Pathophysiologie des
Gastrointestinaltrakts
Eva Untersmayr-ElsenhuberInstitut für Pathophysiologie
Medizinische Universität Wien
07.05.2007@ www.allergology.at
VorlesungsablaufVorlesungsablauf
07.05.07: Pathophysiologie Ösophagus und Magen08.05.07: Pathophysiologie des Magens und
Stoffwechsel09.05.07: Pathophysiologie des Intestinums
14 05 07 E t ü dli h li D k k14.05.07: Entzündliche u. maligne Darmerkrankungen15.05.07: Nahrungsmittelallergien/-Intoleranzen16 05 07: Mukosale Immunität16.05.07: Mukosale Immunität
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Ösophagus AnatomieÖsophagus - Anatomie
oberer Ö.sphinkter(M. constr. pharyngis inf.)
quergestreift
Muskulatur
Schraubensystem Übergangl tt
quergestreiftPars cervicalis
mittlere Engeglatt
Pars thoracica
unterer Ö.sphinkter Hiss
Pars abdominalis
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Physiologie des SchluckaktesMotilität:
aktiv und passiv
Physiologie des Schluckaktesnormal
b l l Ph
Schluckakt
aktiv und passiv
100
normal
buccolaryngeale Phase 20
R
0100
primäre Kontraktion(sekundäre K.: Dehnung)
30
cm a
b Z 100
0(sekundäre K.: Dehnung)(tertiäre K.: ungerichtet)
40100
0
Erschlaffung des unt Ö sphinkter (UÖS)
mmHg
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unt. Ö.sphinkter (UÖS)
Motilitätsstörungen des ÖsophagusMotilitätsstörungen des Ösophagusorganisch-mechanisch
oberer Sphinkter(M. constr. pharyngis inf.)
bukkopharyngeale Phase:Mißbildungen, Verletzungen,
TracheaEntzündungen, Tumoren
ösophageale Phase:mittlere EngeAorta
ösophageale Phase:Obstruktion: Ösophagitis, Bolus, Tumoren
unterer Sphinkter
p gKompression: Aneurysma, Mediastinaltumoren,
Pars abdominalisZenker-Divertikel, paraösoph. Hernie
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Ösophagus: InnervationÖsophagus: Innervationoberer ÖS
N. VagusSympathicusoberer ÖS.
Nn. cardiaci
SympathicusPl. pharyngeus
X.: direkte Äste N laryng recurrens
Nn. pulmonalesPl.cardiacusGanglion stellatum
N. laryng. recurrens
Pl.pulmonalisNn. splanchnici
Pl. coeliacusMagenIntestinum
Grenzstrang
Gefäße
LeberPl. mesentericus sup.
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G e st a gPankreasColon
Motilitätsstörungen des ÖsophagusMotilitätsstörungen des ÖsophagusNerval-funktionell
bukkopharyngeale und ösophageale Phase:quergestreiftZNS-Schädigung: Vergiftung, KomaMuskelschädigung: Dermatomyositis,musk Dystrophie metab Myopathie
Übergang
musk. Dystrophie, metab. Myopathie.Poliomyelitis, Bulbärparalyse, MS,...
ö h l Phglatt ösophageale Phase:Neuropathien: diabetisch, alkoholisch urämisch
glatt
alkoholisch, urämischSklerodermie, LE, PCPAchalasie, Chagas, diffuse Spasmen
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Achalasie, Chagas, diffuse Spasmen
Ösophagus Divertikeljuxtasphinktäre Divertikel
Ösophagus-Divertikel
70%: Zenker´sches P l ti di tik l
LAIMERFunktionellePulsationsdivertikel
(falsch: dorsal)
FunktionelleDivertikel
(Pseudo)
Traktionsdivertikel(echt, ventral,
b hi l)parabronchial)epiphrenischeAmpulle
Spasmenjuxtasphinktäre Divert.
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Ösophagus Divertikel: Symptome
T kti di tik l
Ösophagus-Divertikel: Symptome
JuxtasphinktärePulsations-D.
Traktionsdivertikeloft keine Symptome (oder Druck Dysphagie
Atembeschwerden
Druck retrosternal
Druck, Dysphagie, Hustenreiz)
Reizhusten
Epiphrenische DDiagnose:
Epiphrenische D.Druck, Sodbrennen, epigastr Schmerzen
Röntgen (Endoskopie)
epigastr. Schmerzen, Dysphagie Therapie:
OP, Myotomie (UÖS)
Zenker-D.
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, y ( )
HiatushernienHiatushernienAxiale H. Paraösophageale H.
