Patofyziologie trávícího
systému - část I
Ústní dutina a slinné žlázy
Jícen - GERD
Žaludek a duodenum
Peptický vřed
H. pylori
GIT
• 1- jícen
• 2- orgány peritoneální
dutiny
• 3- žaludek (1.5l)
• 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
Patofyziologie ústní dutiny
Patofyziologie ústní dutiny
• 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
• -amyláza (polysacharidy), lipáza
• lysozym (baktericidní)
• K+, Na+, Cl-, HCO3
•
onemocnění ústní dutiny
• poruchy sekrece slin
•  - záněty (např. tonzilitidy), mechanické dráždění
•  (xerostomie) - dehydratace, Sjögrenův 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
• karcinom – kuřáci, alkohol
• projevy systémových nemocí v dutině ústní
• anemie
• avitaminózy a karence železa
• malnutrice
• cyanóza
• Crohnova choroba
Reflexní slinění
Sjögrenův syndrom
• syn. keratokonjunktivitis sicca
• autoimunitní postižení slinných (xerostomie) a
slzných žlaz (xeroftalmie) porucha žvýkání a
polykání
• iniciováno virovou infekcí?
• obtížné mluvení
• suchý kašel
• dráždění, pálení, pocit cizího tělesa a zarudnutí očí
• někdy rovněž bolesti kloubů a svalů
• často společně se systémovými projevy
• ledvina – intersticiální nefritis
• plíce – bronchitida
• CNS – demyelinizace
• aj.
• někdy se SS vyskytuje společně s jinými
autoimun. nemocemi
• revmatoidní artritida
• systémový lupus erythematodes
• thyreopatie
JÍCEN
Anatomie a histologie jícnu
• horní 1/3 příčně pruhovaná
svalovina
• horní jícnový svěrač (m.
cricopharyngeus)
• dolní 2/3 hladká svalovina
• dolní jícnový svěrač (hladký sval)
• epiteliální výstelka
• horní 2/3 ne-keratinizovaný
dlaždicový epitel
• může dát vznik skvamóznímu
karcinomu
• v terminální části cylindrický epitel
• může dát vznik adenokarcinomu
• skvamokolumnární junkce (SCJ
neboli Z-linie) je endoskopicky
dobře viditelná čára přechodu dvou
typů epitelů
• gastroesofageální junkce (GEJ) je
pomyslná linie přechodu jícnu do
žaludku
Motilita jícnu
• normální motilita = kontrakce jícnu zajišťující
posun sousta k žaludku
• polykací reflex
• orální, faryngeální a esofageální fáze
• peristaltika
• high-resolution jícnová manometrie je vyšetření
jícnové motility
• měří se tlaky generované jícnovými svaly a svěrači
• poruchy motility a polykání
• dysfagie (orofaryngeální či esofageální)
• 1) funkční – často při tekuté i pevné stravě
• např. amyotrofická laterální skleróza nebo vegetativní
neuropatie u diabetu mellitus, Parkinsonova n., mrtvice,
mnohočetná skleróza, myasthenia gravis
• 2) mechanická obstrukce – typicky u pevné stravy
• např. achalazie, striktury (refluxní ezofagitida nebo ozáření),
sklerodermie, peptický vřed, tumory
• odynofagie
• bolestivé polykání
• globus pharyngeus
• persistentní nebo intermitentní nebolestivý pocit útvaru
beno cizího tělesa v hrdel (např. tablety nebo sousta)
Poruchy motility jícnu
• achalazie
• neschopnost relaxace dol. jícnového svěrače + zástava
peristaltiky
• v důsledku vrozeného nebo získaného postižení
myenterického nervového plexu (Meissneri) a produkce NO
syntetázou oxidu dusnatého
• 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 v místě infekce
• např. periorbitálně
• v chron. stadiu postižení GIT
• megakolon a megaesofagus
• a srdce
• kardiomyopatie
• v pozdějších stadiích malnutrice a selhání srdce
• možná demence
Hiátové hernie
• část žaludku proniká otvorem v bránici do hrudní dutiny (zadního mediastina)
