mechanism of acid reflux associated with cigarette smoking

7
Gut, 1990,31,4-10 ALIMENTARY TRACT Mechanisms of acid reflux associated with cigarette smoking P J Kahrilas, R R Gupta Abstract Studies were done to evaluate t he lower oesophageal sphincter function f chronic smokers compared with non-smokers a d to ascertain t h e acute effects o f smoking on t h e sphincter a n d t h e occurrence of acid reflux. A ll subjects (non-smokers, asymptomatic cigarette smokers, a n d smokers with oeso- phagitis) were studied postprandially with a lower oesophageal sphincter sleeve assembly, distal oesophageal p H electrode, an d sub- mental electromyographic electrodes. Th e t wo groups o f cigarette smokers then smoked three cigarettes i n succession before being recorded f o r a n additional hour. A s a group, t h e cigarette smokers had significantly lower lower oesophageal sphincter pressure com- pared with non-smokers b u t t h e sphincter w as n o t further compromised by acutely smoking cigarettes. Cigarette smoking did, however, acutely increase t h e rate a t which acid reflux events occurred. T h e mechanisms o f acid reflux during cigarette smoking were mainly dependent upon t h e coexistence o f diminished lower oesophageal sphincter pressure. Fewer than half of reflux events occurred b y transient lower oesophageal sphincter relaxations. Th e majority o f acid reflux occurred with coughing or deep inspiration during which abrupt i n - creases i n intra-abdominal pressure over- powered a feeble sphincter. W e conclude that cigarette smoking probably exacerbates reflux disease b y directly provoking acid reflux an d perhaps b y a long lasting reduction o f lower oesophageal sphincter pressure. Department o f Medicine, Northwestern University Medical School, V A Lakeside Medical Center, Chicago, Illinois, US A P J Kahrilas R R Gupta Address f o r correspondence: P J Kahrilas, MD , Northwestern University Medical School, G I Section, Dept of Medicine, 1526 Wesley Towers, 2 5 0 E Superior S t , Chicago, Illinois 60611, USA. Accepted f o r publication 4 April 1989. The role o f cigarette smoking as an aggravating factor in t h e pathogenesis o f gastro-oesophageal reflux disease s incompletely understood. That some association exists i s suggested b y t h e epi- demiologic association between symptomatic r e - flux disease a n d cigarette smoking which h a s been reported a s high a s 92 i n some series.  In a recent study, however, using 24-hour ambula- tory oesophageal p H monitoring, Schindlbeck e t a l reported that despite the observation that a s a group, smokers h ad more reflux episodes than non-smokers, neither t h e a c t o f smoking no r t h e fact of being a smoker increased the oesophageal acid exposure time. These findings l e d t h e authors t o conclude that,  i t i s questionable abstaining from smoking h a s a bene- ficial effect i n patients with reflux disease . O n the other hand, other investigators h a d recorded distal oesophageal p H i n 2 5 smokers with reflux disease f o r 1 5 hours a nd found that o 2 2 6 reflux episodes recorded, 10 2 were associated with smoking a cigarette. Similarly, t h e reflux scores derived from standard acid reflux tests per- formed during smoking were significantly worse than scores fo r t h e same individuals while n o t smoking. Another line o f evidence suggesting cigarette smoking t o be detrimental with respect t o reflux disease comes from a therapeutic trial o f t h e efficacy o f ranitidine i n peptic oesophagitis. I n a study o f 1 0 8 patients with peptic oesophagitis, about half o f whom smoked, t he amount that individuals smoked correlated directly with t h e likelihood o f failure to heal lesions after s i x of therapy. T h e effect o f cigarette smoking o n lower oesophageal sphincter pressure ha s been studied usingoesophageal manometry a n d Dennish e t a l reported a n acute reduction i n lower oesophageal sphincter pressure during cigarette smoking. T h e o f decreased pressure confined t o t h e period o f actual smoking and showed com- plete recovery within five minutes after cessation o f smoking.4 Stanciu e t a l used similar methods a n d found smoking t o diminish lower oeso- phageal sphincter pressure with complete r e - covery within three t o eight minutes after t h e termination o f smoking. Pull-through tech- niques were used t o measure t h e lower oeso- phageal sphincter pressure i n both o f these studies a n d i t is unclear h o w this wa s accom- plished while subjects were actually puffing o n a cigarette a s that would seem to interfere with t h e pressure measurement. Most likely, smoking w a s temporarily suspended t o allow f o r t h e pull- through. Thus, existing data suggest that during t h e ac t of cigarette smoking there i s a n acute reduction in lower oesophageal sphincter pres- sure a n d i t is implied that t h e diminished lower oesophageal sphincter pressure results i n acid reflux. O u r present understanding o f t h e mech- anism b y which acid reflux occurs, however, emphasises the importance o f non-deglutitive transient lower oesophageal sphincter relax- ations rather than t h e absolute value - o f lower oesophageal sphincter pressure.5 7 Long interval manometric studies of normal subjects suggest that 9 8 o f acid reflux events occur i n associa- tion with transient lower oesophageal sphincter relaxations while about 66 o f reflux events i n patients with oesophagitis a r e attributable t o transient lower oesophageal sphincter relax- ations. A t present, data d o n o t t h relationship between cigarette smoking a n d 4

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8/18/2019 Mechanism of Acid Reflux Associated With Cigarette Smoking

http://slidepdf.com/reader/full/mechanism-of-acid-reflux-associated-with-cigarette-smoking 1/7

G u t ,

1 9 9 0 , 3 1 , 4 - 1 0

ALIMENTARY TRACT

M e c h a n i s m s o f

a c i d r e f l u x

a s s o c i a t e d w i t h

c i g a r e t t e

s m o k i n g

P

J

K a h r i l a s , R R

G u p t a

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S t u d i e s

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o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

f u n c t i o n

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c h r o n i c

s m o k e r s

c o m p a r e d

w i t h

n o n - s m o k e r s

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s m o k i n g

o n

t h e

s p h i n c t e r a n d

t h e

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r e f l u x .

A l l

s u b j e c t s

( n o n - s m o k e r s ,

a s y m p t o m a t i c

c i g a r e t t e

s m o k e r s ,

a n d s m o k e r s w i t h

o e s o -

p h a g i t i s ) w e r e s t u d i e d

p o s t p r a n d i a l l y

w i t h

a

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

s l e e v e

a s s e m b l y ,

d i s t a l

o e s o p h a g e a l

pH e l e c t r o d e ,

a n d

s u b -

m e n t a l

e l e c t r o m y o g r a p h i c

e l e c t r o d e s .

Th e

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g r o u p s

o f

c i g a r e t t e

s m o k e r s

t h e n s m o k e d

t h r e e

c i g a r e t t e s

i n

s u c c e s s i o n b e f o r e

b e i n g

r e c o r d e d

f o r

a n a d d i t i o n a l

h o u r .

A s

a g r o u p ,

t h e

c i g a r e t t e

s m o k e r s h a d

s i g n i f i c a n t l y

l o w e r

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r p r e s s u r e c o m -

p a r e d

w i t h

n o n - s m o k e r s

b u t t h e

s p h i n c t e r w a s

n o t f u r t h e r

c o m p r o m i s e d

b y a c u t e l y

s m o k i n g

c i g a r e t t e s .

C i g a r e t t e

s m o k i n g

d i d ,

h o w e v e r ,

a c u t e l y i n c r e a s e

t h e

r a t e

a t

w h i c h

a c i d

r e f l u x

e v e n t s o c c u r r e d . T h e

m e c h a n i s m s o f

a c i d

r e f l u x

d u r i n g c i g a r e t t e

s m o k i n g

w e r e

m a i n l y

d e p e n d e n t

u p o n

t h e

c o e x i s t e n c e

o f

d i m i n i s h e d

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r p r e s s u r e .

F e w e r

t h a n

h a l f o f r e f l u x

e v e n t s o c c u r r e d

b y

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s .

Th e

m a j o r i t y

o f a c i d r e f l u x

o c c u r r e d w i t h

c o u g h i n g

o r

d e e p i n s p i r a t i o n

d u r i n g w h i c h

a b r u p t

i n -

c r e a s e s

i n

i n t r a - a b d o m i n a l p r e s s u r e o v e r -

p o w e r e d

a

f e e b l e

s p h i n c t e r .

We

c o n c l u d e t h a t

c i g a r e t t e

s m o k i n g

p r o b a b l y

e x a c e r b a t e s

r e f l u x

d i s e a s e

b y d i r e c t l y

p r o v o k i n g

a c i d

r e f l u x

a n d

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a

l o n g l a s t i n g r e d u c t i o n o f

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e .

D e p a r t m e n t

o f

M e d i c i n e ,

N o r t h w e s t e r n

U n i v e r s i t y

M e d i c a l

S c h o o l ,

VA

L a k e s i d e

M e d i c a l

C e n t e r ,

C h i c a g o ,

I l l i n o i s ,

US A

P

J K a h r i l a s

R

R

G u p t a

A d d r e s s f o r

c o r r e s p o n d e n c e :

P

J

K a h r i l a s ,

MD ,

N o r t h w e s t e r n

U n i v e r s i t y

M e d i c a l

S c h o o l ,

G I

S e c t i o n ,

D e p t

o f

M e d i c i n e ,

1 5 2 6

W e s l e y

T o w e r s ,

2 5 0 E

S u p e r i o r

S t , C h i c a g o ,

I l l i n o i s

6 0 6 1 1 ,

USA.

A c c e p t e d

f o r

p u b l i c a t i o n

4

A p r i l

1 9 8 9 .

T h e

r o l e o f

c i g a r e t t e

s m o k i n g

a s

an

a g g r a v a t i n g

f a c t o r

i n

t h e

p a t h o g e n e s i s

o f

g a s t r o - o e s o p h a g e a l

r e f l u x

d i s e a s e

i s

i n c o m p l e t e l y u n d e r s t o o d .

