vilket orsakar avslappning.

De många studier som citeras i denna översikt tyder på att det inte finns mycket hårda bevis som bevisar existensen av en neuronal mekanism för att orsaka tLESRs.

De flesta studierna av motoriska händelser som ligger till grund för gastroesofageal reflux hade hittills gjorts på vilande, liggande försökspersoner. Schoeman et al.12 studerade refluxmekanismer hos 10 friska försökspersoner (9 män, 1 kvinna; medianålder 22 år, intervall 18-30 år) under olika typer av fysisk aktivitet. De registrerade LES-trycket, trycket i magsäcken, matstrupen och svalget samt pH 5 cm ovanför LES under 24 timmar som omfattade måttlig fysisk aktivitet, perioder av vila och sömn, standardiserade måltider och standardiserad träning. Alla försökspersoner hade normal esofagusmotorik; det manometriska genomsnittliga basala LES-trycket var 18,7 ± 4,0 mmHg.

Reflux förekom hos alla försökspersoner, men antalet refluxepisoder som registrerades hos varje försöksperson varierade kraftigt från 3 till 22. De flesta (81/123 eller 66 %) refluxepisoderna inträffade under den tre timmar långa postprandiala perioden och resten (34 %) i fastande tillstånd. Refluxepisoder var sällsynta under träning.

Ösofagal syraexponering som upptäcktes av pH-elektroden som var placerad 5 cm ovanför LES, uttryckt som den procentuella tiden då pH < 4 var inom det normala intervallet (0,71 ± 0,23 för hela gruppen). Procentuell tid pH < 4 varierade från en låg nivå på 0,16 ( ± 0,13) under träning till en hög nivå på 1,65 ± 0,98 i den ambulatoriska fasen. Refluxepisoderna per timme låg alla väl inom det normala intervallet hos dessa friska försökspersoner (0,57 ± 0,09 för hela gruppen) och varierade från låga 0,08 ± 0,06 i ryggläge till höga 3,30 ± 1,69 i den ambulerande fasen.

Basalt LES-tryck varierade kraftigt under studien, och var signifikant högre när patienterna låg i ryggläge och under fastande tillstånd. Förekomsten av reflux var inte relaterad till det basala LES-trycket. LES-trycket var obefintligt (<3 mm H2O) när refluxepisoden började hos 79 %. tLESR var mekanismen för reflux i 82 % av episoderna. 13 % var sväljningsrelaterade LES-avslappningar och ansträngning (2 %) var inte en viktig faktor. Den viktigaste effekten av ansträngning var att om den förekom under en tLESR ökade sannolikheten för reflux. 2 % av refluxepisoderna inträffade medan det basala LES-trycket var >3 mm H2O och en episod inträffade under en period av ihållande avsaknad av LES-tryck. tLESRs var betydligt vanligare och av längre varaktighet i upprättstående (vs. Författarna drog slutsatsen att tLESRs var den viktigaste mekanismen för reflux hos ambulerande och vilande personer. Förekomsten av en tLESR innebär inte nödvändigtvis att reflux uppstår. Detta hänger samman med resultatet att en gastroesofageal gemensam kavitet förekom i endast 66 % av tLESR-episoderna. LES kan därför slappna av till det tryck som används för att definiera en tLESR (3 mm H2O) och ändå förbli stängd.

Författarna undersöker inte mekanismen för tLESR i denna studie. Deras resultat att det finns ett signifikant högre antal och varaktighet av tLESRs i det postprandiella tillståndet jämfört med i fastande tillstånd verkar stödja att gastrisk distension är en viktig utlösande faktor för tLESRs.

Det faktum att de finner att tLESRs inte har något samband med det basala LES-trycket bekräftar också avsaknaden av ett bra samband mellan LES-tryck och tLESRs. tLESRs verkar vara en händelse som beror på en plötslig minskning av LES-trycket till <3 mm H2O utan någon god anledning på ett sätt som inte är helt förutsägbart.

Denna artikel ger utmärkta uppgifter om mängden reflux hos ”normala” unga människor. Den totala syraexponeringen under 24 timmar (uttryckt som procentuell tid pH < 4) i denna grupp av 10 friska frivilliga var 0,71 ± 0,23. ”Normala” människor har mycket lite återflöde. Jag kommer att visa att ”normal” och ”frisk” som baseras på avsaknad av GERD-symtom kan inkludera personer med betydande LES-skador enligt den nya patologiska bedömningen. Denna lilla mängd syraexponering i denna grupp väcker frågan om huruvida en verkligt normal person utan LES-skador kan definieras som en person med noll syraexponering i matstrupen.

Kahrilas et al.13 utforskar förekomsten av reflux mätt med hjälp av en pH-elektrod placerad 5 cm ovanför LES när de utvidgar magsäcken med luft samtidigt som de mäter längden på LES. Detta gör det möjligt att objektivt definiera effekten av förändringar i LES:s längd, gastrisk distension och reflux.

