Biomécanique ano-rectale


L'étude des propriétés mécaniques du rectum est un examen habituel en exploration fonctionnelle digestive. Il a ainsi été démontré des anomalies des propriétés rhéologiques de l'intestin des patients souffrant de maladie de HIRSCHSPRUNG, de recto-colite ulcéro-hémorragique ou de rectite radique.

  • Morphologie et rhéologie du rectum chez les patients présentant une constipation chronique.
  • Dans ces études, un ballonnet intrarectal est gonflé à des volumes différents. Les courbes de relaxation obtenues entre 0,2 et 60 secondes après la distension sont paramétrisées à l'aide de modèles analogiques comportant, en parallèle, un ressort linéaire et un ou plusieurs modèles de Maxwell.

    Nous avons recherché les relations existant entre les propriétés mécaniques du rectum et le volume rectal mesuré par planimétrie sur des opacifications rectales chez 35 adultes et 21 enfants présentant une constipation.

    Il existait une corrélation négative (Figure) entre l'élasticité et la surface rectale (r=061, p<0,001). Ce résultat est important car il justifie une surveillance non radiologique (diminution de l'irradiation) des patients présentant une colite ulcéreuse, une ischémie rectale. Cette étude nous a également fourni des renseignements sur les variations des propriétés rectales avec l'âge. Ainsi le rectum adulte a une élasticité instantanée plus importante que celui des enfants.

  • Megarectum.
  • (Etude réalisée en collaboration avec le Pr. DEVROEDE du C.H.U. de Sherbrooke, QUEBEC)

    L'étude de la distribution du volume maximum tolérable (volume rectal déclenchant des douleurs), mesuré chez 355 patients adultes, a permis de définir le megarectum selon des données manométriques : c'est un volume maximum tolérable supérieur à 320 ml chez la femme et à 440 ml chez l'homme.

    Les antécédents du patient et la mesure du temps de transit nous ont permis de distinguer les patients présentant un megarectum congénital de ceux présentant un megarectum acquis avec un temps de transit normal ou ralenti.

    Nous avons montré (Figure) que l'élasticité rectale augmentait significativement du groupe megarectum congénital au groupe megarectum acquis avec transit ralenti puis au groupe megarectum avec transit normal et enfin à une population asymptomatique. Par ailleurs, ni l'amplitude des contractions anales volontaires ni la pression rectale basale ne variaient selon les groupes. Par contre la pression du sphincter lisse de l'anus et l'amplitude du réflexe recto anal inhibiteur étaient plus forte dans le groupe témoin que dans les groupes de patients.

    Le megarectum est donc une cause de constipation terminale distincte du mégacôlon et d'autant plus invalidante que le trouble est ancien.

  • Propriétés rhéologiques du rectum chez l'enfant normal et constipé.
  • Nous avons développé une méthode d'analyse des propriétés rhéologiques de l'intestin utilisant la loi de quasi-linéarité. Le but de cette étude est de comparer chez l'enfant constipé et l'enfant sain les propriétés rhéologiques du rectum.

    La détermination des propriétés mécaniques de l'intestin a été réalisée chez 30 sujets constipés et 30 sujets normaux. A la suite d'une déformation brusque du rectum V, la pression P[t, V] dans le ballonnet distendant est définie comme le produit de 2 fonctions, une fonction de réponse élastique P0[V] et une fonction de relaxation G [t], une fonction normalisée du temps P [t, V] = P0 [V]. G [t].

    L'analyse statistique a utilisé l'analyse de variance pour mesures répétées. Une modélisation linéaire pour P0[V] (= a V + b) et exponentielle pour G[t] (= exp.( t) + ) ont également été calculées.

    L'étude a permis de montrer :

    - La loi de quasi-linéarité peut être utilisée pour caractériser in vivo les propriétés mécaniques du rectum chez les sujets normaux et les sujets constipés;
    - La fonction de réponse élastique est comparable dans les 2 groupes;
    - La fonction de relaxation réduite est caractérisée dans le groupe constipé par une absence d'asymptote (Figure, p<0.01).

