Хендерсон Д. - Патофизиология органов пищеварения

Патофизиология

Язвенная болезнь является результатом нарушения отношений между защитными (секреция слизи, простагландинов, бикарбонатов, кровообращение, клеточное обновление) и повреждающими (кислота, пепсин, желчные кислоты, панкреатические ферменты, бактерии) факторами. Старое правило Шварца "нет кислоты — нет язвы" до сих пор можно считать верным для большинства случаев язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, хотя для язвенной болезни желудка это условие не обязательно. К причинам формирования язвы также относят бактериальную инфекцию (Helicobacter pylori), употребление некоторых лекарственных препаратов (нестероидные противовоспалительные средства), курение, наследственность, нарушение эвакуации пищи из желудка, что в совокупности и приводит к дисбалансу между повреждающими и защитными факторами в желудке и двенадцатиперстной кишке. Об этих условиях при попытке понять патофизиологические основы язвенной болезни необходимо всегда помнить, включая и понимание физиологических механизмов защиты слизистой оболочки.

Защита слизистой оболочки желудка

Слизистая оболочка желудка постоянно подвергается воздействию кислоты и пепсина. В определенные периоды в течение суток рН содержимого желудка бывает меньше 2.0. Поэтому целесообразно проанализировать механизмы эффективной защиты слизистой оболочки желудка от повреждающих воздействий.

Прежде всего необходимо рассмотреть особенности структуры слизистой оболочки желудка, поскольку она и есть тот основной элемент, который вовлекается в повреждение и участвует в защитных механизмах при язвенной болезни. На Рис. 3-1 представлены клетки, входящие в состав кислотопродуцирующих желез желудка. В защитном барьере желудка клетки слизистой оболочки являются первой линией защиты от повреждающих факторов, особенно поверхностные клетки, секретирующие слизь и бикарбонаты, создающие физико-химический барьер для эпителиальных клеток желудка (рис. 3-2). Этот барьер представляет собой гель, имеющий в норме градиент рН. Этот градиент поддерживает нейтральный рН у клеточной поверхности. Гель состоит из неперемешивающегося слоя слизи, бикарбонатов, фосфолипидов и воды. Установлено, что факторы регуляции, стимулирующие синтез пепсина и соляной кислоты, одновременно стимулируют выделение слизи и синтез бикарбонатов.

Бикарбонаты необходимы для поддержания рН близким к нейтральному у поверхности эпителия. Все поверхностные эпителиальные клетки, выстилающие желудок и двенадцатиперстную кишку синтезируют и секретируют бикарбонаты. Слизистая оболочка проксимальной части двенадцатиперстной кишки вырабатывает бикарбонаты в количестве приблизительно в 2 раза большем, чем вся слизисРис. 3-1. Кислотопродуцирующая железа желудка. (По: Ito S., Winchester R.J. The final structure of the gastric mucosa in the bat.J. Cell. Biol. 16: 541, 1963; Yamada Т., Alpers D. H, Owyang C„ Powcll D. W., Silverstein F. E., eds. Textbook of Gastroenterology, 2nded. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1995: 297.) Рис. 3-2. Основные компоненты слизистого барьера и сосудистой сети желудка. (По: Yamada T., Alpers D. И., Owyang С., Powell D. W., Silverstein F. E., eds. Textbook of Gastroenterology, 2nd ed. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1995: 299.) тая оболочка желудка. Важную роль в поддержании базального уровня секреции бикарбонатов играют эндогенные простагландины. У пациентов с рецидивом язвенной болезни двенадцатиперстной кишки имеется выраженное снижение синтеза бикарбоната в проксимальных отделах двенадцатиперстной кишки (по сравнению со здоровыми людьми). Механизм снижения секреции бикарбонатов до конца неизвестен, хотя недавние исследования показали возможное участие в этом процессе Helicobacter pylori.

