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文摘
背景脂质可能会加剧引起的肠道刺激症状。
目的确定机制脂肪产生这种效应。
主题禁食期间二十四健康受试者进行了研究。
方法我们测量感知(0胜规模)为了应对空肠的气球膨胀和transmucosal电神经刺激;随机相位的刺激(一分钟)应用于五分钟间隔期间肠灌注(2毫升/分钟)盐水然后Intralipid 2千卡/分钟(高脂肪;n = 8科目),Intralipid 0.5千卡/分钟(低脂;n = 8)、盐(n = 8)。
结果肠道脂质增加的感知空肠的膨胀不管浓度(53%与高脂肪、49%低脂,与生理盐水和17%;脂肪负荷)p < 0.05。这种效果不可能简单地归咎于肠合规intraballoon压力的变化保持不变在脂质灌注(2%变化;NS)。敏化作用引起的脂质似乎特别相关的肠道机械因为电刺激,流感激活肠道传入,同样被认为在盐水和脂质管理局(10%,11%,15%的变化在高脂肪,低脂肪,盐,分别;NS)。
结论生理量的脂质增高肠道敏感性的调节肠道机械感受器反应。
- 肠道敏感性
- 肠道扩张
- 肠神经电刺激
- 肠道传入
- 腹部症状
来自Altmetric.com的统计
功能性肠道症状是,那些没有明显cause-tend出现餐后。然而,实验研究内脏感知机制和成因的症状通常是在禁食条件下执行。1,2这种情况可能会无意中导致混淆结果餐相关因素可能修改内脏感知。3 - 7遵循这个思路,我们提出,管腔内的营养物质提高肠道的感觉,我们的目的是调查相关的潜在机制。在这个框架内我们考虑三个假定的肠道敏感性增加的机制:夸张的机械感受器反应,减少肠道合规的墙,和感觉功能障碍的传入通路高于受体水平。因此我们调查的影响肠道脂质:(a)肠道机械感受器刺激的知觉气球膨胀;(b)管腔内的压力在不同的向外卷,肠道合规;和(c)对肠电神经刺激。气球膨胀激活认知途径通过刺激肠道机械而transmucosal电神经刺激产生非特异性激活传入通路和诱发知觉不依赖任何特定的受体。8,9我们先前表明,机械和电气刺激不同激活肠道传入通路。9刺激被应用在连续注入脂质在两个不同的灌注率:直接进入空肠率低模仿肠道交付后一餐低脂和高,supraphysiological率。
材料和方法
参与者
二十四个健康人没有胃肠道症状(13人,11个女性;年龄范围21-32年)参与研究后给予书面知情同意。研究协议以前医院的机构审查委员会批准Vall d ' hebron将军。
肠道刺激
肠道刺激之前使用探针进行详细描述。8,9探测器由一个聚乙烯管总成(OD 5毫米;ID 3毫米)和一个充气的气球在其远端提示;调查也包括了双极电极和灌注端口5厘米,从10厘米,分别(无花果1)。
探测器使用的图解表示。探测器将灌注端口,电刺激双极电极,和一个充气的气球。电刺激和膨胀(一分钟时间)被随机测试(每隔五分钟)注入生理盐水,低脂肪,或高脂肪,而测量intraballoon压力和知觉-规模。
阶段的膨胀是由膨胀的气球位于空肠15厘米远的角度Treitz与预定的空气的体积在记录intraballoon压力。气球膨胀了注射器的调查员以中等速度10毫升/秒(范围7 - 13),最后膨胀气球完全放气。Intraballoon压力记录通过压力传感器(模型CDK 3;Cobe莱克伍德,美国科罗拉多州)在一篇论文测谎仪(型号6006;Letica,西班牙巴塞罗那)。Intraballoon压力(主音+阶段)平均过去一半的每个膨胀测量体外注射空气量高达56毫升。我们使用合规乳胶气球用避孕套;内在intraballoon压力显示良好的再现性和不超过25毫米汞柱。
电刺激在空肠是由一个高阻抗电流刺激器(模型15 eo1 Digitism;Skovlunde、丹麦Dantec)连接到双极电极(10厘米远的角度Treitz)使用0.1毫秒矩形脉冲在15赫兹的频率与预定的强度。双极电极是内置的边缘管时吸入孔和定位在小肠,吸入应用通过中央腔管,以确保公司接触的电极与肠道壁。
