Effects of an inspiratory resistance on gastroesophageal refluxes in the newborn lamb

Introduction : Les reflux gastro-œsophagiens (RGO) sont fréquents et physiologiques chez la plupart des nourrissons. Ils peuvent cependant devenir pathologiques et entrainer de multiples complications, comme l’œsophagite ou les apnées-bradycardies, ce qui justifie d’étudier les conditions qui augmentent leur fréquence. En clinique, il est communément accepté que toute obstruction significative au niveau des voies aériennes supérieures (VAS) est susceptible d’augmenter les RGOs. Cependant, il n’existe pas, à notre connaissance, de preuve directe de cette association. L’objectif de cette étude était donc de mettre au point un modèle ovin nouveau-né d’obstruction modérée à sévère des VAS, pour y tester l’hypothèse que celle-ci entraine une augmentation des RGOs. Matériel et Méthodes : Huit agneaux nouveau-nés ont été inclus dans l’étude. Une instrumentation chronique composée d’un cathéter d’impédance-pHmétrie oesophagienne et d’électrodes sous-cutanées pour des enregistrements polysomnographiques d’une durée de 6 heures a été installée. Chaque agneau a été étudié dans deux conditions, contrôle et résistance, sur deux jours consécutifs et dans un ordre randomisé. Un masque nasal permettait d’appliquer en permanence une résistance inspiratoire mimant une obstruction des VAS modérée à sévère. Les autres signaux physiologiques mesurés étaient les stades de conscience, la saturation en O2 de l’hémoglobine, les mouvements respiratoires, les gaz artériels, l’électrocardiogramme (ECG) et des données relatives aux RGOs. Résultats : La cible de pression trachéale témoignant d’efforts inspiratoires augmentés en réponse à une obstruction des VAS modérée à sévère a été atteinte chez tous les agneaux durant les 6h d’enregistrement [-14 (-15, -13) cmH2O vs. -1 (-2, -1) cmH2O en contrôle, p < 0,001], attestant de l’adéquation du modèle. Le nombre de RGOs durant 6 heures a augmenté de façon statistiquement significative entre la condition contrôle et résistance [1(0,4) à 3(2,6), p = 0.05], mais ceci n’était pas observé chez tous les agneaux. Certains agneaux ont aussi eu une augmentation significative des RGOs proximaux dans la condition résistance [0 (0, 1) vs. 0 (0, 0)]. Conclusion : Nous avons mis au point avec succès un modèle ovin nouveau-né unique et reproductible d’obstruction des VAS modérée à sévère. Quoique globalement significative, l’augmentation du nombre des RGOs dans ce modèle est moindre qu’attendue et même absente chez certains agneaux. D’autres études de la fonction antireflux de la jonction œsogastrique doivent maintenant être faites pour comprendre les mécanismes en jeu.Abstract: Introduction: Gastroesophageal refluxes (GER) are common in the healthy human newborn. In certain conditions, however, increased GER can cause deleterious complications, such as esophagitis and apnea-bradycardias. Studying the conditions that can raise the number of GER is essential to prevent those complications. In clinical settings, it is a commonly accepted that upper airway obstruction (UAO) increases GER. However, there is no direct evidence to our knowledge of this association. The objective of this study is to create a newborn ovine model of UAO and test the hypothesis that mimicking UAO increases the number of GER in newborn lambs. Material and methods: Eight newborn lambs were included in the study. They were chronically instrumented with an esophageal impedance-pHmetry catheter as well as subcutaneous sensors for 6-hour polysomnography recordings. Each lamb was studied in two conditions, control and resistance, on two consecutive days in a randomised order. A nasal mask applied permanently an inspiratory resistance mimicking a moderate to severe UAO. Other physiological signals measured were for recording states of alertness, electrocardiogram (EKG), tracheal pressure, respiratory movements, oximetry, arterial blood gases and data relative to GER. Results: The target tracheal pressure, demonstrating increased inspiratory efforts in response to a moderate to severe UAO, could be maintained in all lambs throughout the six-hour recording [-14 (-15, -13) cmH2O vs. -1 (-2, -1) cmH2O in control condition, p < 0,001]. The number of GER was statistically significantly elevated in the resistance compared to the control condition [1(0, 4) vs 3(2, 6), p = 0.05]; this was however not observed in all lambs. Some lambs also had a statistically elevated number of proximal GER in the resistance condition [0 (0, 1) vs. 0 (0, 0)]. Conclusion: We have successfully created a unique and reproducible newborn ovine model of moderate to severe UAO. While globally significant, the increased number of GERs during 6 hours in this model is less than anticipated and even absent in some lambs. Further studies should be done in order to understand the underlying mechanisms