T h a t

some a s s o c i a t i o n

e x i s t s i s

s u g g e s t e d b y

t h e

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d e m i o l o g i c

a s s o c i a t i o n b e t w e e n

s y m p t o m a t i c r e -

f l u x d i s e a s e a n d

c i g a r e t t e s m o k i n g w h i c h h a s

b e e n

r e p o r t e d

a s

h i g h a s 92

i n

some

s e r i e s .

 

I n

a

r e c e n t

s t u d y , h o w e v e r , u s i n g 2 4 - h o u r

a m b u l a -

t o r y o e s o p h a g e a l

pH

m o n i t o r i n g ,

S c h i n d l b e c k e t

a l

r e p o r t e d

t h a t

d e s p i t e t h e

o b s e r v a t i o n t h a t a s a

group,

s m o k e r s

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more

r e f l u x

e p i s o d e s

t h a n

n o n - s m o k e r s ,

n e i t h e r t h e a c t

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s m o k i n g

no r

t h e

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o f

b e i n g

a s m o k e r

i n c r e a s e d t h e

o e s o p h a g e a l

a c i d

exposure

t i m e .

T h e s e

f i n d i n g s

l e d t h e

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c o n c l u d e

t h a t ,

  i t i s

q u e s t i o n a b l e

w h e t h e r

a b s t a i n i n g

f r o m

s m o k i n g h a s a

b e n e -

f i c i a l e f f e c t i n

p a t i e n t s

w i t h r e f l u x

d i s e a s e .

On

t h e

o t h e r

h a n d ,

o t h e r

i n v e s t i g a t o r s

h a d

r e c o r d e d

d i s t a l

o e s o p h a g e a l pH i n 2 5

s m o k e r s w i t h r e f l u x

d i s e a s e

f o r

1 5 h o u r s

a n d f o u n d

t h a t

o f

2 2 6

r e f l u x

e p i s o d e s r e c o r d e d ,

1 0 2 w e r e

a s s o c i a t e d

w i t h

s m o k i n g

a

c i g a r e t t e .

S i m i l a r l y , t h e

r e f l u x s c o r e s

d e r i v e d

f r o m s t a n d a r d a c i d

r e f l u x t e s t s

p e r -

f o r m e d

d u r i n g

s m o k i n g

w e r e

s i g n i f i c a n t l y w o r s e

t h a n

s c o r e s

f o r

t h e

s a m e

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w h i l e

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s m o k i n g .

A n o t h e r l i n e o f

e v i d e n c e

s u g g e s t i n g

c i g a r e t t e s m o k i n g

t o b e d e t r i m e n t a l

w i t h

r e s p e c t

t o

r e f l u x d i s e a s e

c o m e s f r o m

a t h e r a p e u t i c

t r i a l

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e f f i c a c y

o f r a n i t i d i n e

i n h e a l i n g

p e p t i c

o e s o p h a g i t i s .

I n

a

s t u d y o f 1 0 8

p a t i e n t s w i t h

p e p t i c o e s o p h a g i t i s , a b o u t h a l f o f

whom

s m o k e d ,

t h e a m o u n t

t h a t i n d i v i d u a l s

s m o k e d c o r r e l a t e d

d i r e c t l y

w i t h

t h e l i k e l i h o o d

o f f a i l u r e t o

h e a l

l e s i o n s a f t e r s i x

w e e k s

o f

t h e r a p y .

T h e e f f e c t o f

c i g a r e t t e s m o k i n g o n l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s s u r e h a s

b e e n

s t u d i e d

u s i ng o e s o ph a g e al

m a n o m e t r y

a n d

D e n n i s h

e t a l

r e p o r t e d

a n

a c u t e r e d u c t i o n i n

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r p r e s s u r e

d u r i n g

c i g a r e t t e

s m o k i n g .

T h e

p e r i o d o f d e c r e a s e d

p r e s s u r e

w a s

c o n f i n e d

t o

t h e p e r i o d o f

a c t u a l

s m o k i n g a n d s h o w e d

c o m -

p l e t e r e c o v e r y w i t h i n

f i v e

m i n u t e s

a f t e r

c e s s a t i o n

o f

s m o k i n g . 4

S t a n c i u

e t a l u s e d s i m i l a r

m e t h o d s

a n d

f o u n d

s m o k i n g t o

d i m i n i s h l o w e r

o e s o -

p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s s u r e w i t h

c o m p l e t e r e -

c o v e r y w i t h i n

t h r e e

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e i g h t

m i n u t e s

a f t e r

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t e r m i n a t i o n

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s m o k i n g .

P u l l - t h r o u g h

t e c h -

n i q u e s w e r e u s e d t o m e a s u r e t h e

l o w e r

o e s o -

p h a g e a l s p h i n c t e r p r e s s u r e

i n

b o t h

o f t h e s e

s t u d i e s

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i s

u n c l e a r

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t h i s w a s

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p l i s h e d

w h i l e t h e

s u b j e c t s w e r e

a c t u a l l y p u f f i n g

o n

a

c i g a r e t t e

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w o u l d s e e m t o

i n t e r f e r e

w i t h

t h e p r e s s u r e

m e a s u r e m e n t .

M o s t

l i k e l y ,

s m o k i n g

w a s

t e m p o r a r i l y s u s p e n d e d

t o a l l o w

f o r

t h e

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t h r o u g h .

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d a t a

s u g g e s t t h a t

d u r i n g

t h e

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o f

c i g a r e t t e

s m o k i n g

t h e r e i s a n

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l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r p r e s -

s u r e a n d

i t i s

i m p l i e d t h a t

t h e

d i m i n i s h e d

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

r e s u l t s

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r e f l u x .

O u r

p r e s e n t

u n d e r s t a n d i n g

o f

t h e

m e c h -

a n i s m

b y

w h i c h

a c i d r e f l u x

o c c u r s ,

h o w e v e r ,

e m p h a s i s e s

t h e

i m p o r t a n c e o f

n o n - d e g l u t i t i v e

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x -

a t i o n s

r a t h e r

t h a n t h e a b s o l u t e

v a l u e

- o f

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s s u r e . 5 7

L o n g

i n t e r v a l

m a n o m e t r i c s t u d i e s

o f n o r m a l

s u b j e c t s

s u g g e s t

t h a t

98

o f a c i d

r e f l u x

e v e n t s o c c u r i n

a s s o c i a -

t i o n

w i t h

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

w h i l e a b o u t

66 o f r e f l u x

e v e n t s

i n

p a t i e n t s

w i t h

o e s o p h a g i t i s

a r e

a t t r i b u t a b l e t o

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x -

a t i o n s .

A t

p r e s e n t ,

d a t a d o n o t

e x i s t o n

t h e

r e l a t i o n s h i p

b e t w e e n

c i g a r e t t e

s m o k i n g

a n d

4

8/18/2019 Mechanism of Acid Reflux Associated With Cigarette Smoking

http://slidepdf.com/reader/full/mechanism-of-acid-reflux-associated-with-cigarette-smoking 2/7

K a h r i l a s , G u p t a

t r a n s i e n t l o w e r o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x -

a t i o n s .

T h e p r e s e n t

w o r k

w a s

u n d e r t a k e n

t o

e v a l u a t e

f u r t h e r

t h e r e l a t i o n s h i p o f c i g a r e t t e s m o k i n g t o

a c i d r e f l u x e v e n t s

u s i n g

m a n o m e t r i c

t e c h n i q u e s

t h a t a l l o w f o r c o n t i n u o u s

r e c o r d i n g o f l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s s u r e a n d

o e s o p h a g e a l

m o t o r

a c t i v i t y

c o n c u r r e n t l y w i t h

d i s t a l

o e s o -

p h a g e a l pH

r e c o r d i n g . S p e c i f i c a l l y , e x p e r i m e n t s

w e r e

d e s i g n e d t o : ( 1 )

e v a l u a t e t h e l o w e r

o e s o -

p h a g e a l s p h i n c t e r

f u n c t i o n o f

s m o k e r s

w i t h

a n d

w i t h o u t

o e s o p h a g i t i s c o m p a r e d w i t h t h a t

o f

n o n - s m o k e r s , ( 2 )

e x a m i n e

t h e a c u t e

e f f e c t s

o f c i g a r e t t e

s m o k i n g o n l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r f u n c t i o n , a n d ( 3 )

e v a l u a t e t h e r e l a t i o n -

s h i p o f c i g a r e t t e s m o k i n g t o t h e o c c u r r e n c e

a n d

m e c h a n i s m

o f g a s t r o - o e s o p h a g e a l

a c i d r e f l u x .

M e t h o d s

SUBJECTS

M a n o m e t r i c

s t u d i e s

w e r e

o b t a i n e d o n e i g h t n o n -

s m o k i n g

v o l u n t e e r s

( a g e

3 0

( f i v e )

y e a r s ) ,

n i n e

c i g a r e t t e s m o k e r s w i t h o u t

s y m p t o m s r e f e r a b l e

t o

t h e o e s o p h a g u s

a n d

a n e g a t i v e

B e r n s t e i n

t e s t ( a g e

3 3

( 1 5 )

y e a r s ) ,

a n d n i n e

p a t i e n t s

w i t h

h e a r t b u r n

a n d

o e s o p h a g i t i s d e m o n s t r a t e d e n d o s c o p i c a l l y

w i t h i n s e v e n

d a y s

o f

t h e s t u d y

( a g e

6 3 ( 1 5 ) y e a r s ) .

T h e

a d m i t t e d

s m o k i n g h i s t o r i e s o f t h e

s u b j e c t s

w e r e

5

8

( 4 4 ) t h o u s a n d p a c k s

f o r t h e

a s y m p t o -

m a t i c

s m o k e r s

a n d

1 9 3

( 7 7 )

t h o u s a n d

p a c k s f o r

t h e

s m o k e r s w i t h

o e s o p h a g i t i s .

