Глава 3. Патофизиология органов пищеварения

Патофизиология ротоглотки и пищевода. Патогенез дисфагии

Ротоглотка и пищевод перемещают пищевой комок изо рта в желудок и защищают дыхательные пути от аспирации. Эти функции регулируются через нейромышечные взаимодействия, которые обуславливают последовательные расслабление и сокращение сегментов ротоглотки и пищевода, что обуславливает их перистальтику, продвигающую пищевой комок по направлению к желудку. Ротоглотка и верхняя часть пищевода состоят из поперечно-полосатых мышц, а остальной пищевод из гладких мышц. Перистальтика сегментов ротоглотки и пищевода, состоящих из поперечно-полосатых мышц, полностью регулируется центральной нервной системой, а в гладкомышечной части пищевода регуляция перистальтики осуществляется локальной системой нервной регуляции стенки пищевода. Болезни поперечно-полосатых и гладких мышц, центральной нервной системы и локальной системы нервной регуляции стенки пищевода обуславливают нарушения продвижения пищи изо рта в желудок и аспирацию.

Нарушения перистальтики задерживают (блокируют) продвижение пищевого комка из ротовой полости в желудок, что проявляется затруднением при глотании (дисфагией) или болью при глотании, то есть одинофагией.

Перистальтика и тоническое сокращение нижнего пищеводного сфинктера предотвращают рефлюкс содержимого желудка в пищевод и глотку. Недостаточность перистальтики и нижнего пищеводного сфинктера вызывают эзофагит вследствие рефлюкса содержимого желудка. Попадание содержимого желудка из глотки в дыхательные пути может вызвать бронхиальную астму или обострить ее до астматического статуса.

Аксоны мотонейронов, локализованных в ядре черепно-мозговых нервов, иннервируют поперечнополосатые мышцы ротоглотки и верхней части пищевода без каких-либо синаптических переключений, находясь в составе языкоглоточного и блуждающего нервов. Данные аксоны оканчиваются на концевых моторных пластинках в поперечнополосатых мышцах ротоглотки и пищевода. Там же, в области ствола головного мозга локализована констелляция нейронов, составляющих центр глотания. Регуляторные влияния нейронов центра глотания на мотонейроны, иннервирующие поперечнополосатые мышцы ротоглотки и верхней трети пищевода, обуславливают глотательный рефлекс.

При нарушениях кровообращения в области ствола возникают особо выраженные расстройства глотания, причем двусторонние инфаркты в области ствола обуславливают наиболее тяжелые и стойкие нарушения. Цитолиз нейронов ствола головного мозга снижает силу сокращений мышц глотки при глотании, исключает из участия в акте глотания мышцы языка. Все это может быть причиной аспирации пищевых масс и жидкостей, а также пневмонии соответствующего генеза (аспирационной).

Кроме нарушений мозгового кровообращения, дисфагию на уровне глотки вызывают:

1. Полиомиелит как вирусное поражение нейронов ствола головного мозга.

2. Амиотрофический латеральный склероз, который в морфопатогенетическом отношении в основном характеризует дегенерация мотонейронов в головном мозге, его стволе и спинном мозге.

Слабость мышц языка может быть симптомом особой формы амиотрофического латерального склероза с избирательным поражением определенной части ствола головного мозга. Болезнь Паркинсона (неврологический синдром, чаще вызываемый атеросклерозом сосудов головного мозга, кровоснабжающих базальные ганглии, который характеризуется мышечным дрожанием, ригидностью движений, семенящей походкой, согбенным положением тела и маскообразным лицом) также может вызывать слабость мышц языка.

Патологические изменения мышц языка и глотки вследствие полимиозита, дерматомиозита и миопатий (дистрофическая миотония, офтальмоплегическая миопатия) также могут вызывать дисфагию и аспирацию. Патологические изменения ацетилхолиновых рецепторов при миастении, а также болезни и патологические состояния, которые обуславливают сухость слизистой оболочки полости рта, ксеростомию, - еще одни из причин дисфагии у определенной совокупности больных. В частности ксеростомия может быть следствием побочного действия холинолитиков.

