Патогенез дисфункций системы пищеварения на уровне кишечника
Синдром недостаточного всасывания
Неадекватно низкое относительно потребностей организма всасывание нутриентов из просвета кишечника вызывают: а) расстройства любого вида и этапа пищеварения; б) патологические изменения органов-эффекторов пищеварительной системы.
Симптомокомплекс, вызываемый синдромом недостаточного всасывания как патологическим состоянием всего организма, весьма вариабелен. При этом специфичные симптомы могут быть проявлениями недостаточного всасывания определенных нутриентов (табл. 11.1).
Абсорбцию липидов из просвета кишечника снижают:
1. Падение секреции ферментов поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку вследствие: а) хронического панкреатита; б) рака поджелудочной железы; в) фиброза поджелудочной железы, связанного с ее кистозным перерождением.
2. Дефицит связанных желчных солей в просвете кишечника в результате холестаза.
3. Деконъюгация желчных солей в кишечнике при падении скорости пассажа его содержимого. Падение скорости пассажа как причину де-конъюгации обуславливают: а) слепые петли кишечника, образовавшиеся в результате оперативных вмешательств на органах живота (после резекции желудка по способу Бильрота II и др.); б) дивертикул тощей кишки сам по себе или в сочетании со свищем между тощей и толстой кишкой; в) расстройства моторики кишечника, в частности обусловленные нарушениями водно-солевого обмена, склеродермой и другими причинами низкой сократительной способности гладкомышечных элементов стенки кишки.
4. Недостаточное перемешивание желудочного содержимого с желчными солями и панкреатическими ферментами как результат операций на желудке, и особенно его субтотальной резекции по способу Бильрота П. После такого вмешательства на желудке одной из причин недостаточного всасывания может быть стаз в приводящей петле кишки как причина патогенной интенсификации бактериального роста в ее просвете.
Таблица 11.1
Связь симптомов и патогенеза синдрома недостаточного всасывания как патологического состояния всего организма
Симптом или проявления синдрома
Ведущие звенья патогенеза
Повышенная утомляемость, мышечная слабость и падение массы
Понос
Метеоризм
Аменорея, снижение либидо
Глосситы, хейлоз, стоматит
Макроцитарные и железодефщитные анемии Пурпура и экхимоз
Боли в костях и остеопороз Тетания и парестезии Нгйропатия на уровне периферических нервов Ксерофталъмия и ночная слепота Фолликулярный гиперкератоз и дерматиты Экзема Никтурия
Артериальная гипотензия
Азотемия
Снижение поступления во внутреннюю среду организма нутриентов как источников свободной энергии. Компенсаторная активация катаболических процессов в ответ на голодание, связанное с синдромом недостаточного всасывания. Анемия. Гипокалиемия как одно из следствий диареи и причина увеличения трансмембранного потенциала клеток скелетных мышц и падения возбудимости миоцитов Нарушение всасывания воды из просвета кишечника как результат роста содержания в нем невсасываемых осмолей из-за недостаточности полостного и пристеночного пищеварения. Ферментация не всосавшихся углеводов под влиянием энзимов бактерий, находящихся в просвете кишечника Снижение поступления во внутреннюю среду энергопластических субстратов как причина вторичного гипопитуитаризма Дефицит в организме железа, витамина В п, фолатов и других витаминов
Снижение всасывания витамина В и, фолиевой кислоты и железа
Недостаточное всасывание витамина К. Патологически низкая концентрация тромбина в крови как результат эндогенного голодания
Белковое голодание с нарушением процессов образования костной ткани и остеопорозом. Падение всасывания кальция Снижение содержания в организме кальция и магния Дефицит в организме витамина Вп и тиамина
Снижение всасывания из просвета кишечника витамина А
Низкое поступление во внутреннюю среду витамина А, других витаминов, цинка, а также незаменимых жирных кислот Патогенез неизвестен
Низкая скорость всасывания воды из просвета кишечника и гипокалиемия
Низкое всасывание воды и ионов из просвета кишечника как причина гиповолемии. Алиментарная дистрофия вследствие эндогенного голодания
Снижение скорости клубочковой фильтрации вследствие падения минутного объема кровообращения, связанного с гиповолемией и алиментарной дистрофией. Рост катаболизма в ответ на эндогенное голодание
К недостаточному всасыванию нутриентов могут приводить болезни, в основе которых лежат патологические изменения стенки тонкого кишечника:
Целиакия (нетропическая спру). Хотя этиология и патогенез заболевания еще не ясны полностью, можно считать, что болезнь представляет собой следствие повышенной чувствительности к глютену, который содержат зерна злаков, употребляемых в пищу человеком. Целиакия - это полигенное заболевание. Исследование биоптатов тонкой кишки, взятых у родственников пробанда первой степени, выявляет у 10-15% из них патологические изменения слизистой оболочки, характерные для целиакии. Кроме того, о мультифакториальном характере наследования заболевания свидетельствует тот факт, что в организме 60-90% больных нетропической спру определяют антигены клеточной поверхности В 8 и Dw3 из системы антигенов лейкоцитов человека.