O f

t h e

s u b j e c t s

w i t h

o e s o p h a g i t i s ,

a l l

h a d a

s l i d i n g h i a t a l h e r n i a ,

a n d a l l h a d

e i t h e r d i s t a l

o e s o p h a g e a l

e r o s i o n s

( n = s i x )

o r e x u d a t e

a n d a

m u c o s a l

b i o p s y

s h o w -

i n g

e i t h e r i n f l a m m a t o r y

c e l l s

o r i n c r e a s e d t h i c k -

n e s s

o f

t h e b a s a l

c e l l

l a y e r

( n =

t h r e e ) .

T h e

s t u d y

p r o t o c o l w a s

a p p r o v ed b y t h e I n s t i t u t i o n a l

R e v i e w B o a r d

o f N o r t h w e s t e r n U n i v e r s i t y .

O e s o p h a g e a l

p r e s s u r e

r e c o r d i n g s

w e r e

o b -

t a i n e d w i t h a

m a n o m e t r i c

a s s e m b l y i n c o r p o r a t -

i n g

a

6

cm s l e e v e s e n s o r ,

f o u r

s i d e - h o l e r e c o r d i n g

s i t e s

s i t u a t e d 0 , 3 ,

6 ,

a n d

9

cm f r o m t h e p r o x i m a l

m a r g i n

o f

t h e s l e e v e

s e n s o r ,

a n d a

g a s t r i c r e c o r d -

i n g

s i t e

a t t h e

d i s t a l e n d

o f

t h e s l e e v e

s e n s o r . 8 9

O e s o p h a g e a l pH

r e c o r d i n g s

w e r e

o b t a i n e d w i t h a

g l a s s

pH

e l e c t r o d e ( C e c a r M i c r o c o m b i n a t i o n

pH

E l e c t r o d e ,

B e c k m a n

I n s t r u m e n t s ,

I r v i n e , C a l i f ) .

S u b m e n t a l

e l e c t r o m y o g r a p h i c r e c o r d i n g s

w e r e

o b t a i n e d

u s i n g s i l v e r - s i l v e r c h l o r i d e

d i s c

e l e c -

t r o d e s

( B e c k m a n )

p o s i t i o n e d

u n d e r

t h e

c h i n

a n d

a n

i n d i f f e r e n t

e l e c t r o l y t e

p a t c h f a s t e n e d

t o t h e

s i d e

o f t h e

s u b j e c t s

n e c k .

T h e

e l e c t r o m y o -

g r a p h i c

s i g n a l

w a s

p r o c e s s e d b y a h i g h p a s s

f i l t e r

s e t

a t

5 3 Hz

t o

m i n i m i s e t h e m o v e m e n t a r t e f a c t

r e c o r d e d . T h e

m a n o m e t r i c

a s s e m b l y

a n d

t h e pH

e l e c t r o d e w e r e

p a s s e d t r a n s n a s a l l y

i n t o t h e o e s o -

p h a g u s

a n d

t h e

s l e e v e a s s e m b l y w a s

p o s i t i o n e d

w i t h t h e

s e n s i n g

m e m b r a n e

a x i a l l y

c e n t r e d i n t h e

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r h i g h p r e s s u r e

z o n e .

T h e

pH

e l e c t r o d e

w a s

p o s i t i o n e d

5

cm

a b o v e

t h e

m i d p o i n t

o f

t h e l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r .

A f t e r

p l a c e m e n t

t h e

m a n o m e t r i c

a s s e m b l y

a n d

t h e

pH

e l e c t r o d e w e r e

t a p e d

s e c u r e l y

t o

t h e

p a t i e n t s

n o s e .

E a c h

l u m e n

o f

t h e

m a n o m e t r i c

a s s e m b l y

w a s

p e r f u s e d

a t

0 4

m l / m i n

w i t h

a

p n e u m o h y d r a u l i c i n f u s i o n

p u m p ° a n d

c o n -

n e c t e d

t o

a

G o u l d - S t a t h a m

23DB

p r e s s u r e

t r a n s -

d u c e r

( G o u l d

M e d i c a l

P r o d u c t s ,

O x n a r d ,

C a l i f ) .

T h e

m a n o m e t r i c

r e c o r d i n g s , pH r e c o r d i n g ,

a n d

2 O -

a

E

I D

+ i

x 1 0

i_

5 -

4

0

0

O

T .

 

p<005

**p<0-01

00

0

0

0

*

 

; o n q f o k e r s

A s y m p t o m a t i c GERD S m o k e r s

( n - 8 )

s m o k e r s

( n - 9 )

f n 9 )

F i g u r e

1 : Mean l o w e r o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s s u r e

f o r

o n e h o u r

o f r e c o r d i n g

o b t a i n e d o n e

h o u r

p o s t p r a n d i a l .

T h e m e a n v a l u e

f o r

t h e

n o n - s m o k i n g

v o l u n t e e r s

( 1 4

mmHg)

w a s

s i g n i f i c a n t l y

g r e a t e r

t h a n

t h a t o f t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s

( 9

mmHg)

o r t h e

s m o k e r s w i t h

r e f l u x d i s e a s e ( 7

m m H g ) .

T h e

o p e n c i r c l e s

r e p r e s e n t

d a t a

p o i n t s

f o r

i n d i v i d u a l

s u b j e c t s .

Two o f t h e

n o n - s m o k e r s ,

f i v e o f

t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s a n d

s i x

o f

t h e

s m o k e r s

w i t h

r e f l u x

d i s e a s e h a d

p o s t p r a n d i a l l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

v a l u e s

o f

l e s s

t h a n

1 0

m m H g .

t h e

e l e c t r o m y o g r a p h i c t r a c i n g

w e r e

d i s p l a y e d

o n

a n

e i g h t

c h a n n e l

p o l y g r a p h ( S e n s o r m e d i c s

C o r p ,

A n a h e i m , C a l i f ) .

S t u d i e s w e r e c o nd u c t ed

i n

t h e

m o r n i n g

w i t h

t h e

s u b j e c t s l y i n g

s u p i n e .

One h o u r

b e f o r e

i n t u b a t i o n ,

t h e y

c o n s u m e d

a n

8 0 0

k c a l ,

b a l a n c e d

m e a l .

S u b j e c t s

h a d n o t s m o k e d f o r a minimum

o f

s i x h o u r s b e f o r e t h e

s t u d y .

A f t e r

i n t u b a t i o n ,

a n d

a

1 0 - 2 0

m i n u t e

a d a p t a t i o n

p e r i o d ,

a

o n e

h o u r

r e c o r d i n g

w a s o b t a i n e d o f

o e s o p h a g e a l

m o t o r

a c t i v i t y a n d

o e s o p h a g e a l p H .

T h e

s u b j e c t s

i n

b o t h

s m o k i n g g r o u p s

t h e n

s m o k e d

t h r e e

c i g a r e t t e s s u c c e s s i v e l y

o v e r a 2 0 - 3 0

m i n u t e

p e r i o d .

A l l

s u b j e c t s

s m o k e d t h e i r u s u a l b r a n d s .

R e c o r d i n g

w a s

c o n t i n u e d f o r

o n e

h o u r a f t e r t h e

c e s s a t i o n o f

c i g a r e t t e

s m o k i n g . T h r o u g h o u t

t h e

r e c o r d i n g

s e s s i o n ,

t h e

s u b j e c t s

a c t i v i t i e s

( c o u g h -

i n g , p u f f i n g , t a l k i n g , m o v i n g ,

e t c )

w e r e

n o t e d

o n

t h e

p o l y g r a p h

r e c o r d .

Mean

e n d - e x p i r a t o r y

b a s a l

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

w a s

d e t e r m i n e d

f o r

e a c h

f i v e

m i n u t e

e p o c h

w i t h

a

d i g i t a l p l a n i m e t e r

( P l a n i x 7 ,

L e i t z E l e c t r o n i c s ) .

T h e

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

t r a c i n g

d u r i n g

t r a n s i e n t l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s ,

s w a l l o w

r e -

l a t e d

r e l a x a t i o n s ,

p o s t

s w a l l o w

c o n t r a c t i o n s ,

o r

a b d o m i n a l

s t r a i n i n g

w e r e n o t s c o r e d w i t h i n

t h e s e

f i v e

m i n u t e

e p o c h s .

V a l u e s

o f l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

w e r e

r e f e r e n c e d t o i n t r a -

g a s t r i c

p r e s s u r e .

G r a n d

mean

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

v a l u e s w e r e

c o m p u t e d b y

a v e r a g i n g

t h e

v a l u e s

o f

t h e

f i v e

m i n u t e

e p o c h s .

T h e

p e r i o d s

w h i l e

s u b j e c t s

w e r e

s m o k i n g

t h e

t h r e e

c i g a r e t t e s

s u c c e s s i v e l y

w e r e c h a r a c t e r i s e d

b y

a n

i n c r e a s e d

s w a l l o w i n g r a t e , f r e q u e n t c o u g h -

i n g ,

a n d

s i g n i f i c a n t r e s p i r a t o r y

a r t i f a c t

m a k i n g

t h e

c o r r e s p o n d i n g

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e t r a c i n g s

u n s u i t a b l e

f o r

t h e a c c u r a t e

s c o r i n g

o f b a s a l

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s s u r e .

I n

o r d e r t o e x a m i n e t h e

a c u t e e f f e c t

o f

c i g a r e t t e s m o k i n g

o n

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e ,

t h e f i v e m i n u t e

e p o c h s

b e -

5

8/18/2019 Mechanism of Acid Reflux Associated With Cigarette Smoking

http://slidepdf.com/reader/full/mechanism-of-acid-reflux-associated-with-cigarette-smoking 3/7

S m o k i n g a n d r e f l u x

 60

- 5 0

-40

 30 20 - 1 0

B e f o r e

p e r i o d

o f

s m o k i n g

( A

/

Q

, /

0 ) X

. L

V

Y

. l e n

I A s y m p t o m a t i c s m o k e r s ( n = 9 )

 

Smokers

w i t h

GO r e f l u x d i s ea se

( n = 9 ) I

10

Time

( m i n )

20

30

40

50

60

A f t e r p e r i o d o f s m o k i n g

F i g u r e 2 :

T h e

a c u t e

e f f e c t o f c i g a r e t t e s m o k i n g

on

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e .