• 1) skluzná
• 2) paraesofageální
• rizikové faktory
• vrozeně větší brániční otvor
• obezita
• zvýšený abdominální tlak
• např. při chron. zácpě
• gravidita
• komplikace
• akutní uskřinutí
• gastroesofageální reflux a Barrettův jícen
Gastroesofageální reflux (GER)
• antirefluxní bariéra
• dolní jícnový svěrač
• slizniční řasy žaludku
• úhel mezi žaludkem a jícnem
• peristaltika jícnu
• GER = retrográdní posun žaludečního obsahu do jícnu (nebo i výše do
úst a příp. respiračního traktu), kde působí agresivně
• přítomnost HCl, enzymů – proteáz (pepsin) a event. žluči (v přítomnosti
dudodeno-gastrického refluxu)
• příležitostný reflux se objevuje i u zdravých/nerizikových osob
• riziko GER je významně vyšší při hiátové hernii
• symptomy (refluxní choroby jícnu)
• subjektivní
• dysfagie
• pálení žlázy (pyrosis)
• břišní dyskomfort (bolest)
• bolest v krku
• objektivní
• říhání
• regurgitace
• až do dutiny ústní, nebezpečí aspirace
• kašel
• zvracení
• komplikace GER
• refluxní esofagitida
• ulcerace, striktury, krvácení
• Barrettův jícen
• cca 10% pacientů s GER
• adenokarcinom
Barrettův jícen
• přestavba (metaplazie) sliznice jícnu při dlouhodobém GER
• dlaždicový epitel metaplazuje na cylindrický
•  riziko adenokarcinomu jícnu
• až 40x vyšší než u zdravých
• patogeneze není jasná
• předpokládá se porucha diferenciace pluripotentních kmenových bb.
Barretův jícen - in vivo
Jícnové divertikly
• podle mechanizmu vzniku
• trakční
• pulzní
• kombinované
• podle lokalizace
• hypofaryngeální
• Zenkerův (pulzní)
• nepravý (jen sliznice)
• regurgitace bez známek dysfagie
• riziko aspirace
• hrudní (epibronchiální)
• často u trakcí mediastinální lymf. uzlinou při TBC
• epifrenické
• zvýšeným intraluminálním tlakem
• regurgitace tekutiny v noci
Jícnové varixy
• 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
Nádory jícnu
• benigní
• leiomyom
• fibrom
• hemangiom
• maligní
• dlaždicový karcinom
• adenokarcinom
• 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)
ŽALUDEK
Anatomie žaludku, žal. sliznice a žlázky
• motorická funkce
• reservoár
• mechanické rozmělnění
• posun a vyprazdňování do aborálních částí GIT
• sekrece
• sliznice horní 2/3 obsahuje zejm. parietální a hlavní bb.
• antrum obsahuje G (gastrin) a D (somatostatin) bb.
• hlenotvorné bb. jsou všude
DOI: (10.1152/physrev.00016.2019)
Specializace jednot. oblastí žaludku
• žaludek je tvořen funkčně 3
rozdílnými částmi:
• (1) kardie - nejproximálnější část
(přechod jícnu)
• (2) tělo žaludku – obsahuje
„oxyntické“ žlázky
• isthmální progenitorová oblast
• mnoho HCl-secernujících parietálních
bb.
• a hodně pepsinogen-secernujících
hlavních bb.
• rovněž ghrelin-secernující X bb.
• (3) antrum žaludku – obsahuje
„antrální“ žlázky
• prokukce hlenu
• gastrin-exprimující G bb.
• somatostatin-exprimující D bb.
• parietální a hlavní bb. jsou
minimálně zastoupeny
Regenerace žaludeční sliznice
Sekrece žaludeční šťávy (a její složení)
Regulace sekrece žaludeční šťávy
• V korpusu žaludku vagová inervace nejen stimuluje
parietální buňky přímo uvolněním ACh, ale rovněž
působením na ECL a D bb.
• vagová stimulace ECL bb. zvyšuje sekreci žaludeční
kyseliny prostřednictvím zvýšeného uvolňování
histaminu
• vagová stimulace D bb. také podporuje sekreci
žaludeční kyseliny inhibicí uvolňování somatostatinu
• V antru žaludku, vagový nerv stimuluje jak G tak D
bb.
