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Pathophysiologie, Ösphagus und Magen
WS 2004/2005 Pathophysiologie des Gastrointestinum Erika Jensen-Jarolim Zentrum für Physiologie und Pathophysiologie Medizinische Universität Wien www.allergology.at (teaching) @ www.allergology.at Ösophagus Muskulatur oberer Ö.sphinkter (M. constr. pharyngis inf.) quergestreift Pars cervicalis Übergang Schraubensystem mittlere Enge Pars thoracica unterer Ö.sphinkter Pars abdominalis @ www.allergology.at glatt Hiss Ösophagus: Innervation N. Vagus Sympathicus oberer ÖS. Pl. pharyngeus X.: direkte Äste N. laryng. recurrens Ganglion stellatum Nn. splanchnici Nn. cardiaci Pl.cardiacus Nn. pulmonales Pl.pulmonalis Magen Pl. coeliacus Intestinum Gefäße Grenzstrang @ www.allergology.at Pl. mesentericus sup.Leber Colon Pankreas Physiologie des Schluckaktes Motilität: aktiv und passiv normal Schluckakt 100 buccolaryngeale Phase cm ab ZR primäre Kontraktion (sekundäre K.: Dehnung) (tertiäre K.: ungerichtet) 20 0 100 30 0 100 40 0 Erschlaffung des unt. Ö.sphinkter (UÖS) @ www.allergology.at mmHg Motilitätsstörungen des Ösophagus organisch-mechanisch oberer Sphinkter bukkopharyngeale Phase: Mißbildungen, Verletzungen, Entzündungen, Tumoren (M. constr. pharyngis inf.) Trachea mittlere Enge Aorta unterer Sphinkter Pars abdominalis @ www.allergology.at ösophageale Phase: Obstruktion: Ösophagitis, Bolus, Tumoren Kompression: Aneurysma, Mediastinaltumoren, Zenker-Divertikel, paraösoph. Hernie Motilitätsstörungen des Ösophagus Nerval-funktionell quergestreift Übergang glatt bukkopharyngeale und ösophageale Phase: ZNS-Schädigung: Vergiftung, Koma Muskelschädigung: Dermatomyositis, musk. Dystrophie, metab. Myopathie. Poliomyelitis, Bulbärparalyse, MS,... ösophageale Phase: Neuropathien: diabetisch, alkoholisch, urämisch Sklerodermie, Lupus eryth., PCP Achalasie, Chagas, diffuse Spasmen @ www.allergology.at Ösophagus-Divertikel juxtasphinktäre Divertikel LAIMER 70%: Zenker´sches Pulsationsdivertikel (falsch: dorsal) Funktionelle Divertikel (Pseudo) Traktionsdivertikel epiphrenische Ampulle @ www.allergology.at (echt, ventral, parabronchial) juxtasphinktäre Divert. Spasmen Ösophagus-Divertikel: Symptome Juxtasphinktäre Pulsations-D. Atembeschwerden Druck retrosternal Traktionsdivertikel oft keine Symptome (oder Druck, Dysphagie, Hustenreiz) Reizhusten Epiphrenische D. Zenker-D. Druck, Sodbrennen, epigastr. Schmerzen, Dysphagie Diagnose: Röntgen (Endoskopie) Therapie: OP, Myotomie (UÖS) @ www.allergology.at Hiatushernien Axiale H. Paraösophageale H. (Gleitbruch, Brachyö.) Bruchsack: Peritoneum parietale Strangulation! Gastropexie Reflux, Blutungen @ www.allergology.at postprandialer Druck, Dysphagie, Erbrechen, Infarzierung Diffuser Ösophagusspasmus Ätiologie unbekannt sensitiv gegenüber Cholinergika, Pentagastrin retrosternale Schmerzen, Dysphagie normal Spasmus 100 cm ab ZR 20 30 40 0 100 Therapie 0 100 Anfallskupierung und Langzeit: 0 vor den Mahlzeiten mmHg @ www.allergology.at best. Speisen vermeiden Nifedipin, Isosorbitdinitrat