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便秘是一种症状,可能是多因素的影响。慢性功能性便秘(CFC)的病因学并不十分明确,往往顽固难治,令人十分棘手。不少便秘患者滥用泻剂导致的泻剂性肠病和结肠黑变病已引起胃肠病医生的关注。1908年Aubuthnot Lane首创外科切除结肠治疗严重慢性便秘,但术后仍有10%的患者症状没有得到改善,甚至便秘加重。1996年Blatchford用手术修补直肠前突,发现30%~72%的病人便秘并未缓解或缓解后短期复发。因此加强与便秘有关的结直肠及盆底动力学的研究,深入了解有关CFC的病因学、病理生理学机制和掌握动力学检测方法,无疑是对这类病人进行合理治疗策略方法选择的基础。
目前,国际上大多采用根据排便动力学特点,将便秘分为3型;慢传输型便秘(STC),系指结直肠动力障碍,占45.5%;功能性出口梗阻型便秘(FOOC),系指盆底动力障碍,占25%-36%;混合型便秘(CSOC),即STC+OOC或二者均不典型。
本文试图从结直肠和盆底二者动力学特点,阐明STC和出口梗阻型便秘(OOC)二者动力障碍的原因,便于临床治疗方案的制定和治疗方法的选择。
1 结直肠动力学
1.1 粪便传输三坏节
1.1.1 动力的发生:结直肠平滑肌有内环肌和外纵肌两层,环肌在肛管处增厚即肛门内括约肌。环肌和纵肌由上而下依次发生的推进性收缩运动,将粪便推向直肠。粪便的传输依赖于肠肌的运动,许多直接影响肠道平滑肌功能的疾病均可导致便秘。
早在1969年,Christensen等首先提出肠肌运动的发生起源于环肌。近年来由于C-kit受体免疫组织化学技术的开展,证实了消化道Cojal细胞的存在。Cajal细胞是消化道的起搏细胞(pacomakercell),相当于心脏窦房结的起搏细胞。这一发现无疑使人们对消化道动力的发生有更进一步的认识。Cojol细胞是一种多形性或不规则形细胞,有的呈纺锤形或卫星状,有巨大卵圆形核,胞浆少,2~5个长分支细胞突,与平滑肌细胞大小相似,小于神经细胞,广泛存在于消化道中。在人类结肠,Cajol细胞存在于环肌间,与肠壁肌间神经末梢和平滑肌细胞有着密切关系。实验研究发现,应用抗C-kit单抗阻断Cojal细胞的发生、发育、成熟,结果肠道无慢波出现,说明Cajol细胞具有肠道慢波起搏器的功能。Cajal细胞通过慢波的生成不仅控制肠壁平滑肌的收缩时机,而且作为神经对肌肉活动控制的中介,起着协调胃肠动力的作用。据推测,Cajol细胞分布和功能异常可能是肠动力紊乱导致便秘的重要因素。
1.1.2 粪便的推进:粪便借结肠5种运动形式向直肠推进。这5种形式是;非推进性分节运动(袋状往返运动),推进性分节运动,多袋推进运动,蠕动,集团运动。观测发现,内容物通过胃和小肠的时间总共不超过12h,而通过结肠的时间则长得多。有报道,排便正常者80%的结肠内容物于第4天末排出,而少数内容物则可停留1周或更久。
结肠内容物的移动如此缓慢是结肠蠕动较慢而空腹时多袋推进运动的发生率又很低的缘故。此外,升结肠的逆蠕动使内容物在盲肠中滞留,而袋状往返运动亦使内容物的停留时间延长。有学者观察发现,健康人结肠内容物的肛向移动速度平均80m/h,口向移动30m/h,即实际上.纯推进仅约50m/h。但结肠内容物通过速度的个体差异相当大。如有报道,150名男青年吞服卡红胶囊后,在粪便中出现的时间为6.5-9.8/h不等。STC便秘患者上述各种推进运动减弱,结肠集团性蠕动显著减少。每周大便少于4次的便秘患者,其结肠内容物实际推进速度仅10m/h,较大便正常者明显减慢。