• n. vagus stimuluje G buňky prostřednictvím GRP, což
podporuje uvolňování gastrinu
• gastrin podporuje sekreci žaludeční kyseliny dvěma
endokrinními mechanismy: přímo přes parietální buňku a
nepřímo přes buňku ECL, která uvolňuje histamin
• produkty probíhajícího trávení bílkovin (tj. peptidy a
aminokyseliny) přímo stimulují G buňky k uvolňování
gastrinu, který pak stimuluje sekreci žaludeční
kyseliny (pozitivní zpětná vazba)
• vagová stimulace D bb. via ACh inhibuje uvolnění
somatostatinu, který by jinak což by jinak inhibovalo
- parakrinními mechanismy - uvolňování histaminu z
ECL buněk a sekreci kyseliny parietálními buňkami
• snižující se pH (rostoucí [H+]) přímo stimuluje D
bb. k uvolnění somatostatinu a posupné inhibici
uvolňovaní gastrinu z G bb. a tedy redukci
žaludeční sekrece (negativní zpětná vazba)
Důležitá role prostaglandinů v regulaci
produkce žal. šťávy ale i dalších funkcí !!!
• prostaglandiny (PGE2 a PGI2) jsou
přítomny ve vysokých koncentracích v žal.
sliznici a žal. šťávě
• prostaglandiny inhibují HCl sekreci
• stimulují produkci hlenu a bikarbonátů
• udržují průtok krve žal. sliznicí
• poskytují zásadní ochranu proti širokému
spektru agens potenciálně poškozujících
sliznici
• farmakologická inhibice COX1 tudíž
významně ovlivňuje žal. sliznici negativním
způsobem
Poruchy motility žaludku
• zvracení (emesis)
• reflexní akt vedoucí k násilnému vypuzení
žaludečního obsahu ústy
• iniciováno z centra pro zvracení v retikulární
formaci prodlužené míchy
• v blízkosti také respirační a vazomotorické
centrum a centrum pro salivaci
• proto zvýšení srd. frekvence a slinění
• průběh
• hluboký nádech následovaný zadržením dechu
• uzavření hrtanové záklopky (glottis)
• kontrakce bránice, břišních a hrudních svalů
(tedy nitrobřišního a nitrohrudního tlaku)
• kontrakce pyloru a duodena a naopak relaxace
žaludku a dolního jícnového svěrače
• tedy žaludek má při zvracení v podstatě pasivní
úlohu, vše je důsledkem zvýšení nitrobřišního tlaku
• zvracení většinou předchází navolnost
(nausea)
• podněty zrakové, čichové a chuťové
• podněty z žaludku (roztažení, zpomalené
vyprazdňování, zánět)
• podráždění vestibulárního aparátu
• bolest
• zvracení centrálního původu
• z vyšších center
• meningitidy, úrazy hlavy, nádory mozku, epilepsie
• většinou bez nausei
Gastritis
• akutní
• stresová ( Cushingův vřed)
• trauma, popáleniny, po chirurgickém výkonu,  ICP
• šokový stav
• infekční
• post radiační
• alkohol
• korozivní
• systémové infekce
• bakteriální i virové
• urémie
• produkty závadného jídla
• chronická
• typ A - autoimunitní ( atrofická gastritida)
• typ B – bakteriální
• zánět zejm. antra způsobený H. pylori
• bez achlorhydrie a  gastrinu
Atrofická gastritida prekanceróza
• poškození převážně
parietálních bb. cytotox. T-
lymfocyty
• kompenzatorně  gastrin
• 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
(perniciózní) anemie
• větší zásoby B12 než železa v
játrech, efekt proto opožděný
• prekanceróza
Normal mechanisms and defects of B12 absorption
• The vitamin B12 (Cbl) released from food
protein by peptic action is bound to
haptocorrin (HC, also commonly known as
the R-protein, or the R-factor) produced by
the salivary glands of the oral cavity in
response to ingestion of food
• Cbl-HC complexes are formed in the
stomach and travel to the duodenum,
where pancreatic proteases digest the HC,
releasing Cbl to bind to intrinsic factor (IF)
• !!! B12 is structurally very sensitive to the
hydrochloric acid found in the stomach
secretions, and easily denatures in that
environment before it has a chance to be
absorbed by the small intestine
• The IF-Cbl complex binds to a specific
receptor in the distal ileum (the cubilinmegalin
receptor) and is internalized,
eventually released from lysosomes, and
transported into the blood
• Both HC and transcobalamin (TC) bind Cbl
in the circulation, although the latter is the
cellular delivery protein
PEPTICKÝ VŘED GASTRODUODENA
Žaludeční slizniční bariéra
• vlastnost žaludku, která umožňuje
bezpečně akumulovat žaludeční
šťávu nezbytnou pro digesci
• bariéra sestává ze 3 protektivních
komponent
• (1) kompaktní epitelová výstelka
• epitelové bb. na povrchu žaludečních klků
jsou spojeny prostřednictvím tight
junctions bránící hlubší vrstvy sliznice
• epitel má rovněž velmi vysokou
regenerativní kapacitu
• (2) vrstva hlenu produkovaná
specializovanými bb. žaludečních
žlázek
• tato nerozpustná forma mucinu tvoří
gelovou vrstvu na povrchu žal. sliznice
bránící autodigesci pepsinem a HCl a příp.