知觉问卷
的类型和强度感觉感知膨胀和电刺激的空肠使用评分问卷测量。解剖调查问卷也被应用于确定位置、扩展和深度的感觉。每次刺激后,参与者被给定一个信号报告感觉感知调查问卷前一分钟期间。这些调查问卷之前验证和详细描述。2,8日至13日
评分问卷包括七个视觉模拟量表评分从0(无知觉)到6(疼痛),专门为得分:(a)腹部压力/丰满,(b)痉挛/肚腹绞痛的感觉,(c)有刺痛的感觉,(d)感觉异常/像感觉,(e)温暖、真空(f), (g)其他类型的感觉(指定)。参与者被要求分数任何感知感觉(一个或多个同时感知)各自的规模(s)。感知躯体刺激被类似的独立测量-规模。
腹部的解剖问卷包含一个图表分为六个区域,对应于中期和横向区域上方和下方脐。参与者被指示标志位置,腹部(s)的感觉被认为。衡量推荐区域的扩展,我们使用了六个编号的圈,分别覆盖了0.5%,2.5%,5%,20%,50%,和100%的腹部表面图中描述解剖调查问卷。参与者被要求选择最佳的圆代表了扩展的区域感觉被认为。测量深度的腹部感觉被认为,我们使用了一个腹部楔图描绘四个同心层从腹部表面的腹部核心,对应深度水平的0%,33%,66%,和100%的腹部表面。
评估脂肪注入引起的症状,我们使用一个特定的问卷,其中包括以下感觉:睡眠,饥饿和饱腹感、恶心、和不适的感觉与幸福。睡眠和恶心得分范围从0到6;饥饿和饱腹感是规模从−6分(饥饿)+ 6(饱腹感)。同样,不适和幸福得分连续范围从−6 + 6。在肠道灌注生理盐水和脂质,问卷调查了两次:10分钟后开始输液,输液时期末(4分钟后第一个刺激得分4或更高;见下面的实验设计)。
过程
参与者被口头插管后,8点一夜快。管的顶端被定位在荧光镜的控制下15厘米远的角度Treitz这样刺激电极和灌注港口位于10厘米,5厘米远Treitz的角度,分别(无花果1)。进行的研究是在一个安静的独立房间受试者仰卧在床上30°角水平。膨胀和电刺激在连续输注生理盐水(2毫升/分钟),Intralipid 0.5千卡/分钟(低脂肪),或Intralipid 2千卡/分钟(高脂肪)通过使用输液泵输液港进入空肠(紧凑肠内喂养泵型号199235;山德士营养公司,明尼阿波利斯,明尼苏达州,美国)。灌注管和泵都淹没了,这样参与者不知道类型的解决方案被注入。
肠道灌注开始10分钟后,相位的肠道刺激的一分钟时间在逐步应用增量(8毫升膨胀和马6电刺激)各自的阈值对不舒服,感觉分数5或更高。个人机电刺激以五分钟的间隔以随机的顺序应用。刺激是盲目应用,从参与者隐藏,没有他们知道类型或时刻刺激被执行。在每个刺激,参与者被考虑到信号时填写的问卷已经指示在研究的开始。
肠道刺激序列后,皮电刺激的一分钟时间应用于马3步骤每隔一分钟通过皮肤电极非惯用手,使用相同的技术,否则至于transmucosal空肠的电刺激。
实验设计
每个主题参与只有一个实验。在每个实验中肠道刺激,机电,以及躯体刺激,进行两次:第一次在肠内注入生理盐水,随后在肠内注入高脂肪(n = 8;五个人,三个女人;年龄范围比如22 - 30年),低脂肪(n = 8;六个人,两个女人;年龄范围21-32年),或生理盐水(n = 8;两个人,六个女人;精神分裂症一般在20 - 28岁年龄段)。第二注入期开始五分钟后的最后刺激第一时期,整个过程重复。在每一个序列的刺激(即在第一次和第二次输液时间)每个级别的刺激,包括不适阈值,只测试一次。 The study was blinded and participants were unaware of the order of the infusions and to which experimental group they were allocated. The effect of fat on sensitivity was measured by comparing the perception scores induced by the same stimuli repeated during the first and second infusion periods (see outcome measures below)