Причинами дисфагии вследствие патологических изменений верхнего пищеводного сфинктера и поперечно-полосатых мышц могут быть заболевания, обуславливающие патологические изменения миоцитов (дерматомиозит) или стриктуры данного уровня, возникающие вследствие оперативных вмешательств на гортани. Кроме дисфагии о дерматомиозите свидетельствуют характерная (гелиотропная) сыпь на лице, выраженная мышечная слабость (особенно в верхних и нижних конечностях), а также биохимические маркеры воспаления мышц (рост активности в крови ферментов альдолазы, лактатдегидрогеназы и креатинфосфокиназы).

Одной из причин дисфагии данного уровня является синдром (болезнь) сужения верхнего пищеводного сфинктера. Это наследственное заболевание, для которого характерно увеличение перстневидно-глоточной мышцы. Прогрессирующее сужение верхнего пищеводного сфинктера может обусловить возникновение в нижней части глотки выпячивания в дорзальном направлении, которое называют дивертикулом Зенкера.

Дисфункции на уровне тела пищевода также могут быть причинами дисфагии. Их обуславливают:

1. Ахалазия.

2. Диффузный спазм пищевода.

3. Склеродерма.

Ведущее звено патогенеза ахалазии (греч., отсутствие расслабления) - это недостаточность нехолинергической-неадренергической (тормозной) нервной регуляции расслабления и сокращения гладких мышц тела пищевода и нижнего пищеводного сфинктера. Медиаторами тормозных регуляторных влияний являются окись азота и вазоактивный интестинальный пептид. Холинергическая нервная регуляция при этом остается нормальной. В результате полностью угнетается перистальтика пищевода при недостаточном расслаблении нижнего пищеводного сфинктера. Угнетение перистальтики тела пищевода, устойчивый спазм нижнего пищеводного сфинктера приводят к задержке пищи в средних и нижних отделах пищевода, и проталкивание пищевого комка в желудок осуществляется за счет силы тяжести столба жидкости, которой запивают пищу.

Диффузный спазм пищевода - это также следствие недостаточности тормозной регуляции при нормальной холинергической регуляции сокращения нижнего пищеводного сфинктера. О диффузном спазме пищевода свидетельствуют загрудинные боли, напоминающие стенокардию. Боль такого характера - это проявление стойкого спазма тела пищевода и пищеводного сфинктера.

Склеродерма (один из первичных коллагенозов) на уровне пищевода приводит к замещению нормальных мышц стенок полого органа плотной фиброзной тканью. В результате угнетается перистальтика стенок пищевода и тонус нижнего пищеводного сфинктера. Зияние нижнего пищеводного сфинктера обуславливает заброс кислого содержимого желудка в просвет нижней трети пищевода (гастроэзофагеальный рефлюкс), что вызывает пептические язвы ее слизистой оболочки, воспаление стенки желудка (эзофагит) и вторичные стриктуры пищевода. У части больных действие протонов в качестве генотоксических канцерогенов приводит к образованию аденокарциномы пищевода.

Патогенез язвенной болезни (пептических язв) желудка и двенадцатиперстной кишки. Характеристика защитных механизмов слизистой желудка и повреждающих факторов его содержимого

Под язвенной болезнью следует понимать ряд заболеваний различного происхождения, которые в основном характеризует образование язв и эрозий слизистой оболочки. Язвы и эрозии образуются в результате преобладания влияний факторов, повреждающих слизистую оболочку (высокие концентрация протонов и активность пепсина в содержимом желудка, инфицирование просвета желудка и двенадцатиперстной кишки Helicobacter pylori), над действием физиологических механизмов защиты слизистой оболочки от повреждающих факторов содержимого желудка:

1. Секреция в просвет желудка слизи, которая защищает его эпителиоциты от действия повреждающих факторов.

2. Секреция в просвет желудка нейтрализующих протоны бикарбонатных анионов.