Энзимопатическая гипотеза трактует целиакию (глютеновую болезнь) как интестинальную энзимопатию. Глютен —это белковый компонент клейковины, склеивающего компонента зерен пшеницы, ржи, ячменя, овса. Одна из фракций глютена глиадин может оказывать токсическое действие на слизистую оболочку тонкой кишки, причем токсична для кишки только одна из 50 фракций самого глиадина. В основе энзи-мопатической гипотезы лежит предположение, что целиакию обуславливает врожденный дефицит специфической пептидазы, расщепляющей токсическую фракцию глиадина.
Суть иммунопатологической гипотезы глютеновой болезни сводится к тому, что ее вызывает патологическая реакция системы иммунитета на глютен. Об иммунопатологической природе заболевания свидетельствует циркуляция с кровью больных антител к глютену. Кроме того, патологические изменения слизистой оболочки кишки вследствие целиакии характеризуются признаками аутоиммунного поражения, то есть ростом содержания в слизистой оболочке тучных, плазматических клеток, а также эозинофилов.
Согласно синтетической теории целиакии нерасщепленный вследствие энзимопатии глютен взаимодействует с клетками системы моно-нуклеарных фагоцитов в подслизистом слое стенки кишки, что приводит к их активации как начальному моменту аутоиммунного поражения.
Болезнь Уиппла -это редкое заболевание, которое в первую очередь проявляет себя спутанностью сознания, ослаблением памяти, такими признаками поражения черепно-мозговых нервов как нистагм и офтальмоплегия, общей слабостью, болями в суставах и в области живота, диареей и прогрессирующим снижением массы тела.
Расширение лимфатических сосудов брыжейки при болезни Уиппла обычно сочетается с нарушениями всасывания из просвета кишечника.,
У больных данным заболеванием падает абсорбция ксилозы в кишечнике. У части больных голодание из-за нарушения всасывания, обусловленного болезнью Уиппла, приводит к анемии и гипоальбуминемии. Одной из причин снижения концентрации альбумина в плазме крови можно считать потери белка в интерстиций стенки кишки и ее просвет из сосудов кишечной стенки. Возможно расширение сосудов стенки кишечника связано с локальной гиперцитокинемией как следствием хронической активации мононуклеарных фагоцитов подслизистого слоя.
При болезни Уиппла в слизистой оболочке стенки кишки выявляют специфические для нее макрофаги, цитозоль которых содержит характерные крупные гранулы. При электронной микроскопии в макрофагах выявляют характерные тельца размером 0,3-2,5 мкм с ультраструктурой микроорганизмов.