Achalasie Megaösophagus Ätiologie unbekannt (infektiös?) Entzündl. Infiltrate im Plexus myentericus, Ganglienzellverlust, UÖS Tonus erhöht Dysphagie, Regurgitation normal Achalasie 100 cm ab ZR 20 30 40 0 100 Therapie: 0 100 Nifedipin, Nitroglycerin, 0 Dehnung UÖS, Myotomie mmHg @ www.allergology.at Isosorbitdinitrat Achalasie CT Thorax: Achalasie @ www.allergology.at Dilatation Wandverdünnung Entzündung M. Chagas Akutes Stadium @ www.allergology.at M. Chagas: akutes - chronisches Stadium Blutausstrich Trypanosoma cruzi Herzmuskel Megacolon @ www.allergology.at Refluxkrankheit: GERD Störungen Kardiaverschlussmechanismus epiphrenische Ampulle Hiatus ösoph. • Schwäche UÖS • postoperativ: Gastrektomie, Kardiaresektion, Heller OP Pars cardiaca • Systemerkrankungen: Sklerodermie, Diabet. Polyneuropathie Gestörte ösophageale Clearance @ Aggressives Refluat: Säure, Pepsin Galle, www.allergology.at Pankreasenzyme • Mechanisch: Magensonde • Fett, Alkohol, Nikotin • Glukagon, Sekretin, PgE2, Östrogene, ... • ODER: Unzeitige Erschlaffung GERD bei Kindern Ursache: • Funktionsstörung UÖS (LES) • 50% der Neugeborenen Gefahren: stumpfer Winkel • Chron. Ösophagitis Gastrostomie Tubus • Aspirationspneumonien • Gedeihstörungen Therapien: Lifestyle-Änderung Säurereduktion Fundiplikatio evtl. kombiniert mit Pylormyotomie @ www.allergology.at Malposition Refluxkrankheit: Ösophagitis akut: Säuren, Laugen, tox. Substanzen chronisch: proximal von Stenosen (Achalasie, Narben, Tumore) Adventitia Plattenepithel Längsmuskel Ringmuskel Musc.mucosae Plattenepithel Erosive Ösophagitis ERSATZ Zylinderepithel Grad I @ www.allergology.at Grad II Grad III Therapie der Refluxkrankheit Lagerung, kleine Mahlzeiten Fett, Nikotin, Alkohol, Übergewicht reduzieren Metoclopramid Domperidon Säurereduktion Neutralisation peptische Stenose: Bougierung @ www.allergology.at Refluxkrankheit Barrett-Ösophagus 1.) Ulzeröse Ösophagitis Plattenepithel Zylinderepithel Übergangsulkus Barrett-Ulkus 2.) peptische Stenose 3.) 10% Adenokarzinom @ www.allergology.at Zylinderepithel Ösophaguskarzinome – Adenokarzinome (Kardia, Endobrachyösophagus) – Plattenepithelkarzinome Dysphagie, Sodbrennen, retrosternale Schmerzen, Regurgitation Risikofaktoren: Alkohol (x 7) , Rauchen (x 7), beides (x 40) Therapie der Ösophagustumoren: OP, Celestintubus @ www.allergology.at Pathophysiologie Magen Normalbefund Übergang Speiseröhre/Magen. Das dunkelrote Gewebe ist magenzugehörig während das hellere Rot speiseröhrenzugehörig ist. @ www.allergology.at Anatomie des Magens Pars cardiaca P. pylorica Fundus Corpus ventriculi Antrum pyloricum Peristaltik: 1mm Partikel @ www.allergology.at Histologie des Magens Foveolae gastricae Glandulae gastricae Tunica mucosa mit Muscularis mucosae, Mastzellen Tela submucosa: Gefäße, Plexus submucosus Meißner Tunica muscularis: Plexus myentericus Auerbach @ www.allergology.at Histologie des Magens Kardia Fundus Nebenzellen Schleim Antrum Oberflächenz.: Mukus, Bikarbonat G-Zellen (APUD) Hauptzellen Pepsinogene Belegzellen