Patofyziologie trávicího systém
Ústní dutina a slinné žlázy
Jícen
Žaludek
Struktura a funkce GIT
horní GIT
• příjem a iniciální zpracování potravy
• po duodenum dolní GIT
• finální stadia trávení a vstřebávání
trávení
• mechanické
• enzymy
• emulgace
Mouth-
• Ingestion •Chewing
• Moistening of food
Liver-
•Bile secretion
Large intestine
• Absorption of water and ions
• Storage
• Formation of feces
Appendix
Anus • Defecation
Darnjanov: Pathophysiology
Copyright © 2006 by Saunders, an imprint of Elsevier, Incr All rights reserved.
Salivary glands • Salivation
Esophagus
• Swallowing
Stomach
• Storage after ingestion
• Mixing of food
• Digestion
Pancreas
• Digestive juice secretion
Small intestine
• Digestion
• Absorption
Rectum
• Storage of feces
2
Struktura GIT
• několik vrstev, podobném v celém GIT
• mukóza
• výstelka, žlázy
• lamina propria
• spojovací tkáň, cévy, MALT
• submukóza
• spojovací tkáň, cévy, nervová pleteň
• svalovina
• 2-3 vrstvy, nervová pleteň
• seróza
Damjanov: Pathophysiology
Copyright © 20QG by Saunders, an imprint of Elsevier, Inc. All rights reserved.
3
• 1 - jícen
• 2- orgány peritoneální dutiny
• 3-žaludek (1.51)
• 4- gastroesofageální spojení
• 5- pylorus
• 6- tenké střevo (4.5 - 6m)
• 7- duodenum
• 8- jejunum
• 9- ileum
• 10- ileocekální chlopeň
• 11-tlusté střevo
• vzestupný
• horizontální
• sestupný tračník
• rektum + anus
Symptomy chorob GIT
• řada chorob postihujících GIT, ale relativně málo nespecifických symptomů
• zvracení
• běžný příznak podráždění nebo poruchy funkce
• koordinace zúčastněných orgánů (ňdí centrum zvracení)
• nevolnost, zástava peristaltiky, pylorický svěrač, hrtanová záklopka
• kontrakce bránice, mezižeberních svalů, žaludku
• otevření kardie a vypuzení obsahu žaludku
• nauzea, říhání, škytavka, pálení žáhy, plynatost
• průjem
• zvýšený obsah vody ve stolici, zvětšení objemu lumen střeva, distenze - defekační reflex
• sekreční - toxiny, viry, mastné kyseliny
• osmotický - osmoticky aktivní látky v lumen, buďšpané trávení nebo nadměrný příjem
• Malabsorpční - nedostatečná absorpce někt. složek potravy
Patofyziologie ústní dutiny
Patofyziologie ústní dutiny
Parotid gland
Submandibular gland
Accessory parotid gland
Parotid duct
Sublingual gland
slinné žlázy - sliny (1 -1.5l/den)
• kontinuální produkce malými slinnými žlázkami
• velké slinné žlázy secernují sliny na sekreční podnět
• centrum v prodloužené míše —>slinné žlázy (cestou n. facialis)
• aferentace z vyšších center (kortex, hypotalamus) na podněty (chuť, vůně, žvýkání, ...)
• enzymy a ionty slin
• a-amyláza (polysacharidy), lipáza
• lysozym (baktericidní)
• K+, Na+, Ch, HCO3-
onemocnění ústní dutiny
• poruchy sekrece slin
• t- záněty (např. tonzilitidy), mechanické dráždění
• i(xerostomie) - dehydratace, Sjogrenův syndrom, léky
• poruchy žvýkání
• bolestivost čelistního kloubu
• poranění jazyka
• onem. zubů
• zánět sliznice ústní dutiny
• záněty
• herpetické (HSV-1), afty, kandidózy (u oslabených jedinců)
• nemoci temporomandibulárního kloubu
• bolestivost
• dislokace
prekancerózy a nádory dutiny ústní
• leukoplakie, erytroplakie
• karcinom - kuřáci, alkohol
• projevy systémových nemocí v dutině ústní
• anemie
• avitaminózy a karence železa
• malnutrice
• cyanóza
• Crohnova choroba
Sjôgrenuv syndrom
• syn. keratokonjunktivitis sicca
• autoimunitní postižení slinných (xerostomie) a slzných žlaz (xeroftalmie) porucha žvýkání a polykání
• iniciováno virovou infekcí?