3. Ненарушенный кровоток по микрососудам стенки желудка. Благодаря нормальной микроциркуляции из стенки желудка выводятся протоны, а ее эпителиоциты в достаточном количестве получают субстраты анаболизма.

4. Высвобождение клетками желудка простагландинов-вазодилятаторов со свойствами факторов клеточного роста эпителиоцитов слизистой оболочки желудка и стимуляторов секреции бикарбонатных анионов.

Язвы, эрозии желудка и двенадцатиперстной кишки, которые образуются из-за преобладания деструктивных свойств ее содержимого над действием защитных физиологических механизмов слизистой оболочки называют пептическими.

Повышенная секреция в просвет желудка протонов в основном представляет собой фактор образования пептической явы двенадцатиперстной кишки. Кроме того, к образованию пептических язв, то есть к дисбалансу между действием повреждающих факторов и защитных механизмов, относят курение, действие нестероидных противовоспалительных средств, генетический фактор (полигенно наследуемая предрасположенность), нарушения эвакуаторной функции желудка. Свою роль в расстройствах микроциркуляции стенки желудка, предрасполагающих к образованию пептических язв, может играть хронический отрицательный психоэмоциональный стресс.

Защитные механизмы слизистой оболочки стенки желудка

Регуляторные влияния, стимулирующие синтез пепсина и соляной кислоты клетками слизистой оболочки желудка, одновременно повышают выделение в просвет желудка слизи, а также образование и секрецию бикарбонатных анионов поверхностными клетками слизистой оболочки желудка.

Слизь (в частности входящие в ее состав вода, фосфолипиды и бикарбонатные анионы) формирует гель, который экранирует эпителиоциты. В результате возникает градиент концентрации протонов между просветом желудка и поверхностью эпителиоцитов его слизистой оболочки. Если в отдельные моменты рН содержимого желудка может быть меньшим, чем 2,0, то непосредственно у поверхности эпителиоцитов фиксируют рН, составляющий 7,0.

Эндогенные простагландины стимулируют секрецию бикарбонатных анионов поверхностными эпителиоцитами желудка и слизистой оболочки проксимальной части двенадцатиперстной кишки. У больных с пептическими язвами двенадцатиперстной кишки секреция бикарбонатных анионов клетками слизистой оболочки проксимальной части двенадцатиперстной кишки всегда снижена. Предположительно фактором снижения секреции бикарбонатных анионов может быть инфицирование просвета желудка и двенадцатиперстной кишки Helicobacter pylori.

Нормальное образование в слизистой желудка таких факторов клеточного роста как эпидермальный и альфа-трансформирующий представляет собой необходимое условие адекватной регенерации эпителиоцитов слизистой оболочки желудка, без которой невозможно эффективное действие защитных механизмов.

Простагландины слизистой желудка (Е₂ и др.) образуются добавочными (шеечными) и париетальными (обкладочными) клетками.

Простагландины повышают интенсивность действия защитных механизмов слизистой желудка посредством:

1. Снижения секреции соляной кислоты париетальными клетками.

2. Усиления секреции слизи и бикарбонатных анионов.

3. Увеличения кровотока в слизистой оболочке, что повышает элиминацию из нее протонов во внутреннюю среду организма.

4. Снижения обратной диффузии свободных ионов водорода.

5. Усиления клеточной пролиферации поверхностных клеток.

Угнетающее влияние гастроинтестинального гормона соматостатина на секрецию соляной кислоты можно считать регуляторным влиянием, действие которого направлено на снижение деструктивных свойств содержимого желудка после эвакуации пищи из его просвета.