(Gleitbruch Brachyö )
Bruchsack:Peritoneum parietale
Strangulation!
(Gleitbruch, Brachyö.)
Gastropexie
Reflux, postprandialer Druck, Dysphagie,
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Reflux, Blutungen
postp a d a e uc , ysp ag e,Erbrechen, Infarzierung
Diffuser ÖsophagusspasmusÄtiologie unbekannt
Diffuser ÖsophagusspasmusÄtiologie unbekanntsensitiv gegenüber Cholinergika, Pentagastrinretrosternale Schmerzen, Dysphagie, y p g
normal Spasmus
20
R
100
0 Therapie30
cm a
b ZR 100
0
Therapiebest. Speisen vermeidenAnfallskupierung und Langzeit:
40
c 100
0Nifedipin, Isosorbitdinitrat vor den Mahlzeiten
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mmHg
AchalasieÄtiologie unbekannt (infektiös?)
MegaösophagusAchalasie
Entzündl. Infiltrate im Plexus myentericus,Ganglienzellverlust, UÖS Tonus erhöhtDysphagie, Regurgitation
normal Achalasie
20100
0
30
m a
b ZR
0100
0Therapie:Nifedipin Nitroglycerin
40
cm 100
0
Nifedipin, Nitroglycerin, Isosorbitdinitrat Dehnung UÖS, Myotomie
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mmHg
g , y
AchalasieAchalasieDilatation
WandverdünnungEntzündung
CT Thorax: Achalasie
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M Chagas Akutes StadiumM. Chagas - Akutes Stadium
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M Chagas: akut/ chron StadiumBlutausstrich
M. Chagas: akut/ chron. Stadium
HerzmuskelTrypanosoma Herzmuskelypcruzi
Megacolon
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Refluxkrankheit: GERDRefluxkrankheit: GERDStörungen Kardiaverschlussmechanismus
Hiatusepiphrenische Ampulle
Pars cardiaca
p
• Schwäche UÖS• postoperativ: Gastrektomie, Kardiaresektion
Systemerkrankungen: Sklerodermie Polyneuropathie
Gestörte ClearanceAggressives Refluat: • Systemerkrankungen: Sklerodermie, Polyneuropathie
• Mechanisch: Magensonde• Fett, Alkohol, Nikotin
Gl k S k ti P E Ö t
ggSäure, PepsinGalle, Pankreasenzyme
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• Glukagon, Sekretin, PgE2, Östrogene, ...• ODER: Unzeitige Erschlaffung
Refluxkrankheit: ÖsophagitisRefluxkrankheit: Ösophagitisakut: Säuren, Laugen, tox. Substanzen
chronisch: proximal von Stenosen (Achalasie, Narben, Tumore)
Adventitia PlattenepithelLängsmuskel
Ringmuskel
p
Musc.mucosaePlattenepithel
ÖERSATZ
Erosive ÖsophagitisERSATZ
Zylinderepithel
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Grad I Grad II Grad III
RefluxkrankheitRefluxkrankheit
Barrett-Ösophagus
Plattenepithel Zylinderepithel
1.) Ulzeröse Ösophagitis
Übergangsulkus
Barrett UlkusBarrett-Ulkus Zylinderepithel
3 ) 10% Adenokarzinom
2.) peptische Stenose
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3.) 10% Adenokarzinom
GERD bei KindernGERD bei KindernUrsache:
• Funktionsstörung UÖS
• 50% der Neugeborenenstumpfer Winkel
Gastric bypass:
• Magensonde durchGefahren:
• Chron. Ösophagitis
stumpfer Winkel• Magensonde durch Nase
• PEG (Perkutane p g
• Aspirationspneumonien
• Gedeihstörungen Malposition
endoskopische Gastrostomie)
Gedeihstörungen
Therapien:Lif t l Ä dLifestyle-ÄnderungSäurereduktionFundiplikatio evtl. kombiniert
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mit Pyloromyotomie
Therapie der RefluxkrankheitTherapie der Refluxkrankheit
Lagerung, kleine Mahlzeiten
Fett Nikotin Alkohol Übergewicht reduzierenFett, Nikotin, Alkohol, Übergewicht reduzieren
MetoclopramidDomperidonDomperidon
Säurereduktion
peptische Stenose: Bougierung Neutralisation
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Ösophaguskarzinome– Adenokarzinome
ÖsophaguskarzinomeAdenokarzinome (Kardia, Endobrachyösophagus)
– Plattenepithelkarzinome– Plattenepithelkarzinome
Dysphagie, Sodbrennen,Dysphagie, Sodbrennen,retrosternale Schmerzen,RegurgitationRegurgitation
Risikofaktoren: Alkohol (x 7) , Rauchen (x 7), beides (x 40)
Therapie der Ösophagustumoren:
( ) , ( ), ( )
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OP, Celestintubus
ÖsophagusvarizenÖsophagusvarizenUmgehungskreisläufe bei Pf t d h hd k 12 HPfortaderhochdruck > 12 mm Hg
Bei Leberzirrhose, Budd-Chiari-Syndrom (selten)
Kollateralkreisläufe:1) Ösophagusvarizen2) Magenvarizen3) Rektaler Venenplexus4) Sappey – Venen5) V lienalis5) V. lienalis6) Vv. paraumbilicales
Therapie:
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Therapie:Verödung, Bandligatur
Pathophysiologie MagenPathophysiologie Magen
Normalbefund Übergang Speiseröhre/Magen. g g p gDas dunkelrote Gewebe ist magenzugehörig
während das hellere Rot speiseröhrenzugehörig ist.