E a c h

d a t a

p o i n t r e p r e s e n t s

t h e

mean

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

v a l u e

f o r a f i v e m i n u t e i n t e r v a l

i n t h e

d e s i g n a t e d g r o u p o f

s u b j e c t s .

T h e l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

was

n o t

s i g n i f i c a n t l y

c h a n g e d

i n e i t h e r

g r o u p

a f t e r

c i g a r e t t e

s m o k i n g .

A l t h o u g h

t h e

g r o u p

o f

s m o k e r s

w i t h

r e f l u x

d i s e a s e

h a d

c o n s i s t e n t l y

l o w 1 e r

lower

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r p r e s s u r e

v a l u e s t h a n

d i d

t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s ,

t h e s e

d i f f e r e n c e s

d i d n o t a c h i e v e s t a t i s t i c a l

s i g n i f i c a n c e .

f o r e

a n d i m m e d i a t e l y

a f t e r

c o m p l e t i o n

o f

t h e

s m o k i n g

p e r i o d

w e r e

d i v i d e d i n t o one

m i n u t e

p e r i o d s ,

e a c h o f w h i c h

was

t h e n

a n a l y s e d

p l a n i -

m e t r i c a l l y .

T r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s wer e

s c o r e d

b y

t h e

f o l l o w i n g c r i t e r i a :

c o m p l e t e l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n

t o w i t h i n

2

mmHg

o f

g a s t r i c

pressure p e r s i s t i n g f o r a p e r i o d

o f a t l e a s t f i v e

s e c o n d s ,

d e c r e a s e o f l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

pressure o f

a t l e a s t 5

mmHg,

a n d

t h e

a b s e n c e

o f

s u b m e n t a l e l e c t r o m y o g r a p h i c e v i de nc e o f

a

s w a l l o w

d u r i n g t h e

f i v e s e c on d s a n t e ce d e nt t o

t h e

o n s e t

o f

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n .

G a s t r o - o e s o p h a g e a l

a c i d

r e f l u x

e v e n t s w e r e

s c o r e d

w h e n t h e o e s o p h a g e a l pH d e c r e a s e d t o a

v a l u e

o f

l e s s t h a n 4 f o r

a p e r i o d

o f

a t

l e a s t f i v e

s e c o n d s .

A l l n u m e r i c a l

d a t a are e x p r e s s e d

as mean

( 1 )

s t a n d a r d d e v i a t i o n

u n l e s s o t h e r w i s e s p e c i f i e d .

S t a t i s t i c a l

c o m p a r i s o n s

o f d a t a wer e d o n e u s i n g

e i t h e r an

a n a l y s i s

o f v a r i a n c e a s i n

t h e case o f

b a s a l l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r pressure d a t a

or S t u d e n t s t t e s t

f o r

d a t a

s e t s i n

w h i c h

two

groups

wer e b e i n g

d i r e c t l y

c o m p a r e d .

R e s u l t s

LOWER

OESOPHAGEAL

SPHINCTER PRESSURE

T h e mean

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

pressure

v a l u e s

f o r

e a c h o f t h e

t h r e e groups o f s u b j e c t s

o b t a i n e d

d u r i n g

one

h o u r o f

b a s e l i n e

r e c o r d i n g

are

i l l u s t r a t e d

i n

F i g u r e

1 .

N o t e t h a t ,

a s a

group,

t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s h a d

s i g n i f i c a n t l y

l o w e r

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r pressure ( 9 ( 6 ) mmHg)

t h a n d id t h e

n o n - s m o k e r s ( 1 4 ( 5 ) mmHg) ( p < O 0 0 5 )

a n d

t h a t

t h e s m o k e r s w i t h

r e f l u x d i s e a s e h a d

a mean

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r pressure s l i g h t l y

l o w e r

y e t

( 7 ( 5 ) mmHg) ( p < O - O l ) .

I n s p e c t i o n

o f t h e

i n d i v i d u a l d a t a

p o i n t s

i n F i g u r e

1

s u g g e s t s t h a t

a c t u a l l y

e a c h

group

o f

s u b j e c t s

was

c o m p r i s e d

o f

a

s u b g r o u p

o f

i n d i v i d u a l s

w i t h

a

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

pressure

o f

a b o u t

1 5 mmHg a n d

a n o t h e r

s u b g r o u p

w i t h

a l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r p r e s -

sure o f

l e s s t h a n

1 0 mmHg.

T h e n u m b e r o f

i n d i v i d u a l s

i n t h e

s u b g r o u p

w i t h

l o w

l o w e r

oeso-

p h a g e a l s p h i n c t e r pressure

v a l u e s b e c a m e

progres-

s i v e l y g r e a t e r f r o m

t h e n o n - s m o k e r s

( t w o

o f

e i g h t )

t o t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s

( f i v e

o f n i n e ) t o

t h e

group

o f

s m o k e r s w i t h

g a s t r o - o e s o p h a g e a l

r e f l u x

d i s e a s e

( s e v e n

o f

n i n e ) .

W i t h i n t h e

s m o k i n g groups,

a

c o r r e l a t i o n

c o u l d

not

b e f o u n d

b e t w e e n t h e

e x t e n t

o f t h e

i n d i v i d u a l s

s m o k i n g

h i s t o r y a n d t h e

n u m e r i c

v a l u e

o f t h e l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r pressure.

T h e a c u t e

e f f e c t

o f

c i g a r e t t e

s m o k i n g

on l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

pressure

was

s t u d i e d

i n

b o t h

t h e

group

o f

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s a n d

i n t h e

group

o f s m o k e r s w i t h

r e f l u x

d i s e a s e .

F i g u r e

2

s h o w s t h e mean l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s -

sure v a l u e

d u r i n g

e a c h

f i v e m i n u t e i n t e r v a l

f o r e a c h

group

o f s m o k e r s . T h e

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

T A B L E

A c u t e

e f f e c t

o f

s m o k i n g p e r i o d

o n l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r p r e s s u r e o f

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s

L o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r p r e s s u r e

i n

mmHg

I m m e d i a t e l y b e f o r e

s m o k i n g I m m e d i a t e l y a f t e r

s m o k i n g

M i n u t e

- S

-4 - 3 - 2

-

I

1 2 3

4 5

S u b j e c t

1

2 2 2 1

1 8

1 6 1 9 1 0 1 2 1 8

1 3

1 5

S u b j e c t

2

7

7

1 1

1 1 1 2

1 6

2 0

2 1 1 2

1 4

S u b j e c t

3

4

2 2

1

6

5

8

5

1 2

S u b j e c t

4 9 7 7

1 4 4 3 1 1 1

S u b j e c t

5 8

6

7

7

5 4 6

7

6

6

S u b j e c t

6 3 4

5

3

9

1 0

5

7 7

4

S u b j e c t

7

7

5

9

1 1

9 1 1

7 6 8

6

S u b j e c t

8

1 0 1 2

1 0

8 8

1 9 1 4 2 8 2 8

2 2

S u b j e c t

9

1 1

8 9 3 5

3 8

4 3 4

Mean

( S D )

9

( 6 )

8

( 6 )

9

( 4 )

7

( 5 )

9

( 5 )

9

( 6 )

9

( 5 )

1 1

( 9 )

9

( 8 )

8

( 7 )

1 5 -

I

E

E

 

2

1 0 -

c n

+ 1

x

0 )

2 M

5

en

m

- J

 

6

8/18/2019 Mechanism of Acid Reflux Associated With Cigarette Smoking

http://slidepdf.com/reader/full/mechanism-of-acid-reflux-associated-with-cigarette-smoking 4/7

K a h r i l a s , G u p t a

O e s o p h a g e

b o d y

D i s t a l

o e s o p h a g e a l

4 J

( p H )

S

S u b m a n d i b u l a r 0

LI.

EMG

_

 mm H g )

-

~ ~ 5 0 -

1 2

cm

a b o v e

LOS

50-l

9 cm

a b o v e

LOS

 

. a l

0

_

50l

6 cm

a b o v e LOS

 

_ -

A

4 0 -

G a s t r i c

0 -

Ii

1 m i n

F i g u r e

3 :

E x a m p l e

o f a

t r a n s i e n t

l o w e r o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r r e l a x a t i o n a s s o c i a t e d

w i t h

g a s t r o - o e s o p h a g e a l a c i d r e f l u x

r e c o r d e d

i n

a n

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r . L o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s s u r e i s

r e f e r e n c e d

t o

g a s t r i c

p r e s s u r e

w i t h t h e

h o r i z o n t a l d o t t e d

l i n e

( O

m m H g )

r e p r e s e n t i n g

m e a n

i n t r a g a s t r i c

p r e s s u r e .

N o t e t h a t

a l t h o u g h

t h e t r a n s i e n t l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r r e l a x a t i o n

p e r s i s t e d f o r

a l m o s t

3 0

s e c o n d s ,

a c i d

r e f l u x

d i d n o t o c c u r

u n t i l j u s t

p r i o r

t o l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r c o n t r a c t i o n . I n m a n y

o t h e r

i n s t a n c e s ,

a c i d r e f l u x d i d

n o t

o c c u r a t a l l . A l s o n o t e t h e a b s e n c e

o f

a s u b ma n di b u l ar

e l e c t r o m y o g r a p h i c

s i g n a l

b e f o r e ,

d u r i n g , o r

a f t e r

t h e

t r a n s i e n t l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n .

p r e s s u r e

v a l u e s w h i l e t h e s u b j e c t s

w e r e

a c t u a l l y

s m o k i n g c i g a r e t t e s

c o u l d n o t b e

r e l i a b l y

d e t e r m i n e d

b e c a u s e o f

t h e n u m e r o u s r e c o r d i n g a r t i f a c t s

i n -

d u c e d b y

s m o k i n g .