dalšími požitými agresivními látkami
• (3) hydrogen karbonátové ionty
secernované parietálními bb.
• bikarbonátové ionty difundují do hlenu (a
rovněž žaludeční cirkulace) a neutralizují
kyseliny
Peptický vřed
• dříve se za hlavní etiologický faktor
považovala hyperacidita
• ale ta se uplatňuje pouze u některých
nemocných (gastrinom – ZollingerEllison
syndrom)
• tumor vycházející z gastrin-produkujících
bb. pancreatu
• lokalizace v dist. části jícnu, žaludku,
duodenu a prox. části tenk. střeva
• rozsah
• ulcus = slizniční defekt
pronikající muscularis
mucosae
• eroze = defekt omezený
pouze na sliznici
• komplikace pept. vředu
• krvácení
• perforace
• penetrace
• striktura
Pneumoperitoneum
Patofyziologie peptického vředu
• vřed je vždy výsledkem nerovnováhy agresivních a
protektivních faktorů
• ztráta mukózní ochrany/obrany
• pokles slizniční perfuze
• např. stres nebo šok (popáleniny!), vysoký ICP (Cushingův
vřed)
• léky – inhibitory COX1 nebo fosfolipázy A
• NSAID
• kortikosteroidy
• dysmotilita
• opožděné vyprazdňování žaludku v případě žaludečního vředu
• zrychlené vyprazdňování žaludku v případě duodenálního
vředu
• omezená schopnost regenerace epitelu
• porušená syntéza prostaglandinů
• léky – inhibitory COX1 nebo fosfolipázy A
• NSAID
• kortikosteroidy
• agresivní faktory
• hyperacidita (HCl)
• habituálně zvýšená sekrece parietálních bb.
• vyšší bazální sekrece
• jejich větší množství
• větší citlivost k histaminu nebo gastrinu
•  pepsin
• žluč (u duodeno-gastrického refluxu)
• alkohol, nikotin, kofein
• Helicobacter pylori
Prevalence H. pylori v populacích celosvětově
• úspěšný lidský
mikrobiální patogen
• ve vyspělých zemích
infikuje žaludeční
sliznici u 30-50%
populace
• jinde mnohem více
• indukuje chron.
gastritidu B, peptické
eroze a vředy a je
debatován jeho podíl
na vzniku rakoviny
žaludku (karcinom a
lymfom) a atrofické
gastritidy
• pozitivita
• 90–95% pacientů s
duodenálním vředem
• 60–80% pacientů s
žaludečním vředem
• ale 20% zdravých,
trvale
asymptomatických
osob
Helicobacter pylori
• patogenicita/virulence závisí na
• faktorech hostitelského organismu/člověka
• vřed je multifaktoriální onemocnění
• rozdílech mezi kmeny H. pylori
• H. pylori je spirální mikroaerofilní G-negativní bakterie
• jeho genom kóduje cca 1500 proteinů vč. enzymů (např. ureáza, fosfolipáza),
adhezivních proteinů, exotoxinů (např. VacA), pro-zánětových mediatorů (např.