HCl, intrinsic F. @ www.allergology.at Gastrin : Mastzellen: Mucosa HCl Sekretion der Parietalzelle basolateral Parietalzelle apikal Carboanhydrase H2O + CO2 HCO3- HCO3-+ H+ ClCl- H+ K+ Austauschpumpe Na+ Na+ ClK+ Rezeptoren: Acetylcholin, Histamin, Gastrin @ www.allergology.at Feinregulation der HCl-Sekretion HCl-Produktion, Belegzellen Histamin Fundus Mastzellen Antrum Gastrin Acetylcholin G-Zellen (APUD) Somatostatin hemmend @ www.allergology.at Innervation des Magens N. Vagus Sympathicus: Sympathicus hemmt Sekretion, Motilität Nn. splanchnici Nn. cardiaci Parasympathicus: Pl.cardiacus Nn. pulmonales stimuliert Sekretion, Motilität Pl.pulmonalis Magen Pl. coeliacus Intestinum Gefäße Grenzstrang Pl. mesentericus sup. Leber @ www.allergology.at Colon Pankreas Plexus submucosus Plexus myentericus Regulation der Magensekretion 1.) Kephal-vagale Phase: Acetylcholin - HCl, Schleim, Gastrin N. Vagus 2.) Gastrale Phase: Gastrin - HCl 3.) Feed back: Intestinale Phase Lokale Reflexe Sekretin, GIP Pl. coeliacus @ www.allergology.at Sekretion des Magens exokrine Komponente Oligosaccharide @ www.allergology.at Pepsin s=s Proteinkette s=s – G-Zellen: Gastrin Parietalzellsekret: HCl Intrinsic Faktor: Vit B12 Resorption non Parietalzellsekret: Interstitiell: pH 7.4 Pepsinogene Gruppe I (1-5) (S.b.M.) und II (6-7) (g.M.) Albumin, sekretorische Igs (IgA, IgG) Magenschleim: s=s – – – – – – endokrine Komponente wasserunlöslich wasserlöslich Schutz vor Selbstverdauung des Magens Belegzellen: HCl Fundus pH 7.4 pH 0.8 pH 0.8 Corpus Antrum Mukus, Bikarbonat Bikarbonat Oberflächenz. @ www.allergology.at pH 7.4 Schutz vor Selbstverdauung des Magens H+ pH 0.8 1.) Mukus HCO3- + H+ = H2O + CO2 pH 7.4 HCl H+ 2.)Diffusionsbarriere HCO3 - Batterie Oberflächenz. 3.) Blutfluß Abtransport H+ Angebot HCO3 @ www.allergology.at 4.) Reparation von Schleimhautzellen Motilitätsstörungen des Magens – Verzögerte Magenentleerung – Beschleunigte Magenentleerung – Duodenogastraler Reflux @ www.allergology.at Verzögerte Magenentleerung – Glatte Muskulatur: z.B. Sklerodermie – Nerval: Polyneuropathie, Bulbärparalyse Opiate, Anticholinergika, Dopamin Elektrolytverschiebungen (Diuretika, Erbrechen, Diarrhoen,...) Ulzera, Tumoren, Stenose – Medikamente: – neuromuskulär: – organisch: – postoperativ Volumenzunahme, Dehnung, Sekretion führen zu Übelkeit, Erbrechen, Elektrolytversch. @ www.allergology.at Beschleunigte Magenentleerung – exogene oder endogene cholinerge Stimuli – Vagotomie (rezeptive Relaxation verhindert - Druck - Entleerung) Vagus – Vagotomie und post Magenoperationen: Sturzentleerung, postalimentäres Frühdumping @ www.allergology.at postalimentäres Frühdumping: 0 - 30 min 1-2% nach GastrinProduktion Duodenum Vagotomie Magen hyperosmolar H2O 2-4% nach Billroth I H2O H2O H2O KrönleinEiselsberg Jejunum 5 - 20% nach Billroth II @ www.allergology.at Hypovolämie Blässe, Facies hypokratica, Schweiß, Übelkeit Schwindel, Tachykardie Kollaps postalimentäres Spätdumping: 90 min - 3 h gesteigerte Glukose Resorption Glukose hohe Serum-Glukose