1.1.3 粪便的贮留:(1)粪流的“闸门”;结肠作为粪便的容量器官,依赖于下列控便“闸门”:第三括约肌(RSS)。新的研究表明在直肠与乙状结肠连结处存在有一个生理性括约肌,又称第三括约肌。正常状态下,乙状结肠和直肠收缩时,该括约肌放松,而该括约肌的失弛缓是造成便秘的一个重要原因。肛管直肠角(ARA)。为直肠下端与肛管两者轴线向前形成的夹角为80°~90°,距肛门上方3~4cm,对粪便下降起机械屏障作用和活瓣作用。排便时此角变大。正常人约137。。盆底失弛缓型便秘患者,排便时此角不变大,反而缩小(<90°)。肛管高压带(HPZ)。位于肛管内、外括约肌重叠区,其长度平均为(3.8±0.11)cm。高压带的长度和压力大小与粪便自制有关,括约肌用力收缩时高压带变长;长度越长,控便的自制力越强。因而括约肌痉挛型便秘患者其肛管高压带长度较长。(2)粪便的“水库”即直肠顺应性:直肠能保持低压下粪便贮留,在某种意义上讲与膀胱类似。顺应性大小反映肠壁伸展性及最大耐受量功能状况,正常人为4~14ml/cmH2O。慢性便秘患者直肠顺应性过高。
从以上所述可以看出,正常有规律的结直肠运动是保证粪便正常传输的基础,任何环节出现动力障碍均可导致便秘。
1.2 动力调控三要素
1.2.1 壁内神经丛:壁内神经丛位于结直肠壁内,可分粘膜下神经丛和肌间神经丛。神经丛中包含许多神经节.神经节发出的纤维纵横交织相互联系。目前已公认,壁内神经丛无论在形态上和功能上都很少依赖于中枢神经,而是一个相对独立的调控肠道运动的自主神经系统,故有肠道“小型脑”之称。壁内神经丛是结直肠蠕动运动的神经基础。刺激肠腔粘膜引起的神经冲动一粘膜下神经丛一肌间神经丛,使被刺激处近端肠管收缩,远端肠管舒张,如此一缩一张,变成向下传布的蠕动波,驱使肠内容物向肛门侧移动。当结直肠壁内神经丛的节细胞不存在时(如先天性巨结肠病),结肠就不能舒张,而是出现持续性收缩,造成粪便淤积,肠腔扩大。
临床研究资料证实,STC病人的结肠壁有肌间神经丛变性、变形、数量减少及神经节细胞空泡形成等病理改变同时还发现肠肌有灶性肌纤维空泡变性或肌纤维消失、环肌萎缩现象。提示可能是由于肌间神经受损导致肠肌细胞失神经营养之故。
1.2.2 肽类激素:除了壁内神经参与结直肠动力的调节外,近年来还发现许多胃肠肽类激素,如胃泌素、胰泌素、生长抑素、神经降压素、酪肽、降钙素、降钙素基因相关肽(CGPR)、胆囊收缩素(CCK)、肠高糖素、酸调理素、前列腺素E1、血管活性肠肽。其中CCK和CGPR倍受关注,它们被认为是一种调节胃肠动力的关键分子。
现已查明,调节结直肠运动的激素有兴奋性和抑制性两类,STC病人均有明显改变(表1,2)。
综上所述,壁内神经和肽类激素对结直肠运动的调控是密不可分的,它们共同构成一个精密的调控系统;调控障碍无疑会出现动力紊乱导致便秘。但是,这个调控系统我们了解甚少,有待深入研究。
1.3 结肠动力学检测
1.3.1 核素标记物排空测定:目前该技术已被公认为一种测定胃肠排空和肠运转时间的金标准。用ⅠnDⅠPA作为标志物(示踪剂),通过闪烁扫描来.测定结肠通过时间。正常人摄入核紊后在结肠内迅速扩散,在所有感受区内存在低放射性活性,24h排粪后活性消失,72h基本全部消失。