• lymfocytární infiltrace
• obtížné mluvení,suchý kašel
• dráždění, pálení, pocit cizího tělesa a zarudnutí očí
• někdy rovněž bolesti kloubů a svalů
• někdy se SS vyskytuje společně s jinými autoimun. nemocemi
• revmatoidní artritída
• systémový lupus erythematodes
• thyreopatie
8
Patofyziologie jícnu
• trubice, 3 úseky - krční, hrudní, bňšní
• prochází skrz hiatus
• funkce
• transport potravy, bariérová, antirefluxní, pnp. umožnění zvracení
• polykání
• reflexní mechanizmy
• motilita jícnu
• koordinovaná kontrakce a relaxace svaloviny
• posun sousta k žaludku, relaxace jícnového svěrače
Esophagus cross section
Patofyziologie jícnu
Diaphragm
<1
Normal columnar stomach lining -1
- Normal squamous esophagus
-Squamocolumnar junctkm
anatomie a histologie
• horní 2/3 příčně pruhovaná svalovina -dlaždicový epitel
• horní svěrač (m. cricopharyngeus)
• dolní 1/3 hladká svalovina
• dolní svěrač (hladký sval)
• v terminálni části cylindrický epitel
• peristaltika
poruchy m ot i lity jícnu a polykání
• dysfagie (orofaryngeální n. esofageální)
• bolestivé polykání (odynofagie) + porucha pasáže
• 1) funkční
• např. Sklerodermie, amyotrofická laterální skleróza nebo veget. neuropatie u diabetes mellitus, achalazie, záněty (reflux. esofagitida), Chagasova choroba
• 2) mechanická obstrukce
• striktury, peptický vřed jícnu, nádory, útlak z okolí, stenóza
10
Poruchy motility jícnu
11
achalazie
• neschopnost relaxace dol. jícnového svěrače + zástava peristaltiky, vzácná
• v důsledku vrozeného nebo získaného postižení myenterického nervového plexu (Meissneri) a produkce NO syntetázou oxidu dusnatého
• riziko regurgitace a aspirace, dráždění stěny jícnu
Chagasova choroba
• velmi častá ve Stř. a Jižní Americe
• postiženo cca 15 milionů lidí
• 25% latinskoamerické populace ohroženo
• infekce parazitem Trypanosoma cruzi
• přenášené hmyzem
• v akutním stadiu jen otok infekce
• např. periorbitálně
• v chron. stadiu postižení GIT
• megakolon a megaesofagus
• a srdce
• kardiomyopatie
• v pozdějších stadiích malnutrice a srdce, možná demence
Hiátové hernie
část žaludku proniká otvorem v bránici do hrudní dutiny (zadního mediastina)
• 1)skluzná
• 2) paraesofageální
• 3) smíšená rizikové faktory
• vrozeně větší brániční otvor
• obezita
• zvýšený abdominální tlak
• např. pň chron. zácpě
• gravidita
častější ve vyšším věku příznaky
• často chybí (90%), dysfagie, bolest, pyróza, zvracení, krvácení
extrém
• „up-side-down stomach"
komplikace
• akutní uskňnutí
• gastroesofageální reflux a Barrettův jícen
12
normální stav
skluzná
paraesofageální
Gastroesofageální reflux
• retrográdní posun žaludečního obsahu do jícnu kde působí agresivně
• HCI
• enzymy - proteázy (pepsin)
• event. žluč (pň současném dudodenogastrickém refluxu)
• občasný reflux se objevuje i u zdravých
• riziko je podstatně zvětšeno u hiátové hernie
• antirefluxní bariéra
• dolní jícnový svěrač
• slizniční řasy žaludku
• Hissův úhel
dolní jícnový svěrač
13
•  peristaltika jícnu symptomy (refluxní choroba jícnu)
• zvracení komplikace GER
• refluxní esofagitida - zánět
• ulcerace, striktury, krvácení
• Barrettův jícen
dysfagie
pálení žlázy (pyrosis) regurgitace • až do dutiny ústní, nebezpečí aspirace
• cca 10% pacientů s GER
Barrettuv jícen
• přestavba (metaplazie) sliznice jícnu pň dlouhodobém GER
• dlaždicový epitel metaplazuje na cylindrický - nevratné
• T riziko adenokarcinomu jícnu
• až 40x vyšší než u zdravých (cca. 10%), většinou bez nádoru
• patogeneze není jasná
• předpokládá se porucha diferenciace pluripotentních kmenových bb.