CagA)
• genom H. pylori se kontinuálně mění během chronické kolonizace nositele tím, že
mutuje a dochází k importu částí DNA z jiných kmenů H. pylori během perzistentní
infekce nebo re-ingekce
• H. pylori způsobuje poškození stěny žaludku 2 způsoby:
• přímé poškození epitelových bb. sliznice
• enkapsulované bičíky napomáhají rychlému pohybu a průniku H. pylori z kyselého
povrchu sliznice do hlubších vrstev (s vyšším pH)
• produkce ureázy (a tedy NH3) vede k lokální neutralizaci HCl
• produkce proteáz a fosfolipáz vede k destrukci hlenu
• produkce katalázy zvyšuje rezistenci k fagocytóze
• nepřímo stimulací produkce
• HCl mírnou hypergastrinémií (působením H. pylori na antrální G-bb.) a aktivací
protonové pumpy
• exotoxinů (jako např. VacA  uvolnění cytochromu C z mitochondrií  apoptóza)
• pro-zánětových mediadotrů (CagA) indukujících tvorbu dalších pro-zánětových
cytokinů (IL – 1β a TNF) mechanismus of action and resistance to acid environment
• H. pylori neprostupuje přes nepoškozený epitel  minimální či žádná
systémová imunitní odpověď u intaktní sliznice
• IgA protilátky
Pathogenicita H. pylori
• H. pylori moves in the viscous
mucin layer via flagella
• the urease activity enables
production of ammonia from
endogenous urea that buffers
gastric acid in the immediate
vicinity of organism
• expresses of bacterial adhesins
that enhances the bacterial
adherence to foveolar cells
• expression of bacterial toxins
• Cag A (Cytotoxin associated gene
A protein)
• alters signalling pathway, alters
the cytoskeletal rearrangement
and alters the tight junctions
between the cells
• Vac A (Vacuolating cytotoxin
gene A protein)
• causes formation of vacuoles in
the cells, induces apoptosis,
causes disruption of epithelial
junctions and blocks the T cells
response
Symptoms of gastric vs. duodenal ulcer
• stomach
• etiologically more often contribution of loss of
barrier function rather than true hyperacidity
• chron. gastritis type B
• duodenogastric reflux
• drugs
• older people
• painful soon after the onset of eating
• avoiding eating, patients often put on weight
• duodenum
• protection of duodenum weak
• Brunner’s glands secreting alkalic mucus
• coordinated peristaltics mixing gastric content with
pancreatic and biliary juices which then acidic
content
• etiologically more often hyperacidity and
infection by H. pylori
• genetic effects
• often blood group 0
• HLA-B5
• younger people
• neurotics (faster gastric motility)
• painful later after meal
• relieved by food
• seasonal manifestation
Pept. vřed žaludku vs. duodena
žaludek
• etiologicky se častěji uplatňuje
porucha obranyschopnosti sliznice
• chron. gastritida B
• duodenogastrický reflux
• ulcerózní léky
• kouření
• starší lidé
• klin. obraz
• bolest časněji po jídle
• cca půl až hodinu
• pacient raději hladoví
• úbytek váhy
• antacida neúčinná
• hojí se 2 – 3 měsíce
• riziko karcinomu žaludku
duodenum (4x častěji, tj. 80)
• ochrana duodena není tak vydatná jako u žaludku
• sliznice duodena obsahuje Brunnerovy žlázky, které secernují
alkalický, ale řídký hlen
• koordinovaní peristaltika duodena zabezpečuje promísené žal. šťávy
s pankreatickými a biliárními sekrety, což neutralizuje kyselou
žaludeční sekreci ze žaludku
• etiologicky častěji se uplatňuje hyperacidita a infekce H.
pylori
• genetické vlivy
• častěji kr. sk. 0
• HLA-B5
• mladší lidé, neurotičtí, sezónní manifestace
• klin. obraz
• bolesti v epigastriu v delším intervalu od jídla (2-3 hodiny, což se
někdy interpretuje jako na lačno)
• často budí nemocného v noci – noční hladové bolesti
• jídlo a antacida přinášejí úlevu
• nárůst váhy
• hojí se rychleji, cca 4 – 6 týdnů
Detekce H. pylori
• invasivně – z biopsie během gastroskopie
• světelná mikroskopie
• PCR
• kultivace
• intravitální mikroskopie
• ureázový test
• ne-invazivní
• aspirace žaludeční šťávy nasogastrickou
sondou s násl. PCR
• PCR ze vzorku stolice
• dechový test (urea breath test, UBT)