Повреждающие факторы желудочного содержимого

Соляная кислота образуется и секретируется обкладочными клетками, которые в основном находятся в слизистой оболочке дна желудка. Основные стимуляторы ее секреции - это гистамин, гастрин и ацетилхолин. Угнетают секрецию соляной кислоты некоторые из простагландинов и соматостатин. Гистамин, который в основном высвобождают энтерохромафинные клетки слизистой оболочки желудка, стимулирует секрецию соляной кислоты, возбуждая свои Н₂-рецепторы, что активирует внутриклеточную систему циклического аденозинмонофосфата. Гастрин и ацетилхолин повышают секрецию соляной кислоты, возбуждая свои рецепторы на поверхности обкладочной клетки, что активирует внутриклеточную систему кальция и протеинкиназы C. Возбуждение и активация данных рецепторов и внутриклеточных систем стимулируют водородно-калиевые (Н⁺/К⁺) АТФазные каналы, что обуславливает образование и секрецию протонов.

Значение в патогенезе язвенной болезни расстройств секреции в просвет желудка пепсиногена остается неясным.

Несомненной является связь между инфицированием просвета желудка Helicobacter pylori и развитием язвенной болезни. Данный микроорганизм - это грамотрицательная аэробная палочка, которая имеет жгутики и образует уреазу. Предположительно Helicobacter pylori вырабатывает уреазу, липополисахариды и клеточный токсин, которые могут активировать клеточные эффекторы воспаления слизистой оболочки желудка, в частности действуя как хемоаттрактанты.

Нестероидные противовоспалительные средства вызывают язвенную болезнь, снижая образование простагландинов, расширяющих микрососуды слизистой желудка и действующих как факторы клеточного роста клеток слизистой оболочки желудка.

Патогенез хронического атрофического гастрита

Хронический атрофический гастрит - это заболевание, которое в морфопатогенетическом отношении характеризуют атрофия слизистой оболочки желудка и усиление пролиферации ее эпителиоцитов.

Если хронический атрофический гастрит начинается с воспаления слизистой оболочки желудка в его антральном отделе, то его патогенез связан с Helicobacter pylori. Постепенно прогрессирующее воспаление слизистой оболочки антрального отдела приводит к атрофии слизистой оболочки. На поздней стадии болезни атрофия приводит к исчезновению париетальных клеток. Поэтому до атрофии с исчезновением обкладочных клеток секреция соляной кислоты не претерпевает патологических изменений, а секреция гастрина, которая растет при снижении рН (увеличении концентрации протонов) в просвете желудка и его стенке, также находится на нормальном уровне. Данный вид гастрита связан с высоким риском рака желудка и часто приводит к образованию язв антрального отдела. Инфицирование Helicobacter pylori служит причиной воспаления в стенке желудка, которое происходит во многом через активацию нейтрофилов и выход данных клеточных эффекторов воспаления в интерстиций. Активированные нейтрофилы быстро погибают, высвобождая свободные кислородные радикалы, то есть генотоксические канцерогены. Это служит причиной малигнизации эпителиоцитов слизистой оболочки желудка. Следует заметить. что одного инфицирования просвета желудка Helicobacter pylori недостаточно для развития рака желудка. Можно считать. что канцерогенез в слизистой оболочке желудка определяет взаимодействие разнообразных эндо- и экзогенных этиологических факторов.

Патогенез гастрита, начинающегося в области дна желудка, составляет аутоиммунное поражение его париетальных клеток. В результате образования на поверхности париетальных клеток иммунных комплексов аутоантиген-антитело в стенке желудка по классическому пути активируется система комплемента, то есть происходит индукция алгоритма аутоиммунного воспаления. В результате реализации алгоритма воспаления и связанной с ним вторичной альтерации повреждаются и погибают не только обкладочные, но и главные клетки. На определенном этапе развития гастрита данного генеза деструкция париетальных клеток и падение секреции соляной кислоты достигают такой выраженности, что снижение концентрации протонов в просвете желудка стимулирует секрецию гастрина. Поэтому данный вид гастрита нередко характеризует гипергастринемия (повышенная активность гастрина в плазме крови).

Острый панкреатит

Летальность при остром панкреатите составляет 5-10%. Такая высокая частота летальных исходов обусловлена критическими состояниями вследствие критических состояний вторичных относительно острого воспаления поджелудочной железы.