В поддержании устойчивости слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки к повреждающим факторам важную роль играют способность клеток к репарации, хорошее состояние микроциркуляции и секреция некоторых химических медиаторов защиты, таких как простагландины и факторы роста (эпидермальный фактор роста [ЭФР] и ?-трансформирующий фактор роста [?-ТФР]). Слизистая оболочка желудка и двенадцатиперстной кишки способна после повреждения очень быстро (в течение 15—30 мин) восстанавливаться. Этот процесс обычно происходит не за счет деления клеток, а в результате движения их из крипт желез вдоль базальной мембраны и закрытия таким образом дефекта в участке поврежденного эпителия. Простагландины, имеющиеся в слизистой оболочке желудка, могут секретироваться главными, добавочными (шеечными) и париетальными (обкладочными) клетками. Простагландины (простагландин Ег) способствуют защите слизистой оболочки желудка посредством угнетения активности париетальных клеток, стимулирования секреции слизи и бикарбонатов, увеличения кровотока в слизистой оболочке, снижения обратной диффузии ионов FT и ускорения клеточного обновления.

Повреждающие факторы

Соляная кислота. Как упоминалось ранее, правило Шварца "нет кислоты — нет язвы" в принципе верно для большинства случаев язвенной болезни. Поэтому столь огромное внимание уделяется изучению физиологии секреции соляной кислоты в желудке. Хотя факторы, участвующие в регуляции секреции кислоты, в данной главе детально не рассматриваются, необходимо выделить фундаментальные механизмы этого комплексного процесса.

Базальная секреция соляной кислоты — циркадный процесс с наименьшим уровнем секреции утром и максимальным ночью. Секреция кислоты в желудке подчиняется холинергической регуляции через блуждающий нерв и гистаминергической — через локально выделяющийся гистамин. Важнейшим физиологическим стимулятором секреции кислоты является пища. Процесс пищевой стимуляции секреции кислоты традиционно делится на три фазы: сложнорефлекторную, желудочную и кишечную. Сложнорефлекторная (цефалическая) фаза связана с видом, запахом и вкусом пищи. Под действием этих факторов происходит холинергическая стимуляция секреции кислоты в желудке через п. vagus. Как только пища попадает в желудок, начинается желудочная фаза секреции: растяжение желудка ведет к увеличению секреции через гуморальные механизмы регуляции. Некоторые вещества (аминокислоты и амины) непосредственно стимулируют синтез и секрецию гастрина, который, в свою очередь, стимулирует секрецию кислоты. Когда пища попадает в кишечник, начинается заключительная фаза стимуляции секреции кислоты. Основные механизмы стимуляции в этой фазе включают растяжение кишки, действие белков и продуктов их расщепления. Тонкая система медиаторов, регулирующих данную фазу, пока до конца не изучена. Как и в большинстве других биологических систем, здесь имеется несколько ингибирующих механизмов, активирующихся в процессе желудочной секреции и обеспечивающих общий баланс секреторного процесса. Рассмотрение механизмов, ингибирующих секрецию кислоты в желудке, не является целью данной главы, но наиболее важным из них представляется выделение гастроинтестинального гормона — соматостатина.

Клетки, в которых происходит образование и секреция соляной кислоты называются париетальными (обкладочными). Они преимущественно локализуются в железах слизистой оболочки дна желудка (рис. 3-1). Основные стимуляторы секреции кислоты в желудке — гистамин, гастрин и ацетилхолин. Многие факторы угнетают секрецию кислоты, наиболее важными среди них являются простагландины и соматостатин. Как стимуляторы, так и ингибиторы процесса секреции кислоты в желудке действуют через специфические рецепторы, находящиеся на обкладочных клетках. Гистамин, выделяющийся в основном из энтерохромаффинных клеток слизистой оболочки желудка, стимулирует секрецию кислоты через Н2-рецепторы, связанные с циклической АМФ (цАМФ). Гастрин и ацетилхолин активируют специфические рецепторы, связанные с системой кальций/протеинкиназа С. После активации соответствующих механизмов происходит стимуляция водородно-калиевых (H+/K+) АТФазных каналов, приводящая к продукции и выделению ионов водорода. Тщательное изучение этой фундаментальной физиологической концепции выявило новые патогенетические подходы к лечению язвенной болезни. Основные факторы регуляции секреции кислоты в желудке представлены на Рис. 3-3.

