caracterização segmentar da atividade de contração do intestino

XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE FÍSICA MÉDICA
17 A 20 DE AGOSTO DE 2014
GOIÂNIA – GO
CARACTERIZAÇÃO SEGMENTAR DA ATIVIDADE DE
CONTRAÇÃO DO INTESTINO DELGADO
G. M. Moretto1, E. A. Zandoná1, J. F. Matos1, M. F. F. Calabresi1, J. R. A. Miranda1
1
Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Laboratório de Biomagnetismo –
Departamento de Física e Biofísica, Botucatu-SP, Brasil.
Resumo: O difícil estudo do intestino delgado impossibilita que diversas doenças associadas a tal
órgão sejam adequadamente caracterizados. A maioria dos métodos utilizados em pesquisas
relacionadas ao trato gastrointestinal faz uso de radiação ionizante, além de apresentarem custo
elevado. A busca por novas abordagens é extremamente importante para que possam ser elucidados
diferentes parâmetros associados a este órgão, tais como trânsito intestinal e atividade de contração
em suas diferentes regiões – duodeno, jejuno e íleo. Neste trabalho, a Biosusceptometria de Corrente
Alternada (BAC), juntamente com a eletromiografia (EMG), permitiu que fosse adquirido um padrão
de atividade eletromecânica ao longo do intestino delgado, obtendo-se um padrão de contração ao
longo de seus três segmentos. No duodeno, a frequência de contração foi de cerca de 420 mHz, no
jejuno entre 320 a 360 mHz e no íleo uma frequência de contração em torno de 270 mHz,
descrevendo um gradiente decrescente de contrações.
Palavras-chave: biomagnetismo, intestino delgado, gradiente de contrações, BAC, EMG
Abstract: The study about the small intestine is difficult, what hampers that many diseases in this
organ has had an appropriate treatment. The most used methods to these researches using ionizing
and expensive. New approaches are extremely important to that we can elucidate several parameters
associated at the small intestine, how intestinal transit and contraction activity. The Alternating Current
Biosusceptometry (ACB), a biomagnetic method, allowed that, together with electrodes, was tracing
an electromechanical activity standard along the small intestine, obtaining contractions activity
different at each segment. In duodenum was found a contractions frequence about 420 mHz, in
jejunum between 320-360 mHz and in ileum about 270 mHz, describing a decreasing contraction
gradient, which is a important mechanism of the small intestine.
Keywords: biomagnetism, small intestine, contractions gradient.
Introdução: As complexas e importantes funções do trato gastrointestinal (TGI) apresentam-se
essenciais à vida, atraindo a comunidade científica a realizar diversos estudos associados à fisiologia
e patologias do TGI. O intestino delgado desempenha importante papel na manutenção do equilíbrio
do organismo, sendo que o aumento de doenças relacionadas a este órgão, como a doença celíaca e
a síndrome do intestino irritável, incentivaram estudos que esclareçam o funcionamento deste órgão e
possibilitem novos tratamentos para tais. Todavia, os atuais trabalhos não elucidaram totalmente os
mecanismos do intestino delgado, o que gera a necessidade de novas e diferentes abordagens para
este tipo de pesquisa. A atividade motora do TGI é, geralmente, obtida através de registros elétricos –
que captam despolarizações do tecido muscular – e mecânicos – relacionados à resposta contrátil
subsequente. Deste modo, os transdutores de força tornaram-se o método mais utilizado no estudo
experimental das contrações do TGI, apesar de apresentarem pouca sensibilidade a baixas
contrações [1]. A atividade motora está ligada diretamente à atividade elétrica. O eletromiograma
(EMG) e o eletrogastrograma (EGG) são métodos amplamente usados para as medidas elétricas.