结果测量
感知的刺激是衡量评分问卷中获得的分数。当多个腹部感觉得分,得分最高的是计算比较。相比,每个主题的看法相同水平的刺激(气球卷或电气强度)测试在两个第一(盐)和第二(高脂肪、低脂或盐水)浸泡时间,正如我们先前所做的。11,12在每个单独的刺激反应试验中,知觉的门槛被定义为最小的体积,感应任何知觉(感知得分> 0)和不适阈值最小的体积,感应任何类型的感觉与分数5或更高。对于每个测试实验条件,刺激反应曲线被绘制计算感知得分(intraballoon压力)三个最高水平的刺激过程中重复注入生理盐水和脂肪。在每一个主题,每一个感觉是得分计算的次数来计算相对频率(每分分布)的特定感觉引起的每种类型的刺激在不同条件下测试。
统计分析
意味着(SEM)的不同的参数测量值为每个类型的刺激在不同条件下测试计算。反应的统计比较肠道扩张和电刺激肠道脂肪和盐水是由成对魏克森讯号等级测试在每个主题使用的累计值对刺激的反应重复在输液。
结果
对肠道扩张
在肠内注入生理盐水,体积膨胀的空肠诱导相关的知觉。肠道脂肪注入期间,体积膨胀也诱导相关的知觉但感知强度显著提高。比较在每个主题重复累积反应相同的卷在盐和脂肪注入,差异具有统计学意义(无花果2)和低和高脂肪注入对直觉感知的影响是相同的。因此相同的向外卷重复在每个单独的盐和脂肪注入试验诱导感知分数在低脂高49%和53%更高的分数在高脂肪注入(p < 0.05)v盐的;NS低脂v高脂肪)。感知也明显的增加比较阈值时感知(37(3)在盐水毫升v22(3)毫升脂肪注入期间,汇集数据,低和高脂肪;p < 0.05)和不适(48(7)在盐水毫升v38(5)毫升脂肪注入期间,汇集数据,低和高脂肪;p < 0.05)。持续灌注生理盐水(8)的105分钟,80(7)分钟低脂肪,高脂肪和71(8)分钟;膨胀时间序列是70(6)分钟在盐水中,41(7)分钟在低脂,45(8)分钟高脂肪注入为低(p < 0.05和高脂肪v生理盐水)。
对肠道扩张。肠道脂肪注入感知显著增加(p < 0.05)。数据的三个最高刺激测试在每个主题在盐水和高脂肪注入。
在肠内注入生理盐水,肠道扩张被认为腹部压力/丰满(54(15)%),肚腹绞痛的感觉(23(10)%),或刺痛的感觉(19 (10)%)。这些感觉在很大程度上被称为(64(5)%的感觉)的区域位于supraumbilical中线,覆盖19(4)%的延伸的腹部表面,和51(6)%的深度下腹部表面。在脂肪注入,知觉的特点和质量保持不变。因此在肠道脂肪注入,肠道扩张被认为腹部压力/丰满(47(8)%),肚腹绞痛的感觉(25(10)%),和刺痛感(19 (10)%);62(10)%的感觉被称为supraumbilical中线,超过14(4)%的腹部,和63(6)%的深度下表面(汇集数据为高和低脂肪;NSv生理盐水)。很明显因此肠道脂肪的影响强度但不是腹部感觉感知的质量。
肠道合规
的影响肠道脂肪在肠道合规不相关的变化在每个向外卷intraballoon压力测试类似的盐和脂肪注入(无花果3)。没有发现差异,通过比较在每个主题重复累积反应相同的卷在盐水和脂肪注入:在相同的向外卷,intraballoon压力在低脂肪高出1%,在高脂肪注入(NS高出3%v生理盐水)。没有观察到在膨胀阶段压力变化与生理盐水或脂肪注入。
肠道合规。肠道脂肪注入肠道合规,没有引起任何变化可以解释增加膨胀的感觉。数据的三个最高刺激测试在每个主题在盐水和高脂肪注入。
对肠电神经刺激