Предположительно основное звено патогенеза болезни Уиппла - это потерявшее защитное значение воспаление кишечной стенки, основным клеточным эффектором которого является ее мононуклеарный фагоцит, активированный при фагоцитозе еще неизвестного возбудителя инфекционного заболевания после его инвазии в стенку кишки
Эозинофильный гастроэнтерит - это заболевание, в основе которого лежат патологические изменения желудка, тонкой и толстой кишки еще пока неясной этиологии. В морфопатогенетическом отношении болезнь характеризуют рост содержания эозинофилов в циркулирующей крови и инфильтрация эозинофилами стенок желудка и кишечника. Предположительно болезнь представляет собой следствие иммунопатологических сдвигов, о чем свидетельствует ее частое сочетание с бронхиальной астмой, пищевой аллергией, аллергического ринитом, а также аутоиммунным гастритом. У некоторых больных идентификация аллергена и его элиминация из потребляемой пищи приводит к устойчивой ремиссии. Не исключено, что по своему патогенезу данное заболевание почти аналогично бронхиальной астме как эозинофильному десквама-ционному бронхиту. Очевидно, что при этих двух заболеваниях эозино-фил является клеточным эффектором основного звена их патогенеза, эозинофильного воспаления.
Первичный или вторичный амилоидоз подслизистого слоя стенки тонкого кишечника также может быть причиной падения кишечного всасывания. При этом связанное с амилоидозом угнетение моторики тонкого кишечника, предрасполагает к патологическому росту кишечной флоры в его просвете, что еще в большей степени угнетает всасывание нутриентов.
Болезнь Крона (региональный энтерит) - это хроническое воспалительное заболевание стенок органов, составляющих пищеварительный канал, которое обуславливает их патологические изменения на лю-
бом уровне от ротовой полости до анального отверстия. У 50% больных патологические изменения стенок захватывают подвздошную и часть толстой кишки. Чаще заболевание возникает в возрастном диапазоне от 12 до 30 или в возрасте около 50 лет.
Региональный энтерит - это полигенное заболевание. Известно, что вероятность страдать от болезни выше у родственников пробанда, чем у других представителей популяции. Мужчины болеют чаще, чем женщины. Чаще всего болезнь возникает у мужчин еврейской национальности.
Неоднократно роль возбудителя болезни Крона приписывалась патогенным микроорганизмам (РНК-содержащим вирусам и др.).
Есть основания считать региональный энтерит аутоиммунным заболеванием, так как у больных были выявлены патологические: а) рост числа определенных Т-лимфоцитов; б) клоны Т-клеток; в) функции Т-лимфоцитов. Об аутоиммунном характере заболевания свидетельствует его частое сочетание с аутоиммунным артритом (у 10-12 % больных).
Патологические изменения стенки кишки при болезни Крона включают:
» утолщение стенки вследствие воспаления, захватывающего все ее слои;
« увеличенные мезентериальные лимфатические узлы;.
« гранулемы стенки кишки (в 50% случаев);
» глубокие извитые или линейные изъязвления стенки кишки как причина образования свищей и стриктур;
« чередующиеся участки нормальной и патологически измененной слизистой оболочки кишки.
Боль в области живота у пациентов с болезнью Крона можно описать как кишечные колики. Кишечные колики у пациентов связаны с обструкцией пассажу кишечного содержимого вследствие утолщения стенки патологически измененной кишки со снижением ее просвета и возникновением стриктур.
Из других симптомов болезни следует выделить лихорадку, потерю веса, сильно выраженную общую слабость, анорексию и диарею. Клиническое течение болезни характеризует чередование ремиссий и обострений.
Пернициозная анемия при болезни Крона связана с низкой абсорбцией витамина В,2 патологически измененной подвздошной кишкой. У части больных нормохромная нормоцитарная анемия сочетается с задержкой роста и представляет собой следствие голодания как результата недостаточного всасывания нутриентов.
Нередко патологические изменения полых органов при болезни Крона захватывают стенки желчевыводящих путей, что может быть причиной жирового перерождения печени, перихолангита, неспецифи-
[Г 1Г
ческого гепатита, цирроза или склерозирующего холангита. Это повышает риск образования камней желчного пузыря, а у некоторой части пациентов даже приводит к циррозу печени.
Воспалительные изменения кишечника на определенном уровне у части пациентов с болезнью Крона приводят к блокаде выведения мочи по мочеточникам и обструктивной уропатии. При болезни Крона из-за усиленного цитолиза эпителиоцитов полых органов желудочно-кишечного тракта растет выведение мочевой кислоты с мочой и образование почечных камней соответствующего химического состава.
