Colonic movements in healthy subjects as monitored by a Magnet Tracking System

Rapport de synthèse : Le Magnet Tracking System (MTS) est une technique peu invasive d'investigation de la motilité de l'entier du tube digestif. Elle repose sur le suivi de la progression d'un aimant par des senseurs externes en temps réel et dans les 3 dimensions. Dans cette étude, le MTS a été utilisé pour étudier les caractéristiques de propulsion propres aux différents segments coliques ainsi que pour comparer le transit de l'aimant permanent du MTS à celui de marqueurs radioopaques habituellement utilisés. Dix hommes et 10 femmes ayant un transit gastro-intestinal régulier ont ingéré simultanément un aimant de MTS et une capsule contenant 10 marqueurs radio-opaques, à 20h00. Les enregistrements se sont ensuite déroulés sur 2 matinées successives de 5 heures. L'analyse des données brutes recueillies a permis de réaliser une projection spatio-temporelle de la trajectoire de l'aimant dans le tube digestif ainsi qu'une description précise de l'origine, de la direction, de l'amplitude et de la vitesse des mouvements coliques. Des radiographies d'abdomen ont permis de comparer les positions respectives des marqueurs radio-opaques et de l'aimant du MTS. Durant 90% du temps d'enregistrement, l'aimant était immobile ou présentait des mouvements alternatifs de faible amplitude. Le reste des enregistrements consiste en activité propulsive dont 20% représentent des déplacements rétrogrades et une description très précise de 34 mouvements de masses. L'analyse des déplacements démontre une distribution bimodales des vitesses voisine de 1.5 et 50 cm /min, ce tant en direction orale que caudale. Deux tiers des distances parcourues le sont à vitesse rapide. L'analyse segmentaire confirme une progression horaire absolue supérieure dans le côlon gauche que droit. L'analyse détaillée par segment colique, reposant sur la description des déplacements enregistrés correspond aux rôles reconnus des différents segments, notamment de aire de stockage et de conditionnement du côlon ascendant ou de transit du côlon descendant. La comparaison des 2 sexes démontre un nombre plus important de mouvements, particulièrement de mouvements de masse chez l'homme. Les radiographies montrent une bonne corrélation entre la position de l'aimant et celle des marqueurs radio-opaques. Le MTS permet ainsi une description précise des caractéristiques propulsives des différents segments coliques, notamment par l'analyse détaillée des progressions à vitesses lente et rapide et leurs directions. Des distinctions peuvent également être notées en fonction du sexe. Ces investigations offrent de nouvelles perspectives pour l'étude des troubles de la motilité digestive.

Coordination pattern variability provides functional adaptations to constraints in swimming performance.

In a biophysical approach to the study of swimming performance (blending biomechanics and bioenergetics), inter-limb coordination is typically considered and analysed to improve propulsion and propelling efficiency. In this approach, 'opposition' or 'continuous' patterns of inter-limb coordination, where continuity between propulsive actions occurs, are promoted in the acquisition of expertise. Indeed a 'continuous' pattern theoretically minimizes intra-cyclic speed variations of the centre of mass. Consequently, it may also minimize the energy cost of locomotion. However, in skilled swimming performance there is a need to strike a delicate balance between inter-limb coordination pattern stability and variability, suggesting the absence of an 'ideal' pattern of coordination toward which all swimmers must converge or seek to imitate. Instead, an ecological dynamics framework advocates that there is an intertwined relationship between the specific intentions, perceptions and actions of individual swimmers, which constrains this relationship between coordination pattern stability and variability. This perspective explains how behaviours emerge from a set of interacting constraints, which each swimmer has to satisfy in order to achieve specific task performance goals and produce particular task outcomes. This overview updates understanding on inter-limb coordination in swimming to analyse the relationship between coordination variability and stability in relation to interacting constraints (related to task, environment and organism) that swimmers may encounter during training and performance.

Colonic movements in healthy subjects as monitored by a Magnet Tracking System.

The Magnet Tracking System (MTS) is a minimally-invasive technique of continuous evaluation of gastrointestinal motility. In this study, MTS was used to analyse colonic propulsive dynamics and compare the transit of a magnetic pill with that of standard radio-opaque markers. MTS monitors the progress in real time of a magnetic pill through the gut. Ten men and 10 women with regular daily bowel movements swallowed this pill and 10 radio-opaque markers at 8 pm. Five hours of recordings were conducted during 2 following mornings. Origin, direction, amplitude and velocity of movements were analysed relative to space-time plots of the pill trajectory. Abdominal radiographs were taken to compare the progress of both pill and markers. The magnetic pill lay idle for 90% of its sojourn in the colon; its total retrograde displacement accounted for only 20% of its overall movement. Analysis of these movements showed a bimodal distribution of velocities: around 1.5 and 50 cm min(-1), the latter being responsible for 2/3 of distance traversed. There were more movements overall and more mass movements in males. Net hourly forward progress was greater in the left than right colon, and greater in males. The position of the magnetic pill correlated well with the advancement of markers. MTS showed patterns and propulsion dynamics of colonic segments with as yet unmet precision. Detailed analysis of slow and fast patterns of colonic progress makes it possible to specify the motility of colonic segments, and any variability in gender. Such analysis opens up promising avenues in studies of motility disorders.