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Anatomie des MagensAnatomie des Magens
Pars cardiaca F nd sPars cardiaca Fundus
P pyloricaP. pyloricaCorpus ventriculi
Antrum pyloricum
P i t ltik 1 P tik l
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Peristaltik: 1mm Partikel
Histologie des MagensFoveolae gastricae
Histologie des MagensFoveolae gastricae
Glandulae gastricae
Tunica mucosaTunica mucosa mit Muscularis mucosae, Mastzellen
Tela submucosa: Gefäße, Plexus submucosus Meißner
Tunica muscularis:Plexus myentericus Auerbachy
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Histologie des MagensHistologie des Magens
F dK di A tFundusKardia Antrum
Nebenzellen Schleim
Oberflächenz.:Mukus, Bikarbonat
Hauptzellen P i
G-Zellen (APUD)Gastrin
Pepsinogene
Belegzellen HCl, intrinsic F.
: Mastzellen:,Mucosa
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HCl Sekretion der ParietalzelleHCl Sekretion der Parietalzelleapikalbasolateral Parietalzelle
HCO -+ H+
CarboanhydraseH2O + CO2
HCO3-
H+
K+
HCO3 + H+
AustauschpumpeCl
Cl-3
K+
Na+
Cl-
Cl-Na+
K+K
Rezeptoren: Acetylcholin, Histamin, Gastrin
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p y , ,
Feinregulation der HCl SekretionFeinregulation der HCl-SekretionHCl-Produktion BelegzellenHCl Produktion Belegzellen
Histamin
M t llFundus
Histamin
Mastzellen
Antrum
Gastrin
Antrum
AcetylcholinGastrinG-Zellen (APUD)
Acetylcholin
S t t ti h d
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Somatostatin hemmend
Innervation des MagensInnervation des MagensN. Vagus
S thi Sympathicus:Nn. cardiaci
Sympathicus Sympathicus: hemmt Sekretion, Motilität
Parasympathicus:
Nn. pulmonalesPl.cardiacus
ci
y pstimuliert Sekretion, Motilität
Pl.pulmonalis
lanc
hnic
Pl. coeliacusMagen
Intestinum
Nn.
spl Plexus
submucosus
Plexus
Grenzstrang Pl. mesentericus sup.