Острый панкреатит – это острый воспалительный процесс в поджелудочной железе, который может распространяться на прилежащие к железе органы и ткани и вызывать патологические процессы в органах, отдаленных от первичного воспалительного очага. При остром панкреатите в отличие от хронического сохраняется возможность обратного развития воспаления, восстановления нормальной структуры железы, а также ее эндокринной и экзокринной функций.

Тяжелый панкреатит отличают множественная системная недостаточность или такие местные осложнения, как некроз, ложная киста и свищ.

в ранние стадии острого панкреатита его морфопатогенез характеризуется интерстициальным отеком паренхимы железы и некрозом перипанкреатической жировой клетчатки. Прогрессирование острого панкреатита может привести к некрозу участков железы, который, как правило, сопровождается некрозом окружающей орган жировой ткани.

Ключевое звено патогенеза острого панкреатита – это активация ферментов поджелудочной железы. Действие еще не определенно выявленных активаторов панкреатических энзимов связано с механическим препятствием оттоку панкреатического секрета и забросом в железу желчи. Кроме того, активация ферментов поджелудочной железы может быть обусловлена действием эндогенных токсинов и экзогенных ядов, а также может происходить в результате ишемии ткани железы. Перейдя в активированное состояние, трипсин становится способным активировать такие панкреатические ферменты как калликреин, фосфолипазу А2 и эластазу. В результате начинается самопереваривание (аутодигестия) ткани железы. Выход активированных панкреатических ферментов в циркулирующую кровь вызывает вазодилатацию и артериальную гипотензию, рост проницаемости стенок микрососудов как причины образования патологического третьего пространства внеклеточной жидкости, а также диссеминированного внутрисосудистого свертывания. В наиболее тяжелых случаях синдром множественной системной недостаточности вследствие острого панкреатита составляют острая недостаточность системного кровообращения вследствие падения сократимости сердца и общего периферического сосудистого сопротивления, а также острая дыхательная недостаточность. Нередко синдром составляется острой почечной недостаточностью.

У 80% пациентов с острым панкреатитом его развитие обусловлено холедохолитиазом или токсическим действием этанола. В 20% случаев возникновение острого панкреатита связано с действием других этиологических факторов (табл. 3.1).

В 10% случаев острого панкреатита (ОП) он является идиопатическим, то есть непосредственная причина ОП не идентифицируется. Следует учитывать, что у примерно 2/3 пациентов с идиопатическим острым панкреатитом эндоскопическая ретроградная холангиопанкреатография позволяет выявить билиарный микролитиаз и застой желчи в желчевыводящих путях. У таких больных обратное развитие ОП индуцирует эндоскопическая сфинктеротомия и (или) эндоскопическая холецистэктомия.

Эндоскопическая ретроградная холангиопанкреатография показана больным с неоднократным ОП неизвестной этиологии. Данное исследование предпринимают с целью выявления микролитиаза, врожденных аномалий строения желчевыводыщих путей (холедохоцеле и прочие), а также других причин обструкции общего желчного протока и его сфинктера. Компьютерная томография печени, желчного пузыря, желчевыводящих путей и поджелудочной железы посредством рентгенологического, ультразвукового и магнитно-резонансного исследования также могут дать информацию о причине ОП.

Отличительным признаком острого панкреатита является длительная сверлящая боль в эпигастральной области. В отличие от боли вследствие перфорации внутренних органов у боли, вызванной ОП, нередко нет определенной локализации. Боль вследствие ОП имеет нарастающий характер, достигая предельной силы через 30 – 60 мин после возникновения. Достигнув максимальной интенсивности, боль не теряет предельной выраженности в течение часов и дней. Нередкой является иррадиация боли в область спины. Болезненность в эпигастральной области может быть значительной, но симптомы раздражения брюшины выявляются далеко не всегда, что связано с ретроперитонеальной локализацией поджелудочной железы. Следует учитывать схожесть признаков ОП и ишемии кишечника.

Таблица 3.1