Magen Duodenum Pankreas Insulin Hypoglykämie Therapie: kleine Mahlzeiten horizontale Lagerung, Anticholinergika, Serotonin-Antagonisten: Methysergid @ www.allergology.at Hypoglykämie Müdigkeit, Hunger, Zittern, Schweiß, Tachykardie, Nervosität Duodenogastraler Reflux – Physiologisch – Pathologisch nach Magenteilresektionen, Motilitätsstörungen – gleichzeitig galliges Erbrechen Refluxösophagitis aggressiv! Gallensäuren, Lysolecithin, pH @ www.allergology.at Gastritis – akute Gastritis • akut hämorrhagische Gastritis • Streßulkus – chronische Gastritis • Oberflächengastritis und • chronisch atrophische Gastritis @ www.allergology.at Akute erosive Gastritis – Alkohol – Chemische Noxen (Säuren, Laugen) – Thermische Noxen (Speisen) – Strahlen – Bakteriell: Helicobacter pylori, Typhus, Ruhr – Medikamente: Acetylsalicylsäure, Indometazin, Phenylbutazon,... Symptome: Schmerzen, Übelkeit, Erbrechen Appetitmangel, Krankheitsgefühl, gastrointestinale Blutungen @ www.allergology.at Akute gastroduodenale Schleimhautläsion H+ pH 0.8 Aggressive Faktoren: HCl, Pepsin, duodenogastraler Reflux: Gallensäuren, Lysolecithin 1.) Mukus HCO3- + H+ = H2O + CO2 2.) Neutralisation H+ pH 7.4 Schock Vasokonstriktion Pharmaka 3.)Durchblutung Abtransport H+ Angebot HCO34.) Reparation @ www.allergology.at Blutfluß Lam.prop. Ansäuerung, Ulzera Akute gastroduodenale Schleimhautläsion Acetylsalizylsäure pH 0.8 1.) Mukusbarriere Schleimsekretion 2.) Neutralisation HCO3- PGE2 Mikrozirkulation pH 7.4 3.)Durchblutung Abtransport H+ Angebot HCO3 @ www.allergology.at 4.) Reparation durch vorhandene Zellen Stressulkus – bakterielle Sepsis – Hirntraumen – schwere Verbrennungen (Curling Ulcera) – Schock – Azidose – Ikterus – Operationen (Cushing-Ulcera) Symptome: Blutungen, Ulkusperforation @ www.allergology.at Gastritis – akute Gastritis • akut hämorrhagische Gastritis • Streßulkus – chronische Gastritis • Oberflächengastritis und • chronisch atrophische @ www.allergology.at Chronische Gastritis – Oberflächengastritis (Infiltrate) und – chronisch atrophische A, B, AB (Mukosaschwund) Helicobacter pylori ! Parietalzelle A Gastrin Parietalzelle B HCl- Hyposekretion G-Zelle @ www.allergology.at Gastrin HCl- Hypersekretion Chronisch atrophische Gastritis (80a: 60%) – Typ A (Korpus): Antikörper gegen Parietalz. und Intrinsic F. – Typ B (Antrum): gastroduodenaler Reflux – Typ AB: chron. Alkoholiker, IgA-Mangel, Chron. Antrumgastritis intest. Metaplasie @ www.allergology.at NSAID Chron. Antrumgastritis Glycoprotein R Cobalamin Cobalamin Metabolismus Parietalzellen produzieren Intrinsic Faktor Pankreasproteasen Resorption im terminalen Ileum: Rezeptor: Cubilin Transport an Peripherie/Leber mit Transcobalamin @ www.allergology.at Morbus Biermer - perniziöse Anämie Autoantikörper (Ak) gegen 1.) Parietalzellen 2.) Intrinsic Faktor Folgen: Chronisch atrophe Gastritis A Vit. B12 Mangel.... Hereditäre Megaloblastenanaemie (Finnland): Cubilin-Mutationen @ www.allergology.at Chronisches Ulcus ventrikuli / duodeni an Grenzzonen zwischen