Para tanto, eletrodos são fixados na pele ou no tecido muscular, captando as atividades elétricas do
órgão ou músculo e relacionando-as com as atividades motoras, proporcionando maior entendimento
sobre a motilidade intestinal. Métodos biomagnéticos são uma boa ferramenta para o estudo do TGI,
principalmente por não utilizarem radiação ionizante e serem inócuos, não interferindo na fisiologia
normal do órgão. Dentre estes métodos, a Biosusceptometria de Corrente Alternada (BAC)
apresenta-se como uma técnica biomagnética versátil, de baixo custo, não invasiva e de boa
sensibilidade. Além da quantificação do esvaziamento gástrico [2], os principais trabalhos utilizando
esta técnica são, justamente, o registro dos movimentos de órgãos como o estômago, faringe, ceco e
cólon, embora o intestino delgado ainda não tenha sido estudado, obtidos por meio da ingestão de
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materiais ferromagnéticos [3-4]. A grande vantagem desta técnica é a baixa influência fisiológica
sobre o órgão a ser estudado, o que possibilita uma melhor caracterização da atividade de contração
da área a ser estudada. Neste trabalho, através do uso da BAC e de registros elétricos pela técnica
de eletromiografia (EMG), foi possível traçar um perfil eletromecânico de contrações ao longo do
intestino delgado, estudando cada porção separadamente. Tal caracterização permitirá um estudo
mais detalhado deste órgão, elucidando seu funcionamento, assim como seus parâmetros fisiológicos
e clínicos.
Método: A BAC consiste de um arranjo gradiométrico de bobinas, onde as externas funcionam como
bobinas excitadoras e as internas como detectoras. Conforme um material com alta susceptibilidade
magnética, como a ferrita (MnFe4O2), aproxima-se ou afasta-se destas bobinas é gerado um sinal,
adquirido por um computador, caracterizando, neste caso, as contrações intestinais. A eletromiografia
capta as despolarizações do órgão em questão, permitindo que sejam adquiridos sinais referentes a
atividade elétrica da área em estudo. Neste trabalho foram utilizados 12 ratos machos Wistar, com
peso entre 250 e 300 gramas. Os animais foram divididos em 3 grupos com 4 animais. Cada animal
recebeu, através de procedimento cirúrgico, um implante de ferrita e eletrodo, sendo que no grupo 1
este ocorreu no duodeno, no grupo 2 no jejuno e no grupo 3 no íleo. Cerca de 3 dias, após a cirurgia
os animais foram anestesiados e posicionados em decúbito dorsal para obtenção dos sinais
provenientes de cada região. Os sinais foram analisados em ambiente Matlab® (Mathworks, Inc.), e
através de inspeção visual da morfologia desse e do uso dos filtros Butterworth e SavitskyGolay
foram comparados os sinais dos diferentes animais, em termos de amplitude e frequência. Para
estudo da frequência, também foi utilizada a Transformada Rápida de Fourier e, em termos de
amplitude, área sob a curva.
Resultados: O duodeno foi a região que apresentou frequência mais elevada, cerca de 420 mHz. No
jejuno, a taxa de frequência variou de 320 até 360 mHz e, na última porção do intestino delgado – íleo
-, as contrações ocorreram numa frequência de cerca de 270 mHz. Estas contrações permitiram com
que fosse traçado um gradiente de contrações no intestino delgado, que decresce ao longo de seus
segmentos, caracterizando um importante mecanismo do intestino delgado.
Discussão e Conclusões: Através deste estudo, foi possível caracterizar um perfil eletromecânico
do intestino delgado em suas diferentes regiões. Além de possibilitar uma abordagem detalhada e
clara deste órgão, a BAC mostrou-se, mais uma vez, como uma ótima alternativa no estudo da
atividade motora do TGI, apresentando boa sensibilidade e sendo capaz de adquirir dados precisos
sobre as contrações mecânicas do intestino delgado. Este trabalho traz um novo método para
avaliação de parâmetros do intestino delgado, o que permitirá um estudo mais detalhado de doenças
relacionadas a este, assim como a ação de fármacos nesta região.
Referências:
1. Huizinga JD. Electrophysiology of human colon motility in health and disease. Clin Gastroenterol. 1986 Oct;15(4):879-901.
2. Quini CC et al. Employment of a noninvasive magnetic method for evaluation of gastrointestinal transit in rats. J Biol Eng.
2012;6(1):6.
3. Americo MF et al. Scintigraphic validation of AC Biosusceptometry to study the gastric motor activity and the intragastric
distribution of food in humans. Neurogastroenterol Motil. 2007 Oct;19(10):804-11.
4. Cora LA et al. Disintegration of magnetic tablets in human stomach evaluated by alternate current biosusceptometry. Eur J
Pharm Biopharm. 2003 Nov;56(3):413-20.