I sin inledning anger författarna sina mål: ”Många manometriska studier ger övertygande bevis för att tLESR ofta är den dominerande mekanismen för reflux. På samma sätt har det fastställts att gastrisk distension är ett potent stimulus för att utlösa tLESR, troligen genom aktivering av spänningsreceptorer i den proximala magsäcken, särskilt i magsäckens kardia.”

Det är viktigt att notera den smarta sammanställningen av fakta och dogmer i den sista meningen. Det finns utmärkta bevis för att gastrisk distension är en potent stimulus för tLESRs. Att aktivering av spänningsreceptorer i den proximala magsäcken på grund av gastrisk distension utlöser tLESRs stöds dock inte av några hårda bevis. Som vi kommer att se stöds det inte ens av de data som tagits fram i denna artikel, vilket författarna själva antyder i diskussionen (se nedan).

Författarna fortsätter: ”Vid hiatala bråck har magsäckskardian som innehåller dessa spänningsreceptorer för att framkalla tLESRs antagligen migrerat proximalt. Det är därför rimligt att anta att denna anatomiska avvikelse kan förändra känsligheten hos dessa spänningsreceptorer för att framkalla tLESRs.” Den neurala mekanism som förmedlas av spänningsreceptorer i kardia har till synes blivit ett etablerat faktum. ”Syftet med den här studien var att fastställa om och hur hiatala bråck påverkar sårbarheten för gastroesofageal reflux och tLESRs hos patienter med GERD som utmanas med gastrisk luftdispensering.”

Studien hade tre grupper: (1) 8 friska frivilliga (5 män, 3 kvinnor; medelålder 31 ± 2 år) fria från gastrointestinala symtom och utan anamnes på övre gastrointestinal kirurgi; (2) 7 patienter (4 män, 3 kvinnor; medelålder 32 ± 2 år) med symtomatisk refluxsjukdom och frånvarande Barrett-esofagus vid endoskopi som inte hade något hiatalt bråck, och (3) 8 patienter (4 män, 4 kvinnor; medelålder 37 ± 4 år) med symtomatisk refluxsjukdom och frånvarande Barrett-esofagus vid endoskopi som hade ett hiatalt bråck. De tre grupperna representerar ökande svårighetsgrad av GERD från ”normal” till icke-hernia-GERD till hernia-GERD.

Definitionen av närvaron av ett hiatalt bråck inkluderade placeringen av ett stålklipp vid squamocolumnar junction (SCJ) vid endoskopi. Fluoroskopi användes för att definiera förhållandet mellan klämman vid SCJ och mitten av den diafragmatiska hiatusen. Kravet för att diagnosen hiatalt bråck skulle ställas var att SCJ-klippet var minst 1 cm proximalt från hiatus. Åtta patienter med symtomatisk GERD hade ett hiatalt bråck enligt dessa kriterier, sju hade det inte och de åtta normala försökspersonerna hade alla SCJ-klippet vid eller distalt från hiatus.

I kapitel 10 kommer jag att diskutera det betydande felet i diagnosen av hiatalt bråck med hjälp av dessa kriterier. Det antagande som görs här att SCJ är den verkliga GEJ i avsaknad av Barrett-esofagus är inte korrekt; det finns en mycket kort dilaterad distal esofagus distal till SCJ hos de flesta normala personer som ökar i längd med ökande svårighetsgrad av GERD. Alla frågor om diagnosen hiatalt bråck förnekar dock inte fynden i denna studie, så länge det är korrekt att GERD-patienter med hiatalt bråck har svårare GERD än de som inte har det.

Manometri utfördes med en 17-lumen kateter med 14 inspelningsställen med sidohål som placerades med 1 cm mellanrum och som sträckte sig från magsäcken över LES in i esofagus. Under studien infunderades luft genom katetern in i magsäcken med 15 ml/min i 120 minuter. Sväljningen övervakades med en submental elektromyografisk inspelare. Esofagusens syraexponering registrerades med en elektrod som placerades 5 cm ovanför LES:s proximala kant.

En esofageal refluxhändelse definierades antingen som en abrupt minskning av pH i esofagus till <4 under minst 5 s eller om pH redan var <4 genom en ytterligare abrupt minskning med minst 1 pH-enhet under minst 5 s. Manometriska spårningar analyserades för att karakterisera det basala trycket vid esofagogastriska korsningen (EGJ) (LES), längden på högtryckszonen vid EGJ (LES) och den tryckaktivitet som är förknippad med varje refluxhändelse. Motoriska händelser som bukspänning, långsam drift av LES-trycket, LES-avslappning (sväljningsinducerad eller tLESR) och esofageal common cavity registrerades. Varje refluxhändelse kategoriserades som tLESR-relaterad, sväljningsrelaterad, stamningsrelaterad eller fri utifrån dess tidsmässiga relation till dessa motoriska händelser.