与上述相反的影响脂肪在膨胀,肠道脂肪注入没有修改肠神经刺激的知觉。Transmucosal电神经刺激诱导强度相关的知觉是类似在盐水中,注入低脂肪,高脂肪注入(无花果4)。没有发现差异比较在每个主题的累积反应相同强度的刺激重复在盐水和脂肪注入:感知分数在低脂注入改变了11%和10%在高脂肪注入(NSv生理盐水)。肠道脂肪的缺乏影响知觉也同样专利比较阈值(42(7)马马在盐水和41(6)脂肪注入期间,汇集数据,低和高脂肪;NS)和阈值不适(78(4)马马在盐水和75(6)脂肪注入期间,汇集数据,低和高脂肪;NS)。
对肠电神经刺激。肠道灌注没有影响的看法transmucosal电神经刺激。数据四个最高刺激测试每个主题在盐水和高脂肪注入。
腹部症状引起的电神经刺激小肠在很大程度上类似于膨胀引起的:压力/丰满(34(11)%),有刺痛的感觉(23(8)%),或疝气痛的感觉(18(7)%),和只有25(11)%的刺激引起感觉异常;59(11)%的这些感觉被称为supraumbilical中线,超过14(6)%的腹部,和51的深度(5)%在表面之下。肠道脂肪注入改变没有症状的类型(40(17)%膨胀/丰满,33(15)%有刺痛的感觉,9(3)%肚腹绞痛的感觉,和18(11)%感觉异常)和转诊模式(56(1)%的感觉指的是supraumbilical中线,超过15(5)%的腹部,49(6)%下表面;汇集数据为高和低脂肪,NSv生理盐水)。
感知躯体刺激
肠道灌注的脂肪,高或低负荷,没有显著影响对经皮电神经刺激的感知应用的手。当累积反应相同的刺激重复在盐和脂肪注入比较在每个主题,知觉改变了在低脂和−−9% 3%高脂肪注入(NSv生理盐水)。不适阈值是52(6)马马在盐水和46(9)在脂肪注入(汇集数据为高和低脂肪,NS)
再现性研究
肠道扩张和transmucosal电神经刺激时进行连续两个试验重复发现肠道盐水和诱发类似的感知分数。在重新测试,对肠道扩张和transmucosal电神经刺激改变了17%和15%,分别(NS)。同样,肠道是相似的在第一次和第二次试验(同时向外卷的压力改变了3%;NS)。症状的类型和转诊诱导肠道扩张和transmucosal电神经刺激也类似于第一和第二试验(数据未显示)。此外,感知躯体刺激重复第一次和第二次试验在盐水改变−6% (NS)。第一和第二时间输液,以及刺激序列,在所有实例相似(数据没有显示)。
肠道脂肪对基底的影响感知
在实验注入低脂肪或盐,基底知觉是类似于第一个盐水期间获得的。与高脂肪负荷实验,基底知觉持平后10分钟脂肪注入但是后来,给第二次问卷调查时(83年之后(13)分钟的高脂肪注入),受试者报告说恶心和不适(成绩3.4(1.0)和2.5(1.2),分别;p < 0.05v生理盐水)。
讨论
我们研究的主要贡献是肠内腔的脂质引起的超敏反应的描述。事实上,我们证明了脂质增高肠道敏感性机械,但不是电,刺激这表明脂质施加选择性调制mechanosensitive通路。
之前的研究表明,肠内营养,特别是脂质,胃部放松,增加胃扩张敏感性。3 - 6在目前的研究中,我们进一步特征调节肠道脂肪的作用,显示出独立的感觉和运动效果,影响小肠的广泛的敏化作用,及其释放生理脂质剂量很低。此外,不同的假定的机制的脂肪引起的超敏反应检查。首先,减少肠道合规是排除在外,因为在气球膨胀管腔内的压力监测,主音和相位的组件,被肠内营养物质的影响。其次,增加非特异性有意识的知觉也排除在外,因为众所周知,营养倾向于体细胞灵敏度降低。14,15第三,我们发现空肠transmucosal电神经刺激的知觉被肠道脂肪注入不修改。Transmucosal电神经刺激可以激活肠道内各种感官结构,包括终端的结尾,受体和相应传入纤维mechanosensitive和mechanoinsensitive路径“体内”它不刺激肠道阶段的收缩在本地或在相邻的地点。8,9因此,我们的研究表明,脂质有选择地调节mechanosensitive通路。重要的是要注意,肠道脂质复制感觉功能障碍患者的肠易激综合征有正常或减少体细胞的敏感度9,16,17过敏性肠扩张,而不是transmucosal电神经刺激。9