S p e c i f i c a l l y , s u b j e c t s

s w a l l o w e d

m o r e

f r e q u e n t l y ,

i n h a l e d

d e e p l y ,

a n d

o f t e n

c o u g h e d .

S w a l l o w i n g f r e q u e n c y

d u r i n g

t h e s m o k -

i n g

p e r i o d a v e r a g e d

2 a

1

( O 9 ) p e r m i n u t e c o m p a r e d

t o

1 F 1 ( 0 - 9 )

p e r

m i n u t e p r i o r t o s m o k i n g

a n d

1 - 2

( 0 6 ) p e r

m i n u t e a f t e r

s m o k i n g ( p < 0 0 1 ) .

T h e

s u b j e c t s

t o o k

a n

a v e r a g e

o f

2 2

m i n u t e s t o

c o m p l e t e

t h e t a s k

o f

s m o k i n g

t h e

t h r e e

c i g a r e t t e s .

A s i s

e v i d e n t

i n

F i g u r e 2 ,

e v e n t h i s a m o u n t

o f

i n t e n s i v e

s m o k i n g

d i d

n o t

a f f e c t

r e s t i n g l o w e r o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

i m m e d i a t e l y a f t e r

t h e c e s s a t i o n

o f

s m o k i n g

w h e n t h e

p h a r m a c o l o g i c a l

e f f e c t

o f

s m o k i n g

w o u l d

b e

e x p e c t e d

t o b e

t h e

g r e a t e s t .

I n

f a c t ,

t h e r e

i s n o s t a t i s t i c a l

d i f f e r e n c e

b e t w e e n

t h e

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

v a l u e s

i n

a n y

o f

t h e f i v e m i n u t e

e p o c h s

f o r

e i t h e r

g r o u p

o f

s u b j e c t s ,

n o r

i s

t h e r e

a n y

d i f f e r e n c e

i n t h e l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r p r e s s u r e

v a l u e

b e t w e e n

g r o u p s f o r a n y

f i v e

m i n u t e

e p o c h .

T h e d a t a

o n t h e

f i v e m i n u t e

p e r i o d s

i m m e d i a t e l y

b e f o r e a n d

a f t e r

s m o k i n g

f o r t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s

i s

s h o w n i n

t h e

T a b l e .

E v e n w h e n

e x a m i n e d

i n

t h i s

e x p a n d e d

t i m e

f r a m e , c i g a r e t t e s m o k i n g

w a s n o t a s s o c i a t e d

w i t h

a n y

c o n s i s t e n t e f f e c t

o n t h e l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

d u r i n g

t h i s

p e r i o d

w h e n

t h e

p h a r m a c o l o g i c a l

e f f e c t

o f

s m o k i n g

w o u l d b e

m a x i -

m a l .

 

D a t a

f o r

t h e o n e m i n u t e e p o c h s

o f

t h e

s m o k e r s

s i m i l a r l y

s h o w e d

n o

a c u t e s m o k i n g e f f e c t .

TRANSIENT

LOWEROESOPHAGEAL SPHINCTER

RELAXATIONS

T h e

p e r i o d

o f

s m o k i n g

w a s

a s s o c i a t e d

w i t h a n

i n c r e a s e d

mean

h o u r l y

r a t e o f t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s i n

b o t h t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s

a n d

i n

t h e

s m o k e r s w i t h

r e f l u x

d i s e a s e .

F i g u r e

3 i s

a n

e x a m p l e

o f a t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n a s s o c i a t e d

w i t h

r e f l u x

i n

a

s m o k e r

w i t h

r e f l u x

d i s e a s e .

T h e

i n d i v i d u a l

f r o m

whom

t h i s

r e c o r d i n g

w a s o b t a i n e d

h a d o n e

o f t h e

h i g h e r

mean

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

v a l u e s o f t h e

g r o u p

o f

s m o k e r s

( 1 2

mmHg)

a n d e x h i b i t e d

a c i d

r e f l u x

w it h t w o o f

t h e

f i v e

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

r e c o r d e d

d u r i n g

t h e

e x p e r i m e n t .

A s

7

8/18/2019 Mechanism of Acid Reflux Associated With Cigarette Smoking

http://slidepdf.com/reader/full/mechanism-of-acid-reflux-associated-with-cigarette-smoking 5/7

S m o k i n g

a n d r e f l u x

A s y m p t o m e t i e

s m o k e n S m o k e r s

w i t h

GO

r e f l u x dim

1

n - 9 )

*

  1 1 = 9 )

4 -

w

 a

0

BeoeDurn

f e e oe

Drn A f t e

F i g u r e

4 :

C u m u l a t i v e d at a o n t h e

r a t e o f o c c u r r e n c e

o f

t r a n s i e n t l o w e r o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

i n

t h e

a s y m p t o m a t i c s m o k e r s

  l e f t ) a n d

s m o k e r s w i t h

r e f l u x

d i s e a s e

  r i g h t ) .

I n

b o t h

g r o u p s

o f s u b j e c t s ,

t h e

p e r i o d o f

s m o k i n g

a n d

a f t e r

s m o k i n g w e r e

a s s o c i a t e d

w i t h

a n

i n c r e a s e d

h o u r l y

r a t e o f t r a n s i e n t l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n .

T h e s e

d i f f e r e n c e s

a c h i e v e d

s t a t i s t i c a l s i g n i f i c a n c e o n l y

i n t h e c a s e o f

t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s

p r e d o m i n a n t l y

b e c a u s e

o v e r

h a l f

o f

t h e

p a t i e n t s

w i t h

r e f l u x

d i s e a s e

h a d l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s s u r e

v a l u e s

t o o

l o w

t o m e e t t h e c r i t e r i a

f o r h a v i n g

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s .

A

r e l a t i v e l y

s m a l l

p r o p o r t i o n

o f

t h e t r a n s i e n t l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

w e r e a s s o c i a t e d w i t h

a c i d

r e f l u x

a s

i n d i c a t e d

b y

t h e

s t i p p l e d

a r e a s .

i l l u s t r a t e d i n F i g u r e 4 , h o w e v e r ,

w h e n t h e d a t a o n

a l l

s u b j e c t s

w e r e

a n a l y s e d , m o s t

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

w e r e n o t a s s o -

c i a t e d w i t h a c i d r e f l u x

d e t e c t e d

b y

t h e

pH e l e c -

t r o d e .

A l t h o u g h

t h e

h o u r l y r a t e

o f

t r a n s i e n t l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

i n c r e a s e d f r o m

a

m e a n v a l u e

o f

j u s t

o v e r

o n e

t o

a

v a l u e o f a l m o s t

f o u r

i n

t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s , o n l y 1 5 o f t h e s e

w e r e a s s o c i a t e d w i t h

a c i d r e f l u x . S i m i l a r

v a l u e s

w e r e

o b t a i n e d

i n

t h e

g r o u p o f s m o k e r s w i t h

g a s t r o -

o e s o p h a g e a l

r e f l u x d i s e a s e . T h e

i n c r e a s e d h o u r l y

7 -

D i s t a l

o e s o p h a g e a l

4 K

( p H )

1

ii

o_

 j

I

1

m i n

F i g u r e

5 :

G a s t r o - o e s o p h a g e a l a c i d

r e f l u x

e v e n t

o c c u r r i n g

i n a

s m o k e r w i t h

r e f l u x

d i s e a s e d u r i n g t h e s m o k i n g

p e r i o d .

L o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r p r e s s u r e

i s

r e f e r e n c e d

t o

g a s t r i c p r e s s u r e

w i t h t h e

h o r i z o n t a l d o t t e d

l i n e

( O mmHg) r e p r e s e n t i n g

mean

i n t r a g a st r i c p r e s s ur e .

C o u g h i n g

( a r r o w s )

was a s s o c i a t e d w i t h

a b r u p t

i n c r e a s e s i n i n t r a - a b d o m i n a l

( b o t t o m t r a c i n g )

a n d

i n t r a t h o r a c i c

p r e s s u r e .

A s was

t y p i c a l o f manometric

r e c o r d s

o b t a i n e d

d u r i n g s m o k i n g ,

t h e r e

wer e

w i d e

i n t r a t h o r a c i c

a n d

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r p r e s s u r e f l u c t u a t i o n s

w i t h

s o m e w h a t

l a b o u r e d

r e s p i r a t i o n

a n d

t h e

s w a l l o w f r e q u e n c y

was

o f t e n

t h r e e

t o

f o u r p e r

m i n u t e ,

c o n s i d e r a b l y

a b o v e n o r m a l .

T h e

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

v a l u e

i m m e d i a t e l y p r i o r

t o

r e f l u x

was

5

mmHg

a n d was

a p p a r e n t l y

overcome

b y

t h e

a b d o m i n a l

s t r a i n

a s s o c i a t e d

w i t h

c o u g h i n g

r e s u l t i n g

i n

a c i d

r e f l u x .

r a t e o f t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x -

a t i o n s

i n

t h e

s m o k e r s

w i t h

r e f l u x d i s e a s e d i d

n o t

a c h i e v e s t a t i s t i c a l s i g n i f i c a n c e p r i m a r i l y

b e c a u s e o f

t h e l a r g e SEM

i n

v a l u e s o b s e r v e d

i n t h i s

g r o u p .

T h i s i s p a r t l y

e x p l a i n a b l e

b y

t h e

f a c t t h a t

r e s t i n g

l o w e r o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

w a s

l e s s t h a n

5 i n s e v e r a l

i n d i v i d u a l s

o f

t h i s

g r o u p

f o r

a

s i g n i f i c a n t

p r o p o r t i o n

o f

t h e

r e c o r d i n g

p e r i o d

a n d

t h u s ,

t h e y

c o u l d r a r e l y

m e e t

t h e

c r i t e r i a

o f d e f i n i t i o n f o r

t r a n s i e n t l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s .