Gefäße
Leber
Plexus myentericus
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GrenzstrangPankreasColon
Regulation der MagensekretionRegulation der Magensekretion1.) Kephal-vagale Phase: Acetylcholin - HCl, Schleim, Gastrin
N. Vagus
Pawloff´scher Versuch 1905 (http://paedpsych jk uni linz ac at
2.) Gastrale Phase: Gastrin - HCl
(http://paedpsych.jk.uni-linz.ac.at
Pl. coeliacus3.) Feed back: Intestinale Phase
L k l R fl
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Lokale ReflexeSekretin, GIP
Sekretion des Magensexokrine Komponente endokrine Komponente
Sekretion des Magens
– Parietalzellsekret: HCl– Intrinsic Faktor: Vit B12 Resorption
– G-Zellen: Gastrin12 p
– non Parietalzellsekret: Interstitiell: pH 7.4– Pepsinogene Gruppe I (1-5) (S.b.M.) und II (6-7) (g.M.)p g pp ( ) ( ) ( ) (g )
– Albumin, sekretorische Igs (IgA, IgG)– Magenschleim:g
Proteinkette Pepsins s=s
Oligosaccharide s=ss=
s
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Oligosaccharidewasserunlöslich wasserlöslich
Schutz vor SelbstverdauungSchutz vor Selbstverdauung
Belegzellen: HCl
FunduspH 7.4pH 0.8 pH 0.8
CorpusAntrum
Mukus, Bikarbonat
Ob flä hBikarbonat
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Oberflächenz. pH 7.4
Schutz vor SelbstverdauungSchutz vor Selbstverdauung
pH 0.8
1 ) MukusHCl H+
H+2 )Diffusionsbarriere1.) MukusHCO3
-2.)Diffusionsbarriere
HCO3- + H+ = H2O + CO2
- Batterie3 2 2
Oberflächenz.pH 7.4
3.) BlutflußAbtransport H+
Angebot HCO3-
3 ) ut uß
4.) Reparation von Schleimhautzellen
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Angebot HCO3 Schleimhautzellen
Motilitätsstörungen des MagensMotilitätsstörungen des Magens
• Verzögerte Magenentleerung
• Beschleunigte Magenentleerung
D d t l• Duodenogastraler
RefluxReflux
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Verzögerte Magenentleerung- Glatte Muskulatur: z.B. Sklerodermie
Verzögerte Magenentleerung
- Nerval: Polyneuropathie, Bulbärparalyse
- Medikamente: Opiate, Anticholinergika, Dopamin
k lä El kt l t hi b- neuromuskulär: Elektrolytverschiebungen- (Diuretika, Erbrechen,
Diarrhoen )Diarrhoen,...)- organisch: Ulzera, Tumoren, Stenose
postoperativ- postoperativ Volumenzunahme, Dehnung, Sekretion
füh Üb lk it E b h El kt l t h@ www.allergology.at
führen zu Übelkeit, Erbrechen, Elektrolytversch.
Beschleunigte MagenentleerungBeschleunigte Magenentleerung– exogene oder endogene cholinerge Stimulig g g– Vagotomie (rezeptive Relaxation verhindert - Druck -
Entleerung)
Vagus
– und post Magenoperationen:und post Magenoperationen: Sturzentleerung, postalimentäres Frühdumping
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postalimentäres Frühdumpingpostalimentäres Frühdumpinghyperosmolar0 - 30 min
Gastrin-
Vagotomie1-2% nach
D d
MagenProduktionH2O
H2O2 4% nachDuodenumBillroth I H2O
H2O
H2O
2-4% nach
Krönlein-Eiselsberg
Hypovolämie
Jejunum
HypovolämieBlässe, Facies hypokratica,
Schweiß, ÜbelkeitSch indel Tach kardie
5 - 20% nach
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Billroth IIj Schwindel, Tachykardie
Kollaps
postalimentäres Spätdumping
Gl k90 min - 3 hpostalimentäres Spätdumping
gesteigerteGlukose Resorption
Glukose
hohe
Magen
Serum-Glukose
Magen
Duodenum InsulinDuodenumPankreas
HypoglykämieHypoglykämieMüdigkeit, Hunger, Zittern, Schweiß,
Tachykardie Nervosität
Hypoglykämie
Therapie: kleine Mahlzeiten
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Tachykardie, Nervositäthorizontale Lagerung, Anticholinergika, Serotonin-Antagonisten: Methysergid
GastritisGastritis– akute Gastritis
• akut hämorrhagische Gastritis• Streßulkus
– chronische Gastritis• Oberflächengastritis und• chronisch atrophische Gastritis
Erosion Ulkus
Submukosa
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Musc. mucosae intakt!
Akute erosive GastritisAkute erosive Gastritis– Alkohol– Chemische Noxen (Säuren, Laugen)
– Thermische Noxen (Speisen)( p )
– StrahlenBakteriell: Helicobacter pylori Typhus Ruhr– Bakteriell: Helicobacter pylori, Typhus, Ruhr
– Medikamente: Acetylsalicylsäure, Indometazin, PhenylbutazonPhenylbutazon,...