敏化作用的水平mechanosensitive传入引起脂肪,无论中央还是外围,仍不确定。躯体感觉生理学假设经皮电神经刺激直接绕过受体水平和激活传入纤维,10,18外推,脂质可能施加的影响在机械感受器的水平。支持这一论点可以获得的实验数据显示,缩胆囊素tslp肠道的机械6,19,20.和它对抗减少脂肪诱导过敏性胃扩张。6然而,选择性的mechanosensitive通路敏化作用也可以施加在更高级别的中枢神经系统。例如,动物实验已经证明了中央spinovagal交互,21,22和肠道脂质激活迷走神经通路。23,24
几个方法论方面,我们的研究需要仔细分析来确认我们的数据的可靠性。当前文献内脏敏感性的差异,困惑和复杂的方法和有关机械的本质缺乏定义。基于不同的数据,机械感受器亚型的存在已经提出,包括“并行”伸展或伸长受体,生理信号管腔内的体积,“串联”张力受体激活被动的膨胀和主动收缩,对摩擦和粘膜受体敏感。20.,24 - 26日情况更混乱因为机械的响应性调查与不同的传入,也没有完善的监管途径是否与反射或splanchnic-spinal通路信号有意识的知觉。此外,受体已经获得的数据来自不同地区的肠道准备,目前尚不清楚,如果电容器官,如胃和直肠,有相同的受体输送机/处理器管状部分,如小肠。
基于这些不确定的数据,刺激敏感性研究范式成为一个关键问题。一般来说,膨胀的肠道涉及到管腔内的体积变化,压力,和壁张力,这三个参数都是相互关联的根据肠道的物理性质(主要是肠道合规)。11,27然而,如果肠道合规有所不同,因为该地区,器官的大小,或运动活动是不同的,这些参数变化的相互关系。在这些条件下是至关重要的直接控制和标准化的具体参数,决定了机械感受器在每种情况下的反应。例如,胃扩张以固定张力水平产生相似的看法,不管改变合规尽管管腔内的卷之间的显著区别,11但固定体积膨胀导致较低的胃内的压力、壁张力,和知觉时遵从性增加。11,12这个问题是加剧了管状器官,根据合规和墙抗拉伸,向设备可能扩大纵向和刺激肠道受体在较长段。然而,形势非常简化的实验模型时不涉及不同的肠道合规。在这种情况下,方程有关的体积,压力,和墙张力不变,因此这些参数的改变导致可再生的其他两个的变化。11,27因此在目前的实验中,在每一个向外水平,卷(注入),管腔内的压力(测量),壁张力(压强和体积的函数),和想象的长度段刺激都是类似的盐和脂肪注入期间,因此支持的有效性结果无论哪一类型的受体。
我们进行了仔细的实验设计,包括所有合理的步骤来防止反应偏差。不同的接受选项的内脏敏感性测试,我们选择一个模式比较的基础上对一系列重复的刺激反应应用于同一个主题在肠道灌注的脂肪和盐。28低和高脂肪注入与类似的性别分布,测试组和研究被蒙蔽,参与者不知道注入他们接受的类型。高脂质剂量诱导基底的症状,但仍对知觉的影响肠道扩张所观察到的类似的低脂质负荷产生几乎没有基础的感觉。假定的时间重复刺激后的效果也被排除肠道的再现性研究在连续两个试验盐水,此外,时间效应也无法解释知觉在增加脂肪注入,因为膨胀短序列显然是在低和高脂肪和类似的。因此重复刺激随着时间的推移增加机械知觉和减少电气知觉,要么将失效的结果。我们应用阶段的刺激强度增加,但随机的顺序个别电气或机械刺激;反应偏差可以合理排除因为微分效应被发现(高度膨胀的看法而不是电刺激)尽管在大多数测试刺激诱导的感觉。此外,潜在的研究者对研究对象的影响最小化:受试者接受标准指令在研究的开始,和每次刺激后只有一个信号完成知觉问卷。
总之,我们的研究结果提供了新的信息的描述viscerosensory调节机制,以及我们的研究的重要性在于这种感光机制的潜在意义起源的餐后患者肠道功能紊乱症状。2,3,29日,30.
确认
这部分工作是支持西班牙教育部(Direccion一般de Ensenanza优越del Ministerio de Educacion y文化点,97 - 0096年)。作者感谢安娜Aparici Maite Casaus技术支持,格洛丽亚Santaliestra秘书协助,克里斯汀·奥哈拉的英语编辑手稿。