GI motility disorder Cecil chap 132(p694-702 )
1. Normal motility in stomach, small intestine and colon
1) smooth muscle
stomach에서 distal colon까지 luminal content가 이동하기 위해서는 phasic & tonic
contractions & intrinsic stomach muscle tone의 relaxation(peristaltic reflex)사이의 조화가
필요하다.
smooth muscle cell의 slow wave frequency는 cell안에 있으나 인접세포의 activity에 의해
modify될 수 있다. pacemaker region이 GIT 각 부분의 dominant frequency를 조절한다.
* interstitial cell of Cajal
: GIT의 다른 부분에 대한 pacemaker로 작용하며 이 세포의 존재는 proto-oncogene c-ki
t의 존재로 알수 있다.
proto-oncogene c-kit는 tyroine kinase receptor를 code한다.
slow wave의 progressive propagation은 gastric smooth muscle cell의 tight electrical
coupling으로 이루어지며, higher contraction frequency는 mean pressure를 증가시켜
intraluminal contents를 lower pressure area 및 distal로 이동시킨다.
discending colon에 intraluminal pressure가 높으면 intraluminal pressure를 뒤로는
transverese colon으로, 앞으로는 sigmoid colon쪽으로 이동시킨다.
그러므로 frequency gradient보다는 pressure amplitude gradient가 colonic transit을 결정
한다.
colon에서 proximal descending colon & splenic flexure에 수축이 우세하면 장내 내용물을
섞는 작용을 하고, transverse colon은 storage area의 역할을 한다.
다른 motility pattern인 propagating contraction은 neural control하에 이루어지며 fecal
content를 T-colon에서 distal쪽으로 propagation하여 sigmoid colon에 보다 많이 저장
된다.
circular contraction은 lumen을 구획화하여 점막에 노출된 contents를 섞는 역할을 한다.
longitudinal muscle이 짧아져 luminal contents가 전방으로 이동한다.
sphincter contraction & relaxation은 주위 bowel pressure or physiologic stimuli에 반응
하여 enteric neurotransmitter or circulating peptide hormone에 의해 조절된다. GI smooth
muscle contraction을 위해서는 intracellular Ca농도의 증가가 필요하다.
GIT를 통한 intraluminal content transport에는 smooth muscle relaxation도 똑같이 중요
하다.
cAMP생산은 smooth m. cell membrane receptor의 ligand activation에 의해 시작되고 SR
로 Ca이 이동함으로써 intraluminal Ca농도가 감소한다.
(1) enteric nervous system
enteric neuron에는 많은 excitatory & inhibitory neurotransmitter가 함유되어 있다(Tab
132-1).
일부 neurotransmitters는 stimulatory(예, Ach)이고 다른 것들은 inhibitory(예, VIP)이지만,
일부 neurotransmitter 는 nerve와 muscle에 다른 작용을 나타냄으로써 motility pattern을
조절한다.(예, opiates는 muscle에는 stimulation, Ach release는 inhibition)
혹은 다른 regional effect를 나타내기도 한다(예, neurotensin은 gastric muscle은 relax,
small intestinal & colon muscle은 stimulation).
NO는 myenteric neuron, smooth muscle cells & cells of Cajal에서 생산되며, intracellular
cGMP를 유도함으로써 GI smooth muscle relaxation시키는 final mediator이다.
intrinsic enteric neuron은 서로 연결되어 있다(Fig 132-2).
(2) enteric peptide hormones
peptides는 식사후 GI mucosa에서 혈중으로 유리되어 hormone처럼 작용하여 gastric,
small intestinal, and colonic smooth muscle contraction에 영향을 미친다.
enteric nervous system처럼 stimulating peptides(gastrin, CCK, motilin)와 inhibitory
peptides(enteroglucagon & peptide YY)사이의 counterbalance가 motility를 조절한다.
식사후 30-60분에 최고 혈중농도에 도달한다.
(3) GI transit
① stomach
liquid emptying(T12=15min)이 solid(T12=45-90min)보다 빠르다.
glucose solution의 gastric emptying은 2 kcal/min로 saline보다 빠르다.
fundus: liquid emptying
antrum: solid emptying
② small intestine
transit time: small intestine에서 cecum까지 40-180min
* MMC(migrating motor complex)
공복시 발생하여 indigestible luminal content를 제거하는 역할을 한다.
3 phases로 이루어지며
phase 1 : inactivity period
phase 2 : intermittent phasic contractions
phase 3 : continous periods of contractions that propels the remaining intestinal
contents during fasting
phase 3 MMC는 stomach(3 cycle/min)에서 duodenum(11 cycles/min)으로 진행한다.
2. GI motility disorder
1) delayed gastric emptying Tab 132-3
typical sx: early satiety, nausea, vomiting
예> postvagotomy, DM, viral infections, reflux esophagitis, brain stem lesions,
anorexia nervosa, tachygastria
① diabetic gastroparesis
diabetic hyperglycemia or ketoacidosis에 합병되어 나타나는 delayed gastric emptying은
대사상태가 호전되면 회복된다. 그러나 때로는 위가 심하게 팽만하고 점막출혈을 보여 NG
tube decompression이 필요할수도 있다.
chronic delayed gastric emptying은 long-standing IDDM과 동반되며 임상적 문제가 크다.
그런 환자들은 반복하여 nausea, vomiting을 보이고 음식섭취의 장애 및 insulin요구를
복잡하게 한다.
retinopathy, nephropathy, peripheral neuropathy 및 다른 합병증이 흔히 존재한다.
1mm이상의 non-digestible material의 emptying에 필요한 MMC가 없어서 diabetic patient
는 bezoar가 잘 생긴다.
autonomic neuropathy가 항상 존재하는 것은 아니지만 vagal neuropathy는 DM에서
gastric stasis를 일으키는 병인으로 생각된다.
metoclopramide가 gastric emptying을 촉진시키고, nausea and distension에 대한 CNS
recognition을 감소시킴으로써 증상을 호전시킨다. Bethanechol또한 gastric motility를
증가시키고, diabetic gastric stasis환자의 증상을 호전시킨다.
erythromycin은 antral contraction과 fundal tone을 증가시킴으로써 gastroparesis증상을
호전시킨다. clonidine도 gastric emptying & sx을 호전시킬수 있다.
② anorexia nervosa
anorexia nervosa환자에서 liquid가 아닌 solid gastric emptying가 지연되는 것이 관찰
된다.
이것이 bulimia 환자에서는 관찰되지 않는다.
delayed gastric emptying은 antral dysrhythmia, fundal hypotonia, decreased
postprandial plasma concentrations of norepinephrine and neurotensin and impaired
autonomic function(decreased resting diastolic blood pressure and skin conductance)
과 관련있다.
underlying psychiatric disturbance reversal이 complete sx resolution에 필요하다.
2) rapid gastric emptying
예> dumping syndrome, pancreatic insufficiency, celiac sprue,
Zollinger-Ellison syndrome, duodenal ulcer