До сих пор полностью неясен патогенез такого проявления болезни Крона как узловатая эритема, из возможных механизмов возникновения которой нельзя исключить аутоиммунное поражение кожи.
Опасным осложнением болезни Крона является перфорация стенок полых органов и кровотечение из сосудов, поврежденных при образовании язв стенки кишки.
Одной из причин низкого относительно потребностей организма всасывания нутриентов может быть недостаточная абсорбционная площадь внутренней поверхности кишечника. Снижение абсорбционной площади до неадекватно низкого уровня - это чаще всего следствие обширной резекции тонкого кишечника, которую по жизненным показаниям предпринимают в связи с болезнью Крона или при ишемическом некрозе кишечника, вызванном тромбозом мезентериальных сосудов (синдром короткой петли). Резекция 50% тонкой кишки не приводит к синдрому недостаточного всасывания при условиях структурно-функциональной сохранности оставшейся части и гладкого течения послеоперационного периода. Резекция 40-50% тонкой кишки обычно хорошо переносится больными при сохранении проксимального отдела двенадцатиперстной кишки, дистального отдела подвздошной кишки и илео-цекального клапана. Резекция подвздошной кишки и только одного илеоцекального клапана может приводить к выраженной диарее и нарушениям всасывания при удалении менее 30 % кишки.
Гипогликемия как результат синдрома недостаточного всасывания стимулирует секрецию соляной кислоты париетальными клетками эпителия стенки желудка. Кроме того, транзиторную гиперсекрецию соляной кислоты клетками желудка можно считать следствием частичного выпадения тонкой кишки как эффектора эндокринных регуляторных систем из регуляции желудочной секреции.
Расстройства кишечного всасывания вследствие резекции проксимальной части тонкой кишки в основном состоят из снижения абсорбции кальция, фолиевой кислоты и железа. Если удаляется подвздошная кишка, то в первую очередь падает всасывание желчных кислот и витамина В12.
При синдроме короткой петли, в частности вызванном удалением значительной части подвздошной кишки, желчные кислоты начинают попадать в толстую кишку, что может быть причиной поноса.
Синдром короткой кишки характеризует связанная с качественным голоданием и парентеральным питанием жировая дистрофия печени, та или иная степень ее недостаточности, а также образование оксалатных почечных камней.
Интестинальная лимфангиэктазия — состояние расширения лимфатических сосудов стенок кишечника, брыжейки и роста давления в них лимфы вторичное по отношению к врожденному сужению лимфатических сосудов на определенном уровне, системным, локальным болезням и патологическим процессам, которые через возникновение препятствия оттоку лимфы от кишечника снижают кишечное всасывание. Интестинальная лимфангиэктазия может быть вторичной по отношению к туберкулезу кишечника, болезни Уиппла, раневым и травматическим повреждениям кишечника (кровоизлияние в брыжейку и др.); ее могут обуславливать злокачественные опухоли соответствующей локализации, а также репаративное или реактивное образование фиброзных тканей в ретроперитонеальном пространстве.
Интестинальная лимфома - плотное злокачественное новообразование стенок кишечника и брыжейки, состоящее из малигнизирован-ных клеточных элементов лимфатической или ретикулоэндотелиальной ткани, которые кажутся незрелыми или напоминают лимфоциты, плазматические клетки или гистиоциты. Интестинальная лимфома создает механическое препятствие лимофоттоку из кишечника, особенно препятствуя ему при лимфоматозе, то есть при множественных, широко распространенных зонах кишечника и брыжейки, пораженных лимфо-мой. В результате у больных с лимфомами и лимфоматозом стенок кишечника и его брыжейки резко падает кишечное всасывание и развивается эндогенное голодание. При распространении лимфоматоза за пределы полости брюшины причиной обструкции лимфооттоку из кишечника становится механическое ему препятствие, обусловленное образованием увеличенных лимфатических узлов в ретроперитонеальном пространстве. Интестинальную лимфому и лимфоматоз в клиническом отношении характеризуют хроническая лихорадка и периодические кратковременные обострения синдрома недостаточного всасывания как патологического состояния всего организма.