Базальная секреция кислоты у больных с язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки либо нормальная, либо повышена. В то же время максимально стимулированная секреция кислоты у таких больных (по сравнению со здоровыми людьми) значительно повышена. Небольшое число больных с дуоденальной язвой имеют очень высокие показатели базальной секреции соляной кислоты.

Пепсин. Главные клетки, также преимущественно находящиеся в железах слизистой оболочки дна желудка, вырабатывают пепсиноген — неактивный предшественник протеолитического фермента пепсина. Патогенетическая роль нарушений выработки пепсиногена в механизме язвенной болезни пока не ясна.

Helicobacter pylori. Достижения гастроэнтерологии в последнее время доказали связь между развитием язвенной болезни и инфицированностью Helicobacter pylori в желудке. Helicobacter pylori является грамотрицательной аэробной палочкой, имеющей жгутики и способной образовывать уреазу. Helicobacter pylori часто обнаруживается в слизистой оболочке желудка. Этот возбудитель иногда выявляРис. 3-3. Регуляция секреции кислоты в желудке. Показаны основные лиганды рецепторов, регулирующих секрецию соляной кислоты париетальными клетками. D-клетки — клетки, продуцирующие соматостатин; G-клетки — клетки, продуцирующие гастрин. ( По: Feldman M. Acid and gastric secretion in duodenal ulcer disease. Regul. Pept. Lett. 1: 1, 1989; Yamada Т., Alpers D. П., Owyang С., Powell D. W., Silverstein F. E., eds. Textbook of Gastroenterology, 2nd ed. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1995: 308.) ют и у здоровых людей, без каких-либо патологических проявлений, хотя значительно чаще (> 95 %) он обнаруживается у больных гастритом и язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки. Лечение гастрита и дуоденальной язвы препаратами, действующими на Helicobacter pylori, например висмутсодержащими препаратами и антибиотиками, приводит к клиническим и морфологическим признакам выздоровления. Хотя наличие данного микроорганизма четко коррелирует с гастритом и язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки, механизмы его влияния на процесс развития язвенной болезни остаются неизвестными. Первые исследования показали возможность как прямого, так и непрямого повреждения слизистой оболочки желудка этим микроорганизмом (рис. 3-4). Helicobacter pylori вырабатывает уреазу, липополисахариды и цитотоксин, которые, в свою очередь, могут привлекать и активировать клетки воспаления. Кроме того, последние исследования in vivo и in vitro показали, что местное воспаление, вызванное Helicobacter pylori, сочетается с умеренной гипергастринемией.

Другие причины. Нестероидные противовоспалительные средства являются важным повреждающим фактором для слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки, поскольку эти препараты угнетают выработку простагландинов — необходимых факторов защиты слизистой оболочки. Курение также способствует развитию язвы двенадцатиперстной кишки. Кроме того язвенная болезнь у курящих больных труднее поддается лечению. Влияние других факторов при расРис. 3-4. Возможные механизмы повреждения слизистой оболочки под действием Helicobacter pylori: прямое воздействие (аммиак [NH3], липополисахариды [ЛИС], уреаза, цитотоксин); непрямое (гастрин, соматостатин); индукция воспалительной реакции (гастрит, дуоденальная язва, язва желудка). (По: Blaser M.J. Hypotheses on the pathogcnesis and natural history of Helicobacter pylori-induced inflammation. Gastroenterology, 102: 772, 1992.) смотрении их роли в ульцерогенезе, таких как стресс, нарушения в питании и влияние кортикостероидов, не достаточно доказано.