T h e

n o n - s m o k i n g c o n t r o l s

h a d

a mean

o f 2 - 4

t r a n s i e n t l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

p e r

h o u r ,

1 0 o f

w h i c h w e r e

a s s o c i a t e d w i t h

a c i d

r e f l u x ; c o m p a r a b l e

f i g u r e s

t o t h o s e o b t a i n e d

f r o m

t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s .

GASTRO-OESOPHAGEAL

ACID

REFLUX

A l t h o u g h

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s w e r e

n o t o f t e n

a s s o c i a t e d

w i t h a c i d

r e f l u x ,

a c i d

r e f l u x

d i d

o c c u r .

I n

m a n y

i n s t a n c e s

r e f l u x

w a s

p r o m p t e d

b y c o u g h i n g

a s

i l l u s t r a t e d

i n

F i g u r e

5

o r

d e e p

i n s p i r a t i o n

a s i l l u s t r a t e d i n

F i g u r e

6 .

S u c h

i n s t a n c e s

i n v a r i a b l y

o c c u r r e d

d u r i n g

p e r i o d s

o f l o w

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s -

s u r e ;

a b o u t 5 m m Hg

i n

e a c h

o f t h e c a s e s

i l l u s t r a t e d .

N o t e t h a t t h e r e

i s n o

d e c r e a s e i n l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e

b e f o r e t h e

r e f l u x

e v e n t

s u g -

g e s t i v e

o f

a t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n .

T h e

p r o f i l e

o f m e c h a n i s m s

b y

w h i c h

r e f l u x

o c c u r r e d

w a s

s i m i l a r i n b o t h t h e

a s y m p t o -

m a t i c

s m o k e r s

a n d

i n

t h e s m o k e r s w i t h

o e s o p h a g i t i s

s o t h e

r e f l u x

d a t a o n t h e t w o

g r o u p s

w e r e

c o m b i n e d

a n d

i l l u s t r a t e d

i n

F i g u r e

7 .

T h e n u m b e r

o f

r e f l u x

e v e n t s

p e r

h o u r

i n c r e a s e d f r o m

a

b a s e l i n e v a l u e o f

0

6

t o a

v a l u e

o f

2 - 8

d u r i n g

t h e

p e r i o d

o f

s m o k i n g .

A l t h o u g h

t h e i n c r e a s e d

r a t e

o f r e f l u x

r e f l e c t e d

i n c r e a s e s i n e v e n t s

a t t r i b u t a b l e t o a l l

m e c h a n i s m s ,

t h e

m a j o r i t y

o f t h e

i n c r e a s e

d u r i n g

t h e

s m o k i n g

p e r i o d

a n d

i m m e d i a t e l y

a f t e r w a r d w a s

a t t r i b u t a b l e

t o t h e

m e c h a n i s m s o f

d e e p i n s p i r a t i o n

a n d

c o u g h -

i n g .

O f

p a r t i c u l a r

n o t e ,

t h e f r a c t i o n

o f

r e f l u x e v e n t s

a t t r i b u t a b l e

t o t r a n s i e n t l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

i n c r e a s e d

o n l y s l i g h t l y

d u r i n g

t h e

s m o k i n g p e r i o d

a n d r e t u r n e d t o

i t s b a s e l i n e

v a l u e i n

t h e p o s t s m o k i n g p e r i o d .

D a t a

f r o m

t h e

n o n - s m o k e r s w e r e c o m p a r a b l e

w i t h

t h a t o f

t h e

s m o k e r s

i n

t e r m s o f t h e n u m b e r o f

r e f l u x

e v e n t s

( O

4

p e r h o u r )

b u t d i s s i m i l a r

i n

t e r m s

o f r e f l u x m e c h a n -

i s m .

O n e

h u n d r e d

p e r

c e n t o f r e f l u x

e v e n t s

i n

t h e

n o n - s m o k e r s

w e r e

a t t r i b u t a b l e

t o

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s w h i l e

n o n e w e r e

a t t r i b u t a b l e t o m e c h a n i s m s

a s s o c i a t e d w i t h

l o w

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s s u r e .

D i s c u s s i o n

T h e

a i m

o f

t h i s

s t u d y w a s

t o i n v e s t i g a t e w h e t h e r o r

n o t

c i g a r e t t e

s m o k i n g

p r o m o t e d g a s t r o - o e s o p h a g e a l

a c i d r e f l u x

a n d ,

i f

s o , b y

w h a t m e c h a n i s m . T h e

m a j o r

f i n d i n g s

w e r e t h a t :

( 1 ) t h e

l o w e r o e s op h a ge a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e s

o f s m o k e r s ,

r e g a r d l e s s

o f

t h e

p r e s e n c e

o r a b s e n c e o f

s y m p t o m a t i c

g a s t r o -

o e s o p h a g e a l r e f l u x d i s e a s e ,

were

s i g n i f i c a n t l y

l o w e r

a s

a

g r o u p

t h a n

t h a t

o f

n o n - s m o k e r s

a n d

( 2 )

t h e

p e r i o d

o f

s m o k i n g

w a s a s s o c i a t e d

w i t h

a n i n c r e a s e d

r a t e o f

a c i d r e f l u x

e v e n t s

b u t t h e s e

r e f l u x e v e n t s

o c c u r r e d

p r e d o m i n a n t l y

b y

s t r e s s i n d u c e d m e c h a n -

i s m s

s u c h a s

d e e p i n s p i r a t i o n

o r c o u g h i n g , m e c h a n -

i s m s

t h a t

w o u l d

b e

e x p e c t e d t o b e o p e r a t i v e o n l y

8

8/18/2019 Mechanism of Acid Reflux Associated With Cigarette Smoking

http://slidepdf.com/reader/full/mechanism-of-acid-reflux-associated-with-cigarette-smoking 6/7

K a h r i l a s , G u p t a

50 1

O e s o p h a g e a l

Mid

L5 l

D i s t a l

LOS~

5 0 X - 4

_5

1

 E

40

 

a s t r i c

l

O - m

1 mi n

F i g u r e

6 : M a n o m e t r i c

t r a c i n g

s h o w i n g

a

g a s t r o - o e s o p h a g e a l

a c i d

r e f l u x

e v e n t

o c c u r r i n g d u r i n g

s m o k i n g

i n a

s u b j e c t

w i t h

r e f l u x

d i s e a s e

a s s o c i a t e d

w i t h

i n s p i r a t i o n .

Lower

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r p r e s s u r e

i s

r e f e r e n c e d

t o

g a s t r i c p r e s s u r e

w i t h

t h e

h o r i z o n t a l d o t t e d l i n e

( O

mmHg)

r e p r e s e n t i n g

mean

i n t r a g a s t r i c

p r e s s u r e .

T h e

v e r t i c a l d o t t e d

l i n e ,

i n d i c a t i n g

t h e

moment

o f r e f l u x

i s a s s o c i a t e d

w i t h

a

s l i g h t

i n c r e a s e

i n i n t r a - a b d o m i n a l

p r e s s u r e ,

a

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e o f 4 mmHg,

a n d a s u b m e n t a l

e l e c t r o m y o g r a p h i c s i g n a l

a s s o c i a t e d

w i t h

p u f f i n g

on a

c i g a r e t t e .

B e c a u s e

o f

t h e e x t r e m e l y

l o w

r e s t i n g

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r p r e s s u r e ,

ev en

t h e

s l i g h t

i n c r e a s e

i n

i n t r a - a b d o m i n a l

p r e s s u r e

a s s o c i a t e d

w i t h t h e

p u f f

on a

c i g a r e t t e

overcame t h e

s p h i n c t e r , r e s u l t i n g

i n a c i d

r e f l u x .

d u r i n g p e r i o d s

o f

r e d u c e d l o w er

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r pressure.

T h e f i n d i n g t h a t

c i g a r e t t e s m o k i n g

d o e s

not

a c u t e l y

e f f e c t

l o w e r o e s op h ag e a l s p h i n c t e r pressure

i s

c o n t r a r y t o

p r e v i o u s p u b l i s h e d w o r k . D e n n i s h e t

a l

a n d S t a n c i u e t

a l

r e p o r t e d

an

a c u t e r e d u c t i o n

i n

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r pressure

as

an

i m m e d i a t e consequence

o f

c i g a r e t t e

s m o k i n g .

 

4

The

c o m p a r a b l e p e r i o d

i n

our s t u d y w o u l d

b e

t h e

f i r s t

f i v e m i n u t e s a f t e r t h e

c o m p l e t i o n

o f t h e s m o k -

i n g t a s k , a n d ,

as

c l e a r l y

e v i d e n t

i n F i g u r e

2

a n d t h e

T a b l e ,

no

s u c h r e d u c t i o n was o b s e r v e d . T h e b a s a l

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

pressure

o f

amost

a l l o f

t h e

s m o k e r s was c h r o n i c a l l y

l o w , h o w e v e r ,

a n d

c o n c e i v a b l y

t h i s was

a

l o n g l a s t i n g

e f f e c t o f s m o k -

i n g .

O u r

s m o k e r s w i t h

r e f l u x d i s e a s e w e r e o l d e r

t h a n t h e

a s y mp t o ma t i c s m o k er s

a n d h a d s l i g h t l y

l o w e r l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r pressures

as

a

group.

T h e

a s y mp t o ma t i c s m o k e r s w e r e o f

s i m i l a r

ages

t o t h e

n o n - sm o k e r s , h o w e v er ,

a n d h a d s i g n i f i c -

a n t l y

l o we r l o we r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

pressures

s u g g e s t i n g

t h i s

t o

b e

a

s m o k i n g

r e l a t e d e f f e c t r a t h e r

t h a n

an

age

e f f e c t . T h e t i m e

course

o f t h i s

p u t a t i v e

e f f e c t on l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r pressure

a n d

t h e

p o t e n t i a l

f o r

recovery

w i l l

n e e d t o

b e

e v a l u a t e d

i n

a n o t h e r

i n v e s t i g a t i o n . S u c h a

c h r o n i c

e f f e c t on

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

f u n c t i o n

may

b e

p a r t l y

e x p l a i n e d b y

t h e

p h a r m a c o k i n e t i c s

o f

n i c o t i n e .