便秘患者中常见的肠道转运类型:(l)正常转运型;全肠道通过时间<3d,但结肠分段通过时间可有轻度延迟,表示虽有异常,但患者的排空能力能完全代偿;(2)直肠蓄积型:标志物较迅速通过右、左结肠,而主要蓄积于直肠之中,此型较多见,常见于巨直肠、直肠感觉功能下降及盆底失弛缓征患者;(3)左结肠延迟型:标志物主要滞留于左结肠及直肠乙状结肠区,可能为左结肠推进无力或继发于出口梗阻;(4)右结肠延迟型:标志物主要积聚在右结肠或通过右结肠的时间大大延长。此型极少见。
其它测定方法如超声、计算机X线断层扫描以及核磁共振成像技术等也被用于临床。
1.3.2 消化道腔内压力测定:新型胃肠测压装置的发展和广泛应用,对肠运转紊乱性疾病的认识有了进一步的提高。此外,微型机器人的研制成功,给胃肠动力的检测带来了新的希望。
2 盆底动力学
2.1 粪便排出的必备条件
2.1.1 健全的盆底横纹肌:从整体上看,盆底横纹肌呈袖状包绕肛直肠直抵肛门,呈内纵外环两层排列,其环层肌由上而下分别为:肛提肌环层、耻骨直肠肌、外括约肌(表3)。
从纵向来看,上述肛提肌、耻骨直肠肌和外括约肌3肌从上、中、下三个平面包绕肛管全长。肛提肌和外括约肌的肌束均呈“8”字形,分别环绕肛管上口和下口(肛门)。耻骨直肠肌从中平面呈“U”形环绕肛管中部;它们宛如三条吊带,上下一对“8”形吊带将肛管上下端分别固定于会阴体和肛尾缝,收缩时,可像弹簧夹一侧从侧方夹闭肛管。前拽式的“U”形吊带,牵引肛管中部,缩小肛管直肠角,起闸门效应(表4)。
此种特殊的解剖学排列模式提示:盆底横纹肌是一组强大的括约肌群。但需注意的是,它除控便作用外,尚有抗腹压和承托盆内脏重量的任务。如果腹压增加,盆底下降(妊娠、分娩),神经牵拉受损,可能导致肛提肌机能不全,耻骨直肠肌肥厚或痉孪、外括约肌反常收缩等动力紊乱,引起排便通道受阻导致便秘。
2.1.2 敏感地排便感受器:近年来,发现盆底横纹肌和肛周组织中有大量的与排便反射有关的感受器,否定了感受器位于直肠壁内的传统说法。研究证实,耻骨直肠肌的前2/3段和肛门外括约肌的两侧段内有较多的功能性牵张感受器(肌梭),刺激该区可产生便意,激发肌肉收缩。因而排便反射是充胀的直肠间接刺激这些感受器而获得的。实验证明,直肠容量约达50ml时可引起直肠充胀感,大约100ml可产生便意,120~220ml可引起持续便意或紧迫排便感(表5)。
从上表可以看出,直肠感觉在正常排便活动中起着重要作用。Kamm和Lennard-Jones采用持续发放电流的双向电极刺激直肠粘膜,测得OOC患者直肠感觉阈值显著增高,提示有直肠感觉神经病变。
2.1.3 协调地排便-自制反射:各种排便自制反射活动(图1)必须协调方能维持正常排便活动。若反射异常,排便时括约肌矛盾收缩,使肛管内压超过直肠内压而导致排便困难,这是OOC的发病基础。
排便不仅是非意识性反射活动,而且还受大脑高级中枢的意识性控制。正常情况下,直肠充胀刺激引起的传入冲动同时还上传到大脑,并引起便意。在大脑的参与下,其下传冲动不仅可加强也可以抑制低级排便中枢的活动(图2)。
部分便秘患者,由于精神因素经常或长时间地用意识主动收缩括约肌抑制排便,结果不仅使直肠对粪便刺激的敏感性降低或消失,而且由于随意性抑制反射作用,抑制直肠收缩,加大了直肠扩张度,导致直肠顺应性过高,直肠无力,因而产生便秘。
2.2 盆底动力学紊乱的临床表现
2.2.1 OOC的形态学分类:见图3。