• bez specifických projevů (jen projevy GER)
• gastroskopie, histologie, sledování
14
Ba r ret uv jícen - in vivo
Jícnové divertikly
pravé x nepravé (pseudo) podle mechanizmu vzniku
• trakční
• pulzní
• přetlak v jícnu pň poruše sfinkteru
• kombinované
podle lokalizace
• hypofaryngeální
• Zenkerův (pulzní) nepravý (jen sliznice) regurgitace bez známek dysfagie riziko aspirace
hrudní (epibronchiální)
• často u trakcí mediastinální lymf. uzlinou pň TBC
epifrenické
• zvýšeným intraluminálním tlakem
• regurgitace tekutiny v noci
Zenker diverticulum
16
Jícnové varixy
dilatace žilních pletení ve stěně jícnu
v důsledku zvýšení tlaku ve v. portae
• jaterní cirhóza
• trombóza v. portae
krev obchází játra a dostává se do syst. oběhu (dolní duté žíly) portokavalními anastomózami
nebezpečí krvácení z povrchově uložených vén
projevy
• hematemeze, melóna, anemie
Esophagus
Coronary v.
interior FAůĚantflric
Inferior vena cauA
17
Nádory jícnu
benigní
• mukózní
• z epitelu - papilom, adenom
• submukózní
• z hlubších vrstev
• leiomyom, fibrom, lipom
maligní
• spinocelulární karcinom (90 - 95%)
• adenokarcinom (5 - 10%)
• pozdní komplikace chron. GER!!!
• muži > ženy
• pouze 10% pacientů přežije po stanovení dg. déle než 5 let
• TNM klasifikace
• T = tumor (velikost a hloubka invaze)
• N = uzliny (regionální a vzdálené)
• M = metastázy (nejč. játra)
18
Patofyziologie žaludku
Žaludeční sliznice a žlázky
Opening of gastric pit
Lamina propria
Gastric pits
Muscularis mucosae
Blood vessels
Oblique muscle layer
Circular muscle layer
Longitudinal muscle layer
Connective tissue
Stomach lumen
> Mucosa
Zymogen granules (pepsinogen)
— Rough endoplasmic reticulum
Submucosa
Muscularis mucosae
Serosa
Peritoneum
Endocrine cells
Canaliculi
Basement lamina
Microvilli
^—Mitochondria
Epithelial cells
Mucous neck cells
Oxyntic cells
Chief cells
0 0 O«o
°oooG
Mucus granules
Golgi complex
Funkce žaludku
motorická funkce
• rezervoár, rozmělňování, drcení, vyprazdňování
sekrece
• horní 2/3 žaludku obsahují zejm. parietální a hlavní bb., antrum obsahuje hlenové a G-bb.
• parietální bb.
• HCI
• vnitřní ("intrinsic") faktor
• hlavní bb.
• pepsinogen 1 a 2
• slizniční bb.
• hlen
• HCO3-
• endokrinní bb.
• G-bb. (gastrin)
• G17 a G34 podle počtu aminokyselin
• D-bb. (somatostatin)
21
povrchové buňky mu kozy
žaludeční jamka
nediferencovaná buňka
hlavní buňka
_parietální
buňka
-žlázky fundu
enteroendokrínní buňka
_ musculaňs mucosae
Regulace sekrece HCI
Detail stimulace a inhibice
Peptides,
23
Princip sekrece HCl
Plasma
Stomach lumen
CO,
HC03--*
mimmmmmmmimmmmmmm
^ C02 + H20 H20
Carbonic anhydrase
Íktp)
K+
Cl"   V» Cl
H2C03
/ \ HC03-      H+ —*~ H20
V
!> Coupled
Cl"
24
Gastritis
• akutní
• stresová (^Cushingův vřed)
• trauma, popáleniny, po chirurgickém výkonu
• šokový stav
• infekční
• postradiační
• alkohol
• korozívni
• systémové infekce
• bakteriální i virové
• urémie
• produkty závadného jídla
• chronická
• typ A - autoimunitní (^atrofická gastritída)
• typ B - bakteriální
• zánět zejm. antra způsobený H. pylori
• bez achlorhydrie
• Tgastrinu
25
Atrofická gastritída
prekanceróza
lymfocyty
• kompenzatorně Tgastrin
• rovněž se tvoří protilátky proti
• vnitřnímu faktoru (IF) a komplexům IF/B12
• Na/K-ATPáze
• karboanhydráze
• receptoru pro gastrin
důsledky