N o r m a l

s m o k e r s h a v e b l o o d

n i c o t i n e

concentra-

t i o n s

s u b j e c t

t o

c i r c a d i a n v a r i a t i o n c h a r a c t e r i s e d

b y

h i g h

l e v e l s

d u r i n g

t h e

d a y

a n d

p r o g r e s s i v e l y l o w e r

l e v e l s

d u r i n g

t h e

n i g h t .

E v e n e i g h t h o u r s a f t e r

s m o k in g , h o w e v e r , p e r s i s t e n t

b l o o d n i c o t i n e con-

c e n t r a t i o n s were p r e s e n t

i m p l y i n g t h a t

t h e

d r u g

e f f e c t c a n p e r s i s t f o r a t l e a s t

t h a t

l o n g . 2

N i c o t i n e

h a s b e e n

s h o w n

t o

r e d u c e t h e l o w e r o e so p ha g ea l

s p h i n c t e r p r e s s u r e

o f

o p o s s u m s

i n

a d o s e

d e p e n d e n t

f a s h i o n , 3

b u t t h e d o s e s t e s t e d ( 5 - 6 0 t g / k g ) a r e

d i f f i c u l t

t o e q u a t e t o

t h o s e a t t a i n e d

b y p e o p l e

s m o k i n g c i g a r e t t e s

( 1 6 - 5 0 n g / m l ) . We

d id n o t d o

t h e

e x p e r i m e n t

t h a t

w o u l d

b e

n e c e s s a r y t o

d e t e r -

m i n e

w h e t h e r

o r

n o t

s m o k i n g

h a s

a

s h o r t

t e r m

e f f e c t

o n t h e l o w e r o e s o ph a g ea l s p h i n c t e r p r e s s u r e

o f a n

i n d i v i d u a l

wh o

h a d n e v e r s m o k e d c i g a r e t t e s .

T h e

d a t a

o n

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

w e r e

s u r p r i s i n g .

N o t

o n l y

w e r e a

m i n o r i t y

o f r e f l u x

e v e n t s a t t r i b u t a b l e

t o

t r a n s i e n t l o w e r o e so p ha g ea l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s ,

b u t m o s t

t r a n s i e n t l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

w e r e n o t a s s o c i a t e d w i t h

a c i d r e f l u x

d e t e c t e d

b y

t h e

pH

e l e c t r o d e .

A l t h o u g h

t h e

d a t a

i l l u s t r a t e d

i n

F i g u r e

4 r e l a t e

o n l y

t o t h e o c c u r r e n c e

o f

r e f l u x e v e n t s r e s u l t i n g i n a f a l l

o f o e s o p h a g e a l pH

t o

a

v a l u e

o f l e s s

t h a n

4 , a n a l y s i n g

t h e d a t a

f o r

a n y

d e t e c t a b l e

f a l l i n

o e s o p h a g e a l pH d i d

n o t

s i g n i f i c -

a n t l y

a l t e r

t h e

f i n d i n g s .

T h e

i n c r e a s e d

o c c u r r e n c e

o f

t r a n s i e n t

l o w e r o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

d u r i n g

s m o k i n g s u g g e s t s

t h a t

t h e y

a r e

s e r v i n g

a

f u n c t i o n

d i r e c t l y

a c c e n t u a t e d

b y s m o k i n g .

P r e v i o u s

w o r k s u g g e s t s t h a t t r a n s i e n t l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s a l l o w

f o r

g a s v e n t i n g

f r o m t h e

s t o m a c h . 1 6

S m o k i n g m i g h t

b e

e x p e c t e d

t o

b e

a s s o c i a t e d

w i t h

a

s i g n i f i c a n t

a m o u n t o f a i r s w a l l o w -

i n g a n d t h e

r e s u l t a n t

g a s t r i c

d i s t e n s i o n

may

s e r v e

a s

t h e s t i m u l u s

o f

t r i g g e r i n g

t r a n s i e n t l o w e r

o e s o -

p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s . 7

A l t h o u g h

t h e r e

i s

a

s i g n i f i c a n t b o d y

o f d a t a

s u g g e s t i n g

t h a t

p a t i e n t s

w i t h r e f l u x d i s e a s e

h a v e a n

i n c r e a s e d n u m b e r o f

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

a c c o u n t i n g

f o r

r o u g h l y

t w o

t h i r d s

o f t h e i r

r e f l u x

e v e n t s ,

t h o s e

p a t i e n t s

w e r e s t u d i e d

w h i l e

a t r e s t . 7

On t h e o t h e r

h a n d ,

t h e

p r e s e n t

s t u d y

i n t r o d u c e d a

p o t e n t i a l

s t i m u l a n t

f o r

r e f l u x ,

s m o k i n g ,

a n d

i n

t h i s

. C

I

. x

l

s m o k i n g s m o k i n g

s m o k i n g

F i g u r e

7 :

S u m m a r y

d a t a

o n

t h e m e c h a n i s m

o f g a s t r o -

o e s o p h a g e a l

a c i d

r e f l u x .

D a t a

f r o m

t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s

a n d s m o k e r s w i t h

r e f l u x

d i s e a s e

w e r e

g r o u p e d

b e c a u s e t h e

m e c h a n i s m s

o b s e r v e d

i n

e a c h

g r o u p

w e r e

s i m i l a r

t o

e a c h

o t h e r .

T h e

p e r i o d

o f

s m o k i n g

w a s

a c c o m p a n i e d b y

a

s i g n i f i c a n t

i n c r e a s e

i n

t h e

r a t e

a t

w h i c h

r e f l u x

e v e n t s o c c u r r e d . M o r e

t h a n

h a l f o f

r e f l u x

e v e n t s

i n

e a c h c o n d i t i o n o c c u r r e d w i t h

c o u g h i n g

o r

d e e p i n s p i r a t i o n ;

a

m i n o r i t y

w e r e a s s o c i a t e d w i t h t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s . T h e

r e l a t i v e

p r o p o r t i o n

o f

r e f l u x

e v e n t s

a t t r i b u t a b l e t o

c o u g h i n g ,

i n s p i r a t i o n ,

a n d

s t r a i n i n g

i n c r e a s e d a s a r e s u l t

o f s m o k i n g .

9

8/18/2019 Mechanism of Acid Reflux Associated With Cigarette Smoking

http://slidepdf.com/reader/full/mechanism-of-acid-reflux-associated-with-cigarette-smoking 7/7

1 0

S m o k i n g a n d r e f l u x

c o n d i t i o n

t r a n s i e n t

l o we r o es o p ha g e al

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s

w o u l d

n o t

s e e m t o b e t h e d o m i n a n t

m e c h a n i s m o f

r e f l u x .

T h e

p e r i o d

o f s m o k i n g w a s

a s s o c i a t e d

w i t h

a n

i n c r e a s e d

i n c i d e n c e o f g a s t r o - o e s o p h a g e a l a c i d

r e f l u x .

T h e

m e c h a n i s m s

b y

w h i c h

t h i s o c c u r r e d

w e r e p r e d o mi n an t l y

o f d e e p

i n s p i r a t i o n a n d c o u g h -

i n g ,

b o t h

a c t i v i t i e s

s t i m u l a t e d

b y

t h e

a c t

o f

s m o k -

i n g . T h i s r a i s e s t h e q u e s t i o n

o f

w h a t

c a m e

f i r s t ,

t h e

d i m i n i s h e d l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r p r e s s u r e

t h a t l e a v e s i n d i v i d u a l s

s u s c e p t i b l e t o m e c h a n i s m s

o f

s t r e s s r e f l u x

o r

o e s o p h a g i t i s

w h i c h

may

b e a

c o n s e -

q u e n c e

o f

t h e

r e d u c e d

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

p r e s s u r e a n d

a l s o

c a u s e

f u r t h e r r e d u c t i o n o f l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r p r e s s u r e .

 

I n t h i s r e g a r d , t h e

d a t a o n

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s

a r e

p a r t i c u l a r l y

i n t e r e s t i n g b e c a u s e

t h e y

s c o r e

i n t e r m e d i a t e l y b e -

t w e e n

g r o u p s

o f

n o n - s m o k e r s a n d

p a t i e n t s w i t h

o e s o p h a g i t i s s u g g e s t i n g

t h a t c h r o n i c

s m o k i n g may

s e t

i n

m o t i o n

t h e

c y c l e o f

i n c r e a s e d r e f l u x l e a d i n g

t o

f u r t h e r

r e d u c t i o n o f l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s s u r e

l e a d i n g

t o

m o r e

r e f l u x .

U l t i m a t e l y

t h i s

c y c l e

c o u l d r e s u l t i n t h e

d e v e l o p m e n t

o f p e p t i c

o e s o p h a g i t i s .

I n

a n y

e v e n t ,

t h e

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s s t u d i e d

w e r e

u n l i k e

p r e v i o u s

g r o u p s

o f

c o n t r o l

s u b j e c t s

s t u d i e d ;

t h e i r l o w er o es op ha ge al

s p h i n c t e r

p r e s s u r e s

w e r e

l o w e r a n d

t h e y

r e f l u x e d

b y

m e c h a n i s m s

n o t p r e v i o u s l y

e n c o u n t e r e d i n

n o r m a l s .