При радиационном энтерите, состоянии после гастрэктомии (субтотальной резекции желудка), а также у больных с инсулинзависимым сахарным диабетом патогенез синдрома недостаточного всасывания характеризует одновременное действие нескольких патогенетических механизмов.
Лучевое поражение кишечника (радиационный энтерит) при лучевой терапии злокачественных опухолей соответствующей локализации обуславливает стриктуры кишки, фиброзное перерождение ее стенок и брыжейки, а также интестинальную лимфангиэктазию. Это вызывает синдром недостаточного всасывания, ведущее звено патогенеза которого составляют нарушения микроциркуляции в стенке кишки и брыжейке и потеря ими кровеносных и лимфатических микрососудов.
Причинами синдрома недостаточного всасывания у больных с инсу-лин зависимым сахарным диабетом являются:
« нарушения иннервации стенки кишки, связанные с диабетической нейропатией на уровне периферических симпатических и парасимпатических нервов и вызывающие нарушения моторики кишечника;
« обусловленный угнетением моторики кишечника патогенно интенсивный бактериальный рост в его просвете; « недостаточность экзокринной функции поджелудочной железы,
особенно частая при вторичном сахарном диабете. Нарушения кишечного всасывания липидов может обусловить абе-талипопротеинемия (синдром Бассена-Корнцвейга), представляющая собой результат патогенной мутации в гене аполипротеина В. Данная мутация состоит в потере геном четырех пар нуклеотидов, что образует кодон, хранящий информацию о прекращении синтеза аполипопротеи-на, который локализован по ходу транскрипции в цепи нуклеотидной последовательности гораздо проксимальное нормального стоп-кодона. В результате геном экспрессирует аномальный «усеченный аполипопроте-ин». Эту моногенную болезнь, наследуемую по аутосомно-рецессивному типу, характеризуют отсутствие в плазме крови липопротеинов с плотностью ниже 1,063 (липопротеинов низкой плотности), акантоцитоз, пигментная дегенерация клетчатки, а также атаксия, то есть неспособность к координации произвольных движений. Акантоцитоз - редкое состояние, при котором большинство эритроцитов относятся к аканто-цитам, то есть красным кровяным клеткам с множественными шиловидными выростами. В плазме больных с абеталипопротеинемией фиксируют патологически низкий уровень концентрации холестерина и триглицеридов. Недостаток в организме холестерина и липидов как субстратов синтеза фосфолипидов клеточных мембран предположительно можно считать причиной акантоцитоза. Гиполипопроте-инемию со снижением в плазме крови концентрации липопротеинов низкой плотности следует связать с аномалиями синтеза аполипопро-теина В. Если больные абеталипопротеинемией гомозиготны по гену болезни, то гипохолестеринемия (патологически низкое содержание холестерина в плазме крови) особенно выражена. Так как нормальный
аполипопротеин В необходим для образования хиломикронов в инте-стинальных клетках (необходимый этап кишечной абсорбции липидов), то у больных с абеталипопротеинемией падает всасывание липидов из просвета кишки. Липиды при этом задерживаются энтероцита-ми, в цитозоле которых при исследовании биоптатов выявляют липид-ные включения.
Патологические изменения структуры стенки кишечника и дисфункции ее клеточных элементов, связанные с бактериальными, вирус-J'1- ными и паразитарными инфекциями, также могут вызывать синдром недостаточного всасывания как патологическое состояние всего организма. Так вирусные и бактериальные энтериты вызывают преходящее угнетение кишечного всасывания через снижение активности дисахари-дазы, расщепляющей дисахариды в просвете кишки и на поверхности энтероцитов, и (или) прямые повреждения интестинальных клеток. Тропическое спру — эндемическая болезнь кишечника с поносами и стеа-тореей вследствие недостаточной кишечной абсорбции липидов. Стеа-торея — выделение большого количества жира с испражнениями. Полагают, что тропическая спру представляет собой инфекционное заболевание неизвестной этиологии. Кроме того, причиной недостаточного всасывания может быть инвазия в просвет кишечника кривоголовок, то есть кровососущих нематод семейства Ancyclostomatidae, ленточных червей (кишечные паразитические черви, относящиеся к классу Cestoi-dea), а также паразитарная инвазия нематодой Strongyloides stercoralis (угрица кишечная) и другими нематодами.