• achlorhydrie = sideropenická anemie
• později megaloblastová (perniciózni) anemie
• velké zásoby B12 játrech, efekt proto opožděný
• prekanceróza
f Parietal \
26
G Cell [Gastrin)
DYSPLASIA
CARCINOID
D Cell\
Nr. \(SSTU
Resorpce B12
• žaludek: vazba na R faktor (nespecifický nosič chránící B12 před kyselinou)
• duodenum: IF
• ileum (v enterocytech): transkobalamin (cirkulující forma)
• játra: zásoba
FOOD-Ctil
ILEUM
Detail resorpce
Peptický vřed žaludku a duodena
definice
• slizniční defekt, který proniká pod muscularis mucosae
• všude tam, kde je přítomna volná HCl
• jícen, žaludek, duodenum, Meckelovo divertikulum
rozdělení
• vředová choroba žaludku a duodena
• zánět sliznice - Helicobacter pylori
• sekundární vředy
• lékové
• nejčastější, NSAID
• stresové
• poruchy mikrocirkulace žaludeční sliznice
■ polytraumata, popáleniny, operace
• endokrinní
• Zollinger-Ellisonův syndrom
agresivní faktory
• HCI
• H. pylori
• léky
• kouření, alkohol, kofein
• zluc
protektivní faktory
• žaludeční hlen
• mikrocirkulace
• bikarbonáty v žaludeční
• regenerace epitelu
• normální sekrece prostaglandinů
v     r   v,/ / v
stave
29
Ulcerogenní faktory
• (A) hyperacidita
• habituálně zvýšená sekrece parietálních bb.
• vyšší bazálni sekrece
• jejich větší množství
• větší citlivost k histaminu nebo gastrinu
• gastrinom (Zollinger-Ellisonův syndrom)
• nádor z D-bb. pankreatu
• normálně je sekrece gastrinu D-bb. zanedbatelná
• chronická gastritis typu B - infekce H. pylori
• cca u 75% pacientů s pept. vředem žaludku
• cca u 90% pacientů s pept. vředem duodena
• ale i u 50% pacientů s dyspepsií bez přítomnosti vředu
• a 20% zdravých
• (B) porucha obranyschopnosti sliznice
• Tpepsinu (cca u 50% nemocných) -^zvýšená permeabilita b. membrány -^zpětná difúze H+ iontů
• poruchy trofiky sliznice
• stres - omezení kr. zásobení
• ulcerogenní léky
• nesteroidní antiflogistika (např. aspirin)
• inhibitory cyklooxygenázy
• kortikoidy
• inhibitory fosfolipázy A
30
Helicobacter pylori
• G- bakterie
• 1982 - Marshall and Warren
• Campylobacter pyloridis
• u 50% svetové populace
• pouze u 5-10% vřed
• intenzita zánětu
• změny v sekreci hormonů a HCI
• metaplazie duodena
• interakce s hlenovou vrstvou
• ulcerogenní kmeny
• genetické faktory
• 90% vředů H. pylori pozitivní
• kolonizace žaludku
• adaptace na nízké pH
• enzym ureáza štěpí močovinu na amoniak a zvyšuje p H
• souvislost také s
• karcinomem žaludku
• MALT lymfomem
• B typem chron. atrofické gastritídy
31
Helicobacter pylori
• léčba vředů do 70. let 20. stol.
• klid na lůžku, mléčné výrobky
• resekce 2/3 žaludku
• „Uteču každému, kdo si usmyslí, že bude léčit můj drobný dvanáctníkový vřed tím, že mi uřízne polovinu zdravého žaludku" C. H. Mayo 1927
• spirální bakterie v žaludku člověka - 1906
• nedaňlo se kultivovat
• H. pylori vs. vředová choroba
• epidemiologické studie
32
Působení H. pylori
Gastrtc fluid
Epiihdial cell
s
H-
Mjcus laye*
H-
urea CO:
HíV        "H 3 ~ gastric acid UREASE
Gas-tric epilhelial cells
MUCOSAL DAMAGE
by bacterial mucinosa etc
(A) •^•ř£p
'MUCOSALCELL DEATH
fylfllůíiřii and amiTůnia
33
H. pylori pozitivní vřed duodena
pacienti s duod. vředem
• zvýšená sekrece a více parietálních buněk
narušena zpětnovazebná regulace sekrece HCI
• JpH - somatostatin - G b.