Symptome: Schmerzen, Übelkeit, Erbrechen Appetitmangel, Krankheitsgefühl, gastrointestinale Blutungen
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Akute gastroduodenale SH LäsionAkute gastroduodenale SH-LäsionAggressive Faktoren: HCl Pepsin duodenogastraler
1.) MukuspH 0.8 H+
HCl, Pepsin, duodenogastralerReflux: Gallensäuren, Lysolecithin
HCO3- + H+ = H2O + CO2
2 ) N t li ti2.) NeutralisationH+
pH 7.4
Abtransport H+
3.)DurchblutungSchock
Vasokonstriktion PharmakaAbtransport H
Angebot HCO3- Blutfluß
Lam.prop. Ansäuerung, Ulzera
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4.) Reparation Ulzera
Akute gastroduodenale SH LäsionAkute gastroduodenale SH-Läsion
A t l li l ä
1.) MukusbarrierepH 0.8
Schleimsekretion
Acetylsalizylsäure
1.) Mukusbarriere
2.) Neutralisation PGE2
Schleimsekretion
HCO3-
PGE2Mikrozirkulation
pH 7.4
Abtransport H+3.) Durchblutung
Abtransport HAngebot HCO3
- 4.) Reparation durchvorhandene Zellen
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StressulkusStressulkus– bakterielle Sepsis
Hi t– Hirntraumen– schwere Verbrennungen
(Curling Ulcera)(Curling Ulcera)– Schock– AzidoseAzidose– Ikterus– Operationen (Cushing-Ulcera)p ( g )
Symptome: Blutungen, Ulkusperforation
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GastritisGastritis– akute Gastritis
• akut hämorrhagische Gastritis• StreßulkusStreßulkus
– chronische Gastritis• Oberflächengastritis und• chronisch atrophische G.chronisch atrophische G.
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Chronisch atrophische GastritisChronisch atrophische Gastritis(80 a: 60%) Basiert oft auf Oberflächengastritis mit Infiltraten
– Typ A (Korpus): Autoimmun Antikörper gegen Parietalz. und Intrinsic F.
– Typ B (Antrum): Bakteriell Helicobacter pylori
– Typ C (ganzer M.): ChemischAlkohol, NSAID, Nikotin, IgA-Mangel
A
Chron. AntrumgastritisChron. AntrumgastritisB
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ggintest. Metaplasie
Morbus Biermer perniziöse Anämie
A t tikö (Ak)
Morbus Biermer - perniziöse Anämie
Autoantikörper (Ak) gegen
1 ) Parietalzellen1.) Parietalzellen2.) Intrinsic Faktor
Folgen:Chronisch atrophe Gastritis AVit. B12 Mangel....Vit. B12 Mangel....
Hereditäre Megaloblastenanaemie (Finnland): Cubilin-Mutationen(Finnland): Cubilin-Mutationen
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Cobalamin MetabolismusCobalamin Metabolismus
Glycoprotein R Cobalamin
Parietalzellen produzierenParietalzellen produzierenIntrinsic Faktor
Pankreasproteasen
Resorption im terminalen Ileum:Rezeptor: CubilinRezeptor: Cubilin
Transport an Peripherie/Leberit T b l i
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mit Transcobalamin
Schilling TestSchilling Test
Teil 1: Zustand Parietalzellen ?
m U
rin normal
1. Gabe: radioakt. Vitamin B-12 oral
2. Gabe: Vit B12 unmarkiert, nach 2-6h tVit.B
12 im
Perniziosa
3. Urinsammlung über 24ht
normal u. Perniziosa
rin
Teil 2: intakte Ileumresorption ?radioakt. Vit B-12 oral mit Intrinsic factor ResorptionstörungenB
12 im
Ur
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tResorptionstörungen
Vit.B
Perniziöse AnämieHypersegmentierter PMNPerniziöse Anämie
RBCs Hunter Glossitis
• schleichender Verlauf• Müdigkeit, Blässe. • Hunter Glossitis (Glossitis atrophicans)
Jahre h !• Hunter-Glossitis (Glossitis atrophicans)
• Neurologische Beschwerden (PNP): spastische Paresen, Parästhesien,
vorher !spastische Paresen, Parästhesien, Areflexien, psychotische Symptome
• Megaloblastische Anämie
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(hyperchrom, makrozytär)
Ulcus ventrikuli / duodeniUlcus ventrikuli / duodeni
an Grenzzonen zwischensäuresezernierender undsäuresezernierender und nicht säuresezernierender Mukosa
d d t ü d t M kgesunder und entzündeter Mukosa(in chron. Gastritis)
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Randwall, Narben
Symptome chronisches UlkusSymptome chronisches Ulkus– Typisch:
Heftige rhythmische epigastrische Schmerzen: 2h postprandial, Nachtschmerz, Morgen schmerzfreiBesserung durch Nahrung oder Antazida
– Atypisch:dyspeptische Beschwerden, Übelkeit, Völlegefühl, Brechneigung, GewichtsverlustGewichtsverlust
– 10% keine Beschwerden!
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QuellenangabeQuellenangabe
Wörterbuch Immunologie und Allergologie (Springer 2004)
Gastrointestinaltrakt (Erika Jensen-Jarolim)
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