Хроническая циркуляторная гипоксия кишки при одновременной атеросклеротической обтурации верхней и нижней брыжеечных артерий приводит к недостаточному всасыванию. Кроме обычных симптомов недостаточного всасывания, об атеросклерозе мезентериалъных артерий свидетельствуют понос с кровью в диарейной жидкости и острая боль в области живота после приема пищи.
Врожденные и приобретенные иммунодефициты, в основе которых лежат дисфункции В-лимфоцитов, могут приводить к синдрому недостаточного всасывания, особенно если они обуславливают недостаточное образование сывороточных иммуноглобулинов А и G, а также интести-нального иммуноглобулина А, функционирующего в качестве элемента защитной системы слизистой оболочки кишечной стенки, предотвращающей попадание патогенных бактерий и чужеродных антигенов из просвета кишечника во внутреннюю среду. В результате иммунодефицита как следствия гипоиммуноглобулинемии (патологически низкого содержания иммуноглобулинов в сыворотке крови и внутренней среде), а также недостатка интестинального иммуноглбулина А патогенные бактерии и чужеродные иммуногены форсируют энтероцитарный барьер, что вызы-
вает гиперплазию иммунокомпетентных клеток, локализованных в брыжеечных лимфатических узлах. Из-за гиперплазии клеток лимфатических узлов блокируется отток лимфы от кишечной стенки, развиваются лим-фангиэктазия и синдром недостаточного кишечного всасывания.
Диарея
Каждые сутки в просвет желудочно-кишечного канала поступают 9 л жидкости. Из этого количества общий объем выпитых жидкостей составляет в среднем только 2 л. Оставшиеся 7 л - это общий объем поступающих в просвет желудочно-кишечного канала секретов слюнных и желудочных желез, желчи, секретов поджелудочной железы и желез кишечника, которые формируют среду, необходимую для нормальных внутриполостного и пристеночного пищеварения. В физиологических условиях большая часть жидкости, поступающей за сутки в просвет кишечника, всасывается в его верхних отделах. Около 1 л жидкости, которая содержит непереваренные остатки пищи и продукты цитолиза энтероцитов, через илеоцекальный клапан попадает в толстую кишку. Одна из функций толстой кишки состоит в превращении поступающей из подвздошной кишки жидкости в плотные каповые массы, которые поступают в прямую кишку для экскреции через дефекацию. В результате снижения общей абсорбционной поверхности стенок кишечника (состояния после удаления части кишечника и др.), патологических изменений его стенок (хронические воспалительные заболевания стенок кишечника и др.), появления в просвете кишечника нереабсорбируемых осмолей, в том числе и вследствие недостаточного пищеварения, а также из-за ускорения пассажа кишечного содержимого падают абсорбция и реабсорбция жидкости из просвета кишечника (табл. 11.2). Падение абсорбции и реабсорбции ведет к дефициту объема внеклеточной жидкости, обезвоживанию и диарее (поносу).
Диарея —учащенное опорожнение кишечника, при котором фекальные массы имеют жидкую консистенцию.
Классическим примером секреторной диареи является понос при холере. При холере перегрузка толстой кишки жидким содержимым, поступающим из тонкой кишки, приводит к частому жидкому стулу, то есть диарее. В данном случае перегрузка толстой кишки жидкостью и относительная недостаточность абсорбции в толстой кишке представляют собой результат дисфункций на уровне тонкой кишки. Диарея при холере -это результат нарушений массопереноса ионов и воды через стенку кишечника на уровне тонкой кишки без воспаления ее стенок и заметных при световой и электронной микроскопии аномалий энтероцитов.
-;-Гэ '
Патогенетическая классификация диареи
Таблица 11.2
Тип диареи
Ведущее звено патогенеза