Mekanismen för reflux varierade obetydligt mellan de tre grupperna vid baslinjen. Med luftinfusion, när antalet refluxepisoder ökade, var den mekanism som ökade signifikant jämfört med baslinjen i alla tre grupperna tLESRs. Motsvarande ökning av syraexponering under perioden med luftinfusion var också signifikant endast för reflux orsakad av tLESR.

Antalet tLESR under baslinjeinspelningen var liknande i alla tre grupperna. Vid gastrisk luftinfusion hade normala kontroller och patienter utan hernia-GERD en medianökning av tLESR-frekvensen på 4,0 respektive 4,5 per timme (P < .05), och herniapatienter hade en medianökning på 9,5 per timme (P < .001). Andelen tLESR som var förknippade med sura refluxhändelser skiljde sig inte nämnvärt mellan grupperna. Uppgifterna tyder på ”att dessa ämnesgrupper representerar ett kontinuum i minskningen av tröskeln för framkallande av tLESRs som svar på gastrisk distension.”

Under intragastrisk luftinfusion fanns ett gradvis ökat intragastriskt tryck, som sedan återställdes till baslinjen efter en tLESR. Detta är ett fenomen som liknar det som normalt sker vid uppstötning. De tre ämnesgrupperna hade en liknande ökning av det intragastriska trycket före tLESR: 4,5 ± 0,5, 3,8 ± 0,6 och 3,8 ± 0,9 mmHg i kontroll-, icke-hernia-GERD- respektive hernia-GERD-grupperna.

Studien av Kahrilas et al.13 visar tydligt de två element av kritisk förändring i LES som är förknippade med patogenesen av GERD. För det första finns det en skada på den abdominella LES som börjar distalt och som orsakar en progressiv minskning av den basala LES-längden (fig. 9.7). Detta sågs i de tre grupperna, som bildar ett kontinuum av ökande GERD från ”normal” till icke-hernia-GERD till hernia-GERD. Den genomsnittliga totala LES-längden vid baslinjen i de tre grupperna (hämtad från fig. 9.5 i artikeln) är ungefär 3,7, 2,9 och 2,2 cm i grupperna ”normal”, ”icke-hernia-GERD” och hernia-GERD.

För det andra sker det med gastrisk distension en ytterligare tillfällig utplåning av den distala delen av den kvarvarande funktionella LES. Denna dynamiska förkortning av LES överlagrar den permanenta förkortningen av LES. Den dynamiska additiva förkortning som sker under luftinfusion i de tre grupperna är likartad och bildar i huvudsak parallella linjer (fig. 9.7). Detta tyder på att den dynamiska förkortning som sker vid gastrisk distension är oberoende av baslinjens kvarvarande LES-längd.

Vid varje given tidpunkt under denna period är LES:s totala funktionella längd lika med baslinjens LES-längd enligt manometri minus mängden förkortning av LES under gastrisk distension (fig. 9.6). Vid gastrisk distension under luftinfusion minskade LES:s funktionella restlängd från cirka 3,7 till 2,8 cm i kontrollgruppen, 2,9 till 2,3 cm i gruppen utan hernia-GERD och 2,2 till 1,4 cm i gruppen med hernia-GERD (Fig. 9.7).

Med denna minskning av den funktionella LES-längden när gastrisk distension induceras med luftinfusion, finns det en signifikant inkrementell ökning av tLESRs, sura refluxhändelser och esofageal syraexponering i de tre grupperna. Ökningen var signifikant större i bråck-GERD-gruppen. Detta tyder på att det finns ett nära samband mellan förekomsten av tLESR och baslinjen LES-längd. Den liknande mängd dynamisk LES-förkortning som följde med gastrisk distension har en större inverkan när det gäller att producera tLESR i bråck-GERD-gruppen än i de andra grupperna, endast på grund av att LES-längden vid baslinjen är kortare när gastrisk distension inleds.

I sin diskussion föreslår författarna att ”tLESR-frekvensen som framkallades av gastrisk distension hos liggande försökspersoner var direkt proportionell mot graden av axiell förskjutning av SCJ i förhållande till diafragmahiatushiatushiatushiatushiatushiatushiatushiatushiatushiatushiatushiatushiatushi”. De föreslår att hiatala bråck därför kan predisponera för GERD genom att öka en individs känslighet för den dominerande manometriskt identifierade mekanismen för reflux, tLESRs. De erkänner att det finns en betydande svårighet med att definiera hiatala bråck och menar att denna studie har löst det problemet genom att placera ett klipp vid SCJ vid endoskopi. Detta är inte nödvändigtvis sant eftersom SCJ, när den har migrerat cephalad hos patienten med GERD, inte är den distala änden av esofagus.