Motility Studies of the Esophagus in a Case of Esophageal Atresia Before Primary Anastomosis and in Experimental Models

Abstract

Esophageal motility was assessed in a case of long-gap esophageal atresia (EA) without tracheoesophageal fistula before primary anastomosis, in addition esophageal manometrical studies were also experimentally performed in mongrel dogs to investigate the pathogenesis of the motility disorders in successfully repaired EA. Coordinated peristaltic contractions were observed between the proximal and distal esophageal pouch when swallowing before primary anastomosis in EA. In addition, these contractions induced a reflex relaxation of the lower esophageal sphincter (LES) as seen in the normal esophagus at the age of 8 months. At the age of 28 days, however, the LES showed an unstable pressure profile and the absence of a reflex relaxation in response to the contractions of the proximal esophageal pouch.

On the other hand, experimental studies were carried out on six mongrel dogs weighing 12-15 kg. In group I (n = 3), the esophagus was divided at the level of the tracheal carina and both the proximal and distal pouches were closed separately. In group II (n = 3), the esophageal branches of the vagal nerves were divided between the level of the aortic arch and the esophageal diaphragmatic hiatus. Postoperatively, coordinated peristaltic contractions were shown between the proximal and distal esophageal pouches in group I, although the vagotomized esophagus showed abnormal simultaneous contractions in group II.

These results suggested that even if the esophageal continuity is disrupted, the coordinated peristaltic contractions are propagated between the proximal and distal esophagus before primary anastomosis in EA, and thus postoperative esophageal motility disorders may result from the surgical damage to the vagus during operative procedures.

Zusammenfassung

Die Ösophagusmotilität wurde bei einem Patienten mit langstrekkiger Ösophagusatresie ohne tracheo-ösophageale Fistel vor primärer Anastomosierung untersucht. Darüber hinaus wurden manometrische Studien des Ösophagus bei Bastardhunden durchgeführt, um die Pathogenese der Motilitätsstörungen bei Ösophagusatresien nach erfolgreicher Anastomosierung des Ösophagus zu untersuchen. Dabei fand sich bei dem Patienten eine koordinierte Peristaltik des oberen und unteren Ösophagusblindsackes während des Schluckens vor der Anastomosierung. Darüber hinaus lösten die Kontraktionen des Schluckaktes eine Relaxation des unteren Ösophagussphinkters aus, in gleicher Weise, wie dies beim normalen Ösophagus im Alter von 8 Monaten beobachtet wird. Im Alter von 28 Tagen jedoch war der Ruhedruck des unteren Ösophagussphinkters instabil und der Relaxationsreflex konnte durch Kontraktion des oberen Ösophagusblindsackes nicht ausgelöst werden.

Darüber hinaus wurden 6 Bastardhunde mit einem Gewicht von 12-15 kg operiert. In einer ersten Gruppe wurde der Ösophagus in Höhe der trachealen Carina durchtrennt und der proximale und distale Anteil der Speiseröhre getrennt verschlossen.

In Gruppe II wurden die Vagusfasern zwischen dem Aortenbogen und dem Durchtritt des Ösophagus durch das Zwerchfell durchtrennt. Postoperativ konnte in Gruppe I zwischen dem proximalen und distalen Ösophagusblindsack eine koordinierte Peristaltik beobachtet werden, während bei den vagotomierten Tieren die Speiseröhre pathologische, simultane Kontraktionen aufwies.

Die Ergebnisse zeigen, daß auch bei einer unterbrochenen Ösophaguskontinuität koordinierte peristaltische Kontraktionen vom proximalen zum distalen Ende des Ösophagus fortgeleitet werden, bevor eine primäre Anastomose bei Ösophagusatresien durchgeführt wird. Außerdem legt die Studie nahe, daß postoperative Motilitätsstörungen im Ösophagus möglicherweise durch eine chirurgische Schädigung der Vagusfasern im Rahmen des operativen Eingriffes verursacht werden.

Key words

Esophageal atresia - Esophageal dysmotility - Manometry

Schlüsselwörter

Ösophagusatresie - Motilitätsstörungen im Ösophagus - Elektromanometrie unterer Ösophagussphinkter - Peristaltik