Клинические корреляции

Язвенная болезнь

Эпидемиология Точные эпидемиологические данные о частоте и распространенности язвенной болезни отсутствуют. Согласно данным различных исследований, в США на протяжении жизни каждый 10-й мужчина и каждая 20-я женщина имеют язвенную болезнь. По всей видимости, распространенность и частота болезни имеют тенденцию к снижению. Раньше язвенная болезнь чаще встречалась у мужчин, чем у женщин (4 :1). Вряд ли нынешнее изменение соотношения до 2 :1 связано с уменьшением уровня заболеваемости у мужчин и стабильным уровнем заболеваемости у женщин. Количество госпитализаций по поводу язвенной болезни желудка не изменилось, но резко снизился уровень госпитализаций по поводу неосложненной язвенной болезни двенадцатиперстной кишки. Частота осложнений язвенной болезни — перфораций и кровотечений — осталась прежней. Смертность, связанная с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки, снизилась на 60-75 % у мужчин, но мало изменилась у женщин. В большинстве случаев причиной смерти остается кровотечение.

Некоторые хронические заболевания часто повышают риск развития язвенной болезни, например хронические обструктивные заболевания легких, цирроз печени, а также заболевания почек.

Признаки и симптомы

Классическим симптомом язвенной болезни двенадцатиперстной кишки является жгучая боль в эпигастрии, начинающаяся через 1 -3 ч после еды и уменьшающаяся после приема антацидов или пищи. Но в целом симптомы, связанные с язвенной болезнью, могут быть самыми разнообразными: от полного отсутствия боли до классического болевого синдрома, описанного выше.

Данные объективного обследования мало способствуют диагностике язвы, но необходимы для исключения других причин абдоминальных болей (опухолей, нейропатических и костно-мышечных болей) и выявления осложнений язвенной болезни (кровотечения, перфорации, стеноза).

Дифференциальный диагноз

Диспептические расстройства — самые частые жалобы, с которыми пациент обращается к врачу. Поскольку многие заболевания сопровождаются подобными расстройствами, необходимо тщательно провести дифференциальную диагностику. Постановка диагноза подробнее разбирается в разделе "Клиническое обследование".

Терапия

Целью терапевтических мероприятий при неосложненной язвенной болезни является: снижение болевого синдрома, стимуляция заживления язвы, профилактика рецидивов язвы и ее осложнений. Наряду с приемом противоязвенных препаратов больному необходимо прекратить курение и отказаться от применения нестероидных противовоспалительных препаратов. Не доказан положительный эффект ограничений в питании и назначения щадящих диет.

В последнее десятилетие резко увеличилось число противоязвенных препаратов. Фундаментальные исследования механизмов секреции кислоты привели к созданию препаратов, снижающих кислотность. Изучение защитных механизмов желудка способствовало появлению группы препаратов, повышающих защиту слизистой оболочки без влияния на секрецию кислоты в желудке. Кроме того, выявление роли Helicobacter pylori в патогенезе язвенной болезни привело к разработке методов антибиотикотерапии, направленной против этого микроорганизма.

Ингибиторы кислоты / нейтрализующие препараты

Антациды. Первыми препаратами, ускоряющими процесс заживления язвы, были антациды, снижающие кислотность желудочного сока. Они имеют много недостатков, к которым относятся необходимость частого приема, нарушение моторики кишечника (диарея, стимулированная магнием, или запоры, вызванные алюминием) и связывание фосфатов солями алюминия. В связи с применением Н2-антагонистов антацидные препараты отошли на второй план при лечении язвенной болезни.