säuresezernierender und nicht säuresezernierender Mukosa gesunder und entzündeter Mukosa (in chron. Gastritis) Erosion Ulkus Submukosa Musc. mucosae intakt! @ www.allergology.at Chron. Randwall, Narben Symptome chronisches Ulkus – Typisch: Heftige rhythmische epigastrische Schmerzen: 2h postprandial, Nachtschmerz, Morgen schmerzfrei Besserung durch Nahrung oder Antazida – Atypisch: dyspeptische Beschwerden, Übelkeit, Völlegefühl, Brechneigung, Gewichtsverlust – 10% keine Beschwerden! @ www.allergology.at Komplikationen – Blutungen: Hämatemesis, Teerstühle, Blutungsanämie – Perforationen (10%): Schmerz, Schock, Peritonitis – Penetrationen (20%): Pankreas, Dauerschmerz – Rezidiv – Maligne Entartung (nur bei U. ventrikuli) – Pylorusstenosen (4-10%) Antrumdilatation: Stimulus für Gastrin - HCl Erosionen, Refluxösophagitis Erbrechen, Alkalose @ www.allergology.at Entstehung chron. Ulkuskrankheit – Entzündungstheorie: primäre B Gastritis: Helicobacter pylori – Aggressive/defensive Faktoren – Peptische Theorie: Hohe HCl und Pepsin, niedriger Schleimgehalt, Selbstandauung – Gefäßtheorie: Zirkulationsstörungen terminale Strombahn (Mikrothrombi, Gefäßspasmen): Resistenzstörungen d. Mukosa... @ www.allergology.at Ungleichgewicht • aggressive Faktoren: • defensive Faktoren – Mukosabarriere: – HCl, Pepsin, – Mukus – gastroduodenaler – HCO3- - Batterie Reflux: Lysolecithin, Gallensäuren – Mikrozirkulation: Vasokonstriktion, Schock, Medikamente – Lange Kontaktzeit @ www.allergology.at – Neutralisation – Durchblutung: H+-Abtransport, HCO3- -Bereitstellung • Säuresekretionsanalyse: BAO / PAO 0 mval HCl/h 10 Pentagastrin 20 50 70 Normal Ulcus duodeni Ulcus ventrikuli Werte erhöht (Belegzellen vermehrt und stimulierbar Feed back auf G-Z gestört) Werte normal oder eingeschränkt (Korpusschleimhautatrophie) Vagotomie, Antrumresektion Intragastrale Titration Zollinger-Ellison S. @ www.allergology.at Chonische Ulkuskrankheit Ursachen peptisches Ulcus ventrikuli und duodeni • Infektiös: 95% Gastritis-Folgen (Heliobacter pylori) • familiäre Disposition; HLA B5, Blutgruppe 0, Nichtsekreter; 3x mehr Männer • Hypergastrinämie: Gastrinom, Wermer-Syndrom, Paraneoplastische Syndrome, Leberzirrhose, Chron.Niereninsuffizienz • Säuresekretion variabel @ www.allergology.at Slow bacterial infection 1.) H. pylori: Zellschädigung (Zytotoxine, Phospholipasen) 2.) Insuffiziente Immunantwort (Igs) 3.) Polymorphkernige Granulozyten (NO, Radikale) Keine Elimination, Abwehr schädigt Mukosa zusätzlich Gastritis chronisch, Aktivität begrenzt @ www.allergology.at Mechanismus und Therapie der H.p. Infektion O=C NH2 Urease NH2 CO2+NH3 Sucralfat Adsorption aggressiver Faktoren (Gallensäuren, Pepsin) Urease Motilität Adhäsine Schleimsekretion HCO3- PGE2 Mikrozirkulation @ www.allergology.at Protektiver Film Entstehung des Ulcus duodeni 1.) HCl im Bulbus duodeni 2.) Erosionen 3.) Gastrale Metaplasie 4.) Besiedelung durch H. pylori Organotrop durch Adhäsine für Magenepithelzellen @ www.allergology.at Diagnose der Helicobacter pylori Infektion – Histologie (Biopsie: 2 Antrum, 2 Korpus) – spezifische Kultur – Indirekt: Serologie – Urease-Test Urease Test Phenolrot – Atemtest C13 @ www.allergology.at Medium H.p. E.c. pH>8.4 - rot Therapie der H.p. Infektion: Eradikation Säurereduktion und Antibiotika 2-wöchige Therapie TRIPLE Therapie mit Clarithromycin, Amoxicillin und Omeprazol mit Metronidazole, Amoxicillin and Omeprazol DUAL Therapie mit Omezaprol plus Amoxicillin, oder Omeprazol plus Clarinthomycin (Reinfektion nach Eradikation -1%) @ www.allergology.at Primäres Magenlymphom normal im Magen kein MALT chronische Helicobacter pylori-Infektion lymphatische Aggregate, Lymphfollikel Basis für MALT-Lymphome Nach H. pylori Eradikation: Rückbildung niedrig maligner MALT-Lymphome @ www.allergology.at Therapie Gastritis/Ulcera – H2-Rezeptoren-Blocker, Protonenpumpen-Hemmer – HCl-Neutralisation: Sucralfat, Natriumhydrogencarbonat – HCl-Bindung/Neutralisation: Al-Hydroxid, Mg-Hydroxid – Adstringentien für Rollkuren: Tannin, Ag-Eiweißpräparate, wismuthalt. Präparate – Radix liquiritae (Süßholz): steroidähnliches Glycosid @ www.allergology.at Magenkarzinom 20% aller CAs Intestinaler Typ – chronisch atrophische Gastritis 90% der Karzinome: H. pylori positiv intestinale Metaplasie – M. Biermer Diffuser Typ genetisch determiniert Männer 2x so häufig, 50 - 60a Blutgruppe A Verwandte 4x häufiger @ www.allergology.at Lokalisationen des MagenCA. Kardia: 10% Dysphagie, Reflux kl. Kurvatur: 20% gr. Kurvatur: 10% Antrum: 50% Pylorus: Magenentleerung gestört, Erbrechen @ www.allergology.at Magen Ca.-Symptome retrosternaler Druck, Schmerz, Dysphagie, okkultes Blut im Stuhl, Hämatemesis, Gewichtsabnahme, Kachexie infiltrativ: Wandstarre ulzerös: Nischen tumorös: Füllungsdefekte Diagnose: Röntgen @ www.allergology.at Magenkarzinom – Exogene Faktoren: Tumorinitiation Nitrosamine NO Benzpyrene CH3 - N - CH3 Menetrier – M. Menetrier, hyperplasiogene Magenpolypen – Tubuläre, villöse Adenome – Borderline lesion (Dysplasie III) – post Billroth I, II: 2 - 4 faches Risiko @ www.allergology.at Polyp Helicobacter pylori 1.) Mutagene Wirkung: stellt aus Urea Ammoniak her - andauernde N-Quelle verbraucht Vitamin C das als Anti-Oxidans wirkt Vit C lässt sich durch Peroxid-Radikale ( R-O-O. ) oxidieren. Dabei wird letzteres als Hydroperoxid (R-O-O-H) entschärft 2.) Tumorpromovierend durch chronische Entzündung @ www.allergology.at Umwandlung von Nitriten in Carzinogene R1 R1 NH + HNO2 N-N = O + H2O R1 R1 Sek. Amin Nitrit N-Nitrosamine: Präkanzerogen OH CH3 P450 N-N=O CH3 Bindung an DNA, RNA, Proteine @ www.allergology.at CH2 N-N = O CH3 HCHO CH3 H3C – N = N - OH OH- Ultimatives Canzerogen N2 H.p. induziert IL-8 Transkription in Epithelzellen Neutrophile produzieren Radikale Produkte des Oxidative Burst: Super-Oxid, H2O2, Singlet Sauerstoff, Hydroxyl-Radikale @ www.allergology.at WS 2004/2005 Pathophysiologie des Gastrointestinum Erika Jensen-Jarolim Zentrum für Physiologie und Pathophysiologie Medizinische Universität Wien www.allergology.at (teaching) @ www.allergology.at