I n a m a j o r a n a l y s i s

o f t h e m e c h a n i s m o f

g a s t r o - o e s o p h a g e a l

a c i d

r e f l u x ,

D e n t

e t a l s h o w e d

t h a t 98

o f r e f l u x

e v e n t s

i n n o r m a l v o l u n t e e r s

w e r e

c a u s e d

b y

t r a n s i e n t

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

r e l a x a t i o n s ,

a

m e c h a n i s m

t h a t

a c c o u n t e d f o r l e s s

t h a n 20

o f

r e f l u x e v e n t s

i n

a s y m p t o m a t i c

s m o k e r s

d u r i n g

p e r i o d s

o f

s m o k i n g .

I n

s u m m a r y ,

s m o k i n g

d o e s

s e e m

t o

i m p a c t

s i g n i f i c a n t l y

o n

g a s t r o - o e s o p h a g e a l

r e f l u x d i s e a s e .

A l t h o u g h

a c u t e e f f e c t s o n

l o w e r o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r p r e s s u r e

w e r e

n o t

s e e n ,

p r e - e x i s t i n g

d i f f e r e n c e s i n

l o w e r

o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

p r e s s u r e

w e r e s i g n i f i c a n t a n d

s m o k i n g

w a s

a s s o c i a t e d

w i t h

a

d r a m a t i c

i n c r e a s e

i n t h e

r a t e

o f o c c u r r e n c e o f a c i d

r e f l u x e v e n t s . T h e r e f o r e i t

s e e m s

j u s t i f i e d

t o

a d v i s e

p a t i e n t s t h a t

s m o k i n g

i s

l i k e l y

t o e x a c e r b a t e

t h e i r

r e f l u x

d i s e a s e

a n d m a k e i t

m o r e

d i f f i c u l t t o t r e a t

e f f e c t i v e l y .

W h e t h e r o r

n o t t h e o b s e r v e d

i m p a i r -

m e n t i n

l o w e r o e s o p h a g e a l s p h i n c t e r

f u n c t i o n

w a s

d i r e c t l y

a t t r i b u t a b l e t o c h r o n i c

e f f e c t s o f

s m o k i n g

a n d

w h e t h e r

o r n o t t h e s e w o u l d

s h o w

r e c o v e r y

o v e r

t i m e

i f i n d i v i d u a l s c e a s e d t o s m o k e r e m a i n s t o

b e

d e t e r m i n e d .

T h i s w o r k

w a s

s u p p o r t e d b y

a

f e l l o w s h i p

f r o m

T h e

S c h w e p p e

F o u n d a t i o n

( P J K ) a n d

a

g r a n t f r o m t h e

V e t e r a n s

A d m i n i s t r a t i o n

M e d i c a l

R e s e a r c h

S e r v i c e

( P J K ) .

T h i s

w o r k

w a s

p r e s e n t e d

i n

p a r ta t t h e 8 9 t h

a n n u a l

m e e t i n g o f

t h e

A m e r i c a n

G a s t r o e n t e r o l o g i c a l

A s s o c i a t i o n i n Ne w O rl e a ns o n 1 8

May

1 9 8 8

a n d

p u b l i s h e d

i n

a b s t r a c t f o r m ,

G a s t r o e n t e r o l o g y 1 9 8 8 ;

9 4 : A

1 6 1 .

1

S t a n c i u

C , B en n et t

J R . S m o k i n g a n d g a s t r o - o e s o p h a g e a l

r e f l e x .

B r M e d J 7

1 9 7 2 ; 3 :

7 9 3 - 5 .

2

S c h i n d l b e c k

N E ,

H e i n r i c h

C ,

D e n d o r f e r

A ,

P a c e F ,

M u l l e r -

L i s s n e r

S A . I n f l u e n c e o f

s m o k i n g

a n d

e s o p h a g e a l i n t u b a t i o n

o n

e s o p h a g e a l

p H - m e t r y .

G a s t r o e n t e r o l o g y 1 9 8 7 ;

9 2 :

1 9 9 4 - 7 .

3

K o e l z

HR,

B i r c h l e r R , B r e t h o l z A , e t a l .

H e a l i n g

a n d

r e l a p s e o f

r e f l u x e s o p h a g i t i s d u r i n g

t r e a t m e n t

w i t h

r a n i t i d i n e .

G a s t r o -

e n t e r o l o g y

1 9 8 6 ;

9 1 : 1 1 9 8 - 2 0 5 .

4

D e n n i s h GW, C a s t e l l

DO. I n h i b i t o r y

e f f e c t o f

s m o k in g o n

t h e

l o w e r

e s o p h a g e a l s p h i n c t e r .

N

E n g l

J

Me d 1 9 7 1 ; 2 8 4 :

1 1 3 6 - 7 .

5 D e n t

J ,

D o d d s

W J ,

F r i e d m a n

RH,

e t a l .

M e c h a n i s m o f

g a s t r o e s o p h a g e a l

r e f l u x

i n

r e c u m b e n t a s y m p t o m a t i c

h u m a n

s u b j e c t s .

J

C l i n

I n v e s t

1 9 8 0 ;

6 5 :

2 5 6 - 6 7 .

6 D o d d s

W J , D e n t J ,

H o g a n W J ,

e t

a l .

M e c h a n i s m s

o f

g a s t r o e s o p h a g e a l

r e f l u x

i n

p a t i e n t s

w i t h

r e f l u x

e s o p h a g i t i s .

NEnglJMed

1 9 8 2 ;

3 0 7 : 1 5 4 7 - 5 2 .

7

D e n t J , H o l l o w a y RH, T o o u l i

J ,

D o d d s W J .

M e c h a n i s m s o f

l o w e r

o e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r

i n c o m p e t e n c e

i n

p a t i e n t s

w i t h

s y m p t o m a t i c

g a s t r o - o e s o p h a g e a l

r e f l u x . G u t 1 9 8 8 ; 2 9 :

1 0 2 0 - 8 .

8

D e n t

J .

A

n e w

t e c h n i q u e

f o r

c o n t i n u o u s s p h i n c t e r

p r e s s u r e

m e a s u r e m e n t .

G a s t r o e n t e r o l o g y

1 9 7 6 ;

7 1 : 2 6 3 - 7 .

9

L i n e h a n

J H , D e n t J ,

D o d d s

W J ,

H o g a n

W J .

S l e e v e

d e v i c e

f u n c t i o n s

a s a

s t a r l i n g

r e s i s t o r t o r e c o r d

s p h i n c t e r p r e s s u r e .

Am j

P h y s i o l

1 9 8 5 ;

2 4 8 : 2 5 1 - 5 .

1 0

A r n d o r f e r R C ,

S t e f J J ,

D o d d s

W J ,

L i n e h a n

J H ,

H o g a n W J .

I m p r o v e d

i n f u s i o n s y s t e m f o r i n t r a l u m i n a l

e s o p h a g e a l

m a n -

o m e t r y .

G a s t r o e n t e r o l o g y

1 9 7 7 ;

7 3 : 2 3 - 7 .

1 1 R u s s e l

MAH,

F e y e r a b e n d

C ,

C o l e P V . P l a sm a

n i c o t i n e

l e v e l s

a f t e r c i g a r e t t e

s m o k i n g

a n d

c h e w i n g

n i c o t i n e

g u m .

B r

M e d J 7

1 9 7 6 ; 1 : 1 0 4 3 - 6 .

1 2

B e n o w i t z

NL, K u y t

F , J a c o b

P .

C i r c a d i a n

b l o o d n i c o t i n e

c o n c e n t r a t i o n s

d u r i n g c i g a r e t t e s m o k i n g .

C l i n

P h a r m a c o l

T h e r

1 9 8 2 ;

3 2 :

7 5 8 - 6 4 .

1 3 R a t t a n

S ,

G o y a l

RK .

E f f e c t o f n i c o t i n e

o n

t h e

l o w e r

e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r ;

s t u d i e s o f

t h e

m e c h a n i s m o f a c t i o n . G a s t r o e n t e r -

o l o g y

1 9 7 5 ;

6 9 : 1 5 4 - 9 .

1 4

M c N a l l y E F ,

K e l l y J E , I n g e l f i n g e r

F J . M e c h a n i s m

o f b e l c h -

i n g ; e f f e c t s

o f

g a s t r i c

d i s t e n s i o n w i t h a i r .

G a s t r o e n t e r o l o g y

1 9 6 4 ; 4 6 :

2 5 4 - 9 .

1 5

Wyman J B ,

D e n t J ,

H e d d l e

R , D o d d s W J ,

T o o u l i J , L e w i s I .

B e l c h i n g :

a c l u e t o

u n d e r s t a n d i n g

o f

p a t h o l o g i c a l g a s t r o -

e s o p h a g e a l

r e f l u x ?

[ A b s t r a c t ] .

G a s t r o e n t e r o l o g y

1 9 8 4 ; 8 6 :

1 3 0 3 .

1 6

K a h r i l a s P J ,

D o d d s

W J , D e n t

J ,

Wyman J B ,

H o g a n

W J ,

A r n d o r f e r

R C .

U p p e r e s o p h a g e a l

s p h i n c t e r f u n c t i o n d u r i n g

b e l c h i n g . G a s t r o e n t e r o l o g y

1 9 8 6 ;

9 1 :

1 3 3 - 4 0 .

1 7

H o l l o w a y R H ,

H o n g o M ,

B e r g e r

K ,

M c C a l l u m

RW.

G a s t r i c

d i s t e n s i o n : a

m e c h a n i s m f o r

p o s t p r a n d i a l g a s t r o e s o p h a g e a l

r e f l u x .

G a s t r o e n t e r o l o g y 1 9 8 5 ;

8 9 : 7 7 9 - 8 4 .

1 8

G o l d b er g H I ,

D o d d s

W J ,

G e e

S ,

M o n t g o m e r y C ,

Z b o r a l s k e F .

R o l e

o f

a c i d

a n d

p e p s i n

i n

a c u t e

e x p e r i m e n t a l e s o p h a g i t i s .

G a s t r o e n t e r o l o g y 1 9 6 9 ;

5 6 :

2 2 3 - 3 0 .