Ну антагонисты. Как упоминалось ранее, существует три основных стимулятора обкладочных клеток: гастрин, ацетилхолин, гистамин. Имеются антагонисты каждого из этих биологически активных веществ, но наиболее эффективными оказались антагонисты Н2-гистаминовых рецепторов. Н2-антагонисты снижают как базальную, так и стимулированную секрецию кислоты. Обычно используются такие препараты, как циметидин, ранитидин, фамотидин и низатидин. Важнейшее значение в патогенезе развития язвенной болезни двенадцатиперстной кишки имеет секреция кислоты в ночное время. С учетом этого можно заменить многоразовые дневные приемы препаратов на одноразовый прием перед сном. Через 4 нед после применения Н2-антагонистов заживление дуоденальных язв наблюдается приблизительно в 80 % случаев, а при отсутствии лечения — только в 40 %. Применение этих препаратов в соответствующих дозах дает минимальный побочный эффект. Наиболее часто осложнения связаны с передозировкой Н2-антагонистов (в основном, циметидина) и приводят к нарушениям метаболизма препаратов из-за повреждения цитохрома Р450 в печени. Хроническая передозировка может приводить к гинекомастии, расстройствам сознания; чаще подобные нарушения наблюдаются у пожилых людей, страдающих печеночной или почечной недостаточностью.

Простагландины. Коммерческие препараты аналогов простагландинов (мизопростол), также как и циметидин, эффективны для заживления дуоденальных язв. В некоторых случаях, особенно при воспалении гастродуоденальной слизистой оболочки, вызванном нестероидными противовоспалительными препаратами, простагландины могут быть более действенны, чем Н2-антагонисты. Основными побочными эффектами являются диарея и сокращение матки, которое при беременности может привести к выкидышу.

Ингибиторы Н+,К+-АТФазы. Как упоминалось ранее, основным ферментом, отвечающим за выработку водородных ионов, является Н+,К+-АТФаза обкладочных клеток. Главный препарат из ингибиторов данного фермента — омепразол (производное бензимидазола), который предотвращает активацию Н+,К+-АТФазы ковалентным связыванием с дисульфидными группами. В настоящее время это наиболее сильный ингибитор секреции кислоты в желудке. Выраженная гипохлоргидрия вследствие применения омепразола часто сочетается с гипергастринемией, клиническая значимость которой при этом пока не очень понятна. Первоначально эти препараты рассматривались в качестве резервных для лечения больных с язвенной болезнью, рефрактерной к Н;-антагонистам, или больных с синдромом Золлингера-Эллисона, но в последнее время их применяют для сокращения сроков лечения дуоденальных язв.

Аитихолинергические препараты. Неселективные антихолинергические препараты имеют второстепенное значение в лечении язвенной болезни, когда используются самостоятельно, т. к. они слабо угнетают секрецию кислоты. Кроме того, у них много побочных эффектов.

Препараты, не влияющие на кислотность

Сукральфат. Это смесь сульфатированных дисахаридов. Препарат стимулирует заживление язвы и по клиническому эффекту сопоставим с Н2-антагонистами. Точные механизмы действия неизвестны, хотя предполагается, что он усиливает защитный гастродуоденальный барьер.

Коллоидный висмут. Препараты коллоидного висмута стимулируют заживление язвы и по эффекту сопоставимы с Н2-антагонистами. Наблюдаемый антибактериальный эффект этих препаратов в отношении Helicobacter pylori способствует ремиссии язвенной болезни, которая иногда даже более продолжительна, чем при применении Н2-антагонистов.

Антибиотики. Эффективное лечение против Helicobacter pylori (отсутствие микроорганизма в течение 4-х нед после окончания лечения) значительно снижает вероятность рецидива язвенной болезни. Стандартная терапия включает применение комбинации из трех препаратов: метронидазола, амоксициллина или тетрациклина и препаратов висмута — в течение 7-10 дней. Такая терапия приводит к положительному эффекту более чем в 85 % случаев. Однако комплексное применение этих препаратов часто осложняется побочным эффектом антибиотиков (тошнота, диарея, колит, вызванный Clostridium difficile). В последнее время стараются уменьшить число этих препаратов при лечении. Другая комбинация включает высокие дозы омепразола в сочетании с одним антибиотиком (амоксициллином), но целесообразность использования такой схемы пока не подтверждена сравнительными исследованиями.