2.2.2 OOC的病理生理学:支配盆底肌的神经细小,行程短,较固定,盆底下降神经必将受到牵拉,下降愈低,神经拉得愈长。Sunderland指出,正常神经在牵拉力大于其长度12%时即容易受伤。盆底下降>20m时,阴部神经被拉长20%。神经过度伸长,其兴奋传导的速度减慢,出现盆底肌的去神经病变,这可能是引起盆底动力紊乱导致OOC的原因之一。临床发现,OOC患者多半为女性,77%的患者于产后发病,盆底下降者高达75.31%。据检测:OOC患者的最大肛管收缩压下降,直肠感觉功能下降,直肠反射性收缩功能下降,L4→耻骨直肠肌的传导时间延长,证明此类病人有神经牵拉性损害现象(图4,5)。
2.3 盆底动力学检测
2.3.1 肛直肠测压法:(l)肛管静息压(IAS basal pressure,IASP);临床常用的是Arndofer系统,即在恒压下毛细导管持续注水,毛细管另一端接三通开关,开关分别与测压管和压力传感器相接。肛管平滑肌收缩,使内压升高,经测压管和传感器记录下来。因毛细管压力很小,不干扰腔内压力的测定,又由于连续灌注,保持测压管开口不被阻塞.通过8点异平面的压力变化,从而记录直肠和肛门压力变化。(2)最大缩榨压(maximum squeeze pressure,MSP),当受检者最大限度地收缩肛门时,由干腹肌及直肠肌的收缩.使直肠和肛管内压增加,增加的幅值即为MSP。
2.3.2 肛直肠感知性实验(anorectal sensation):它包括直肠感知阈值(rectal volume at senory threshold)和最大耐受量(maximal tolerable rectal volume,MTV)。具体方法是通过置于直肠内的气囊逐渐充气,充气量由20ml开始,逐渐增加为30ml,40ml,50ml。当受检者感到直肠被扩张时的最小充气量即为感知阈值;继续增加充气量,当出现最大便意或胀痛时的充气量即为MTV。
2.3.3 排粪造影法:用放射造影的方法研究排粪时的盆底肌和直肠运动。从肛门灌入直肠150~200ml硫酸钡后,在X线监视下,动态观察静息状态和钡剂排出的情况。由此可得到某些肛直肠疾病的病理学证据,还可提供肛直肠角的情况。
2.3.4 排便流速的测定:排便流速计(defeoation flowmetry)是研究直肠排空动力的一种新方法,其使用参数主要为排便及贮留容量(defecation and retention volume)、排出大便所占的分数、排出时间、最大排出量、平均排出速率及最大排出量的时间,并可通过视觉图像来评估直肠的排泄。
2.3.5 粘性液体排出实验:将一定量的粘性液体注入直肠,根据病人排出粘性液体的量和时间的关系作图。该实验对症状性的出日梗阻性便秘的有效率是排粪造影的2倍,且该实验简单,可重复,低成本.无放射性。
2.3.6 疲劳速率指数(FRI):这是肛门外括约肌功能评估的一种新方法,即指在静止状态下,肛门外括约肌最大限度地收缩40s,其缩榨压力下降的速度。有关实验性研究表明便秘人的疲劳速率指数低于正常人。
2.3.7 肌电图:直肠与胃肠道其他部位平滑肌一样,也产生电活动,调节平滑肌收缩。另外,ES,耻骨肌和盆底肌为横纹肌,同样有电活动。用直肠电和盆底肌电(pelvic flooorEMG)描记法,了解直肠平滑肌的电活动和盆底肌的电活动,诊断许多肛肠疾病导致的盆底肌功能障碍。
人类排便活动是一个涉及多种因索复杂的生物调节过程,所以便秘在发生发展过程中不是某一因索单独起作用,而是数个因索并存。近年来随着分子生物学技术的发展,病理性动物模型的建立,为胃肠动力紊乱的研究,提供了可靠的方法和理论依据,基因芯片技术的开发和应用,也为便秘的研究,开辟了新的途径。
参 考 文 献（略）
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