• NH3 produkovaný H. pylori alkalizuje žaludeční obsah
• nedostatečně tlumená produkce HCI
• hyperacidita duodena
• metaplazie epitelu
• snížená odolnost k HCI a vzniku ulcerací
Somatostatin l Gastrin T Acid secretion í
H fi/ia i i nfection
*1 I-
Induce
Defect:
Bicarbonate secretion üearance of bulbar ac iJity
Facultative factors (stress, smoking)
art gastritis
H py cti i nfects
Gastric metaplasia in duodenum
Duodenitis
Duodenal uter
Hpycíí
infection
Virulence factors
CagA
VacA
Other. IceA Oi FA, BabA
Mucosal barrier breakdown
H. pylori pozitivní vřed duodena
• narušení spojení antrum-fundus
• normálně snížení produkce HCI
• pň infekci H. pylori nefunguje
• indukce zánětlivé odpovědi
• IL-8, ip
• neutrofily, makrofágy
• lysozomální enzymy, ROS
• Th1 odpověď-poškození mukózy
• virulentní kmeny H. pylori
• adhezivita, produkce enzymů
• více ureázy (toxický NH4CI)
• fosfolipáza A a C
• porušení ochranné hlenové vrstvy
35
Žaludeční vs. duodenální vřed
žaludeční
• obě pohlaví, střední a starší věk
častěji snížená obranyschopnost sliznice
• chron. gastritida B
• duodenogastrický reflux
• ulcerózní léky
bolest
• bez těsné vazby na jídlo
duodenální
• nejčastěji muži 20 - 40 let
• častěji hyperacidita a infekce H. pylori
• epigastrická bolest
• nalačno
• ustupuje po požití potravy a antacidech
• pyróza, regurgitace
• častý příjem potravy
• zvýšení hmotnosti
36
Diagnostika
• endoskopie
• základní vyšetření
• biopsie žaludeční sliznice
• průkaz H. pylori
• diagnostika zdroje krvácení
• laboratorní vyšetření
• vyšetření přítomnosti H. pylori
• histologie
• nejspolehlivější, vřed x karcinom
• dechová zkouška
• perorálně urea, hodnocení úrazové aktivity
• stanovení specifického antigénu H.p. ve stolici
• protilátky v krvi
37
Průkaz H. pylori
Prognóza a komplikace
• větš. benigní průběh, léčbou dobne zvládnutelné
• u části komplikace
• krvácení
• často spuštěno léky
• penetrace
• RTG vyšetření
• perforace
• do peritonea, náhlá pňhoda bňšní
• stenóza pyloru
• u doudenálního vředu, vzácné
39
Terapie
• režimová opatření
• fyzický a duševní klid, spánek, úprava stravy
• zákaz kouření, ulcerogenních léků
• medikamentózni terapie
• eradikace H. pylori
• inhibitory protonové pumpy + antibiotika
• eliminace vyvolávajícího faktoru
• stimulace protektivních dějů
• Sukralfát, bizmutové soli
• chirurgická léčba
• u komplikací
40
Ulcerogenní léky
blokáda produkce prostaglandinů
• kortikosteroidy, nesteroidní antiflogistika, aspirin
efekt prostaglandinů
• zvyšují sekreci hlenu
• ovlivňují prokrvení žaludeční sliznice
• snižují sekreci HCI
Ctyirí«(e(OHJi
1
Eťltrťtd Ntfr ■........éniui+ P*ostfvtfuseA, J
r
1
Lrfiún- B     Lc-Cn n K
NSADs
eg. Asírm fluHwafien
1 »^jijůJtrt«uí*(flO»
Unstabfe iytkt
PŮG PGH
L«k«i«f í(
LnfcotmatPj
LftjVitl rfrt* E1 l«ikji»i F(
1 1 J
PClj       PGQ.      Ptf,      PGFj. W*«jr,iA;
41
L poiyjtr-iii-Bfl patlw^
Princip léčby pept. vředu
Stomach lumen
Antacids =^ H+ Omeprazole
7
Gastrin antagonists (proglumide)
4
42
Anticholinergic drugs (hyoscine)
H2 receptor antagonists (Cimetidine, ranitidine)
Prostaglandin
agonists (misoprostol)
NSAIDS
Nádory žaludku
• benigní
• vzácné
• maligní
• lymfom
• rovněž v tenkém a tlustém střevě
• karcinoid
• také ve střevě, pankreatu, bronších a plicích
• karcinom
• ohraničený x difuzní
• etiologie
• složení stravy!
• dusičnany -^dusitany -^nitrosaminy (= mutageny)
• karcinogény z uzeného masa
• nedostatek vlákniny (zpomalené vyprazdňování, delší kontakt škodlivin se sliznicí)
• aflatoxiny
• kouření
• H. pylori/atrofická gastritída
43