    Chez l'enfant constipé, il existe donc, à déformation égale, une contrainte rectale plus importante que chez l'enfant normal.

  • Réponse du sphincter anal à la distension.
  • La manométrie ano-rectale, d'utilisation clinique courante, apporte des informations essentielles sur les pressions de repos, de contraction anale volontaire et sur les mécanismes réflexes mis en jeu par la distension rectale et la poussées abdominale. Les modalités d'expansion du réservoir rectal et d'ouverture du canal anal, fonctions essentielles, sont mises en évidence par l'étude de leur compliance. C'est le mode d'exploration que nous avons décrit; il complète utilement la manométrie avec un appareillage analogue et des programmes informatiques spécifiques.

    La compliance est mesurée par la résistance opposée à la distension de ballonnets par la paroi rectale d'une part, et d'autre part par l'anneau sphinctérien anal. Cette distension augmente puis diminue de manière régulière par de l'eau injectée puis soustraite des ballonnets à l'aide de pompes asservies au programme informatique: la variation de pression traduit la compliance, d'autant plus grande que la pression s'élève moins, et à l'inverse la pression s'élève davantage par résistance à la distension, lorsque la compliance est faible (Figure).

    Les sondes en polyéthylène de 7 mm. de diamètre, à quatre canaux, pour l'injection de l'eau, et pour les capteurs de pression, portent à leur extrémité : un ballonnet terminal gonflable à 60 ml d'eau pour le rectum, et un ballonnet annulaire de 25 mm de longueur, gonflable à 12 ml d'eau pour le canal anal ; à ce volume, le diamètre du ballonnet est de 25 mm. (±2).

    L'exploration a lieu à plusieurs vitesses différentes de distension, pour le rectum 30, 60, 90ml. par minute, pour le canal anal 3, 6, 9, 12 ml par minute, étudiant ainsi l'influence de la rapidité sur la réponse motrice. L'enregistrement des pressions a lieu toutes les 0,05 secondes. La compliance des ballonnets est soustraite point par point par l'ordinateur pour tracer les courbes propres de la paroi rectale et du canal anal.

    Chez le sujet normal (Figure), la compliance anale montre une motricité beaucoup plus complexe.

    Après une élévation de pression de 10 à 15mm. de Hg vers 7 à 9 ml (diamètre atteint : de 19 à 21 mm), survient, malgré la distension progressive du ballonnet, une baisse de pression jusqu'au-dessous du niveau initial de pression ; elle est même inférieure à la compliance propre du ballonnet, habituellement. Puis, lors de la déflation, paradoxalement la pression remonte. Ceci traduit une ouverture et une fermeture motrice, phénomène actif facilitant l'exonération physiologique. Il semble s'agir d'une réponse locale ano-anale.En pathologie (Figure), dans les rectites, les syndromes de d'intestin irritable, lors de la déflation les pressions restent supérieures à celle de la courbe de gonflement. Une hypermotricité de la paroi rectale, un état spasmodique en sont la cause. Dans les megarectum, la flaccidité de la paroi se traduit par une augmentation de l'hystérèse physiologique. La compliance anale montre plusieurs types de réponse à la distension selon la pathologie. En bref, les hypertonies de type I, les réponses de type II et III correspondent aux diverses formes de constipation, anisme et dyschésie. Les hypotonies, et les sphincters inactifs sont observés au cours des incontinences. Cet examen permet également de suivre les progrès de la rééducation (improprement parfois nommée biofeedback). Il permet d'évaluer objectivement l'action pharmacodynamique des modificateurs du comportement.

    Tant pour le diagnostic et la compréhension de la nature des troubles que pour guider le traitement, l'étude de la compliance rectale et anale est donc une exploration significative. Elle est un utile complément de la manométrie ano-rectale ; de même, l'étude du transit de l'intestin grêle et du côlon peut mettre en évidence la corrélation des troubles fonctionnels du tube digestif.