病因及发病机制

一、病因及发病机制

(一)十二指肠胃反流发生机制

1.十二指肠胃反流的生理机制

健康人在空腹状态下,DGR常发生于胃十二指肠消化间期运动移行综合波(MMC)相末期和Ⅲ相。MMCⅡ相十二指肠内胰液和胆汁分泌量显著增加,为反流提供了物质基础,Ⅱ相无规律的运动产生了反流所必需的压力梯度。肠道分泌活动与运动平行增加的关系,为DGR在Ⅱ相达到高峰提供了条件。Keane等研究证明,通过十二指肠胆汁酸输出量及胃十二指肠标志物反流率,可以准确地预测Ⅲ相前后胃内胆汁酸的含量。反流入胃内的标志物14C-聚乙二醇,与胆汁酸和胰蛋白酶一样,在Ⅲ相前含量最高。但是,14C-聚乙二醇是持续灌入十二指肠内的,无胆汁酸、胰蛋白酶分泌时周期性变化。该结果支持胃肠运动和十二指肠内容物的容积,是空腹状态下DGR发生的主要决定因素,DGR不单纯是分泌活动的反映。

MMCⅢ相活动具有强有力的胃肠推进作用,可清除Ⅱ相末反流入胃内的十二指肠内容物,Ⅲ相前后30分钟内,胃内的反流物量有显著差异。因此,Ⅲ相活动可能具有抗反流作用。另有学者研究提出,DGR的发生与十二指肠Ⅲ相逆蠕动有关。此前,Bjomsson等发现十二指肠Ⅲ相末期具有“逆蠕动泵”的压力特点,可产生周期性的逆蠕动,十二指肠逆行压力波占85%±9%,79%可使胃窦出现“碱化”状态。Dalenback等研究了十二指肠Ⅲ相末期逆蠕动对MMC相关分泌活动的影响,胃窦MMCⅡ相末及Ⅲ相时,胃内酸度增高,胃蛋白酶分泌量在Ⅲ相时明显增高。随后,由于胃酸分泌减少,十二指肠逆蠕动引起DGR的发生,反流物中含有碳酸氢盐及IgA,导致胃窦Ⅲ相末期胃内处于“碱化”状态。

夜间胃内pH升高的机制尚不十分明确。曾认为夜间胃内pH周期性升高与胃窦Ⅰ相较低的胃酸分泌量有关。空腹状态胃酸分泌呈周期性波动,在Ⅲ相时胃酸分泌量最高。但是,同时将pH电极放于胃窦和胃体部,当观察到胃窦pH值增高时,胃体pH值仍保持在1~2,这与胃酸分泌周期性受抑制的观点相矛盾。Bjomsson等研究夜间胃窦pH值改变与胃十二指肠运动之间关系的结果发现,十二指肠Ⅲ相逆蠕动占Ⅲ相运动的67.4%,在所有受试者夜间Ⅲ相运动中至少出现一次逆蠕动为60%(52%~100%)。由于Ⅲ相运动在睡眠中出现率较高,十二指肠Ⅲ相逆蠕动也多发生在睡眠中,这可能是夜间比白天空腹时胃内pH增高更为多见的原因。十二指肠逆蠕动与幽门、胃窦的运动关系决定着DGR的发生。正常情况下DGR很少发生,当十二指肠出现逆蠕动时恰好幽门开放,而发生DGR。在十二指肠逆蠕动很强,而同时又出现强有力的胃窦收缩时,也可阻止DGR的发生。生理性DGR的意义尚不明确,可能对胃黏膜起保护作用。胃黏膜暴露于高酸及高胃蛋白酶环境之后,碱性内容物从十二指肠反流入胃内,对胃黏膜屏障功能可能具有修复作用。另外,反流物中含有分泌型IgA,可加强胃窦黏膜屏障的免疫防御功能。

2.十二指肠胃反流病理机制

(1)原发性或特发的幽门功能异常:由于幽门本身的解剖学,神经学或平滑肌原性病变,如先天性内脏神经病变、假性肠梗阻、巨十二指肠及小肠扩张等,十二指肠内容物可反流入胃,但在临床上这种病例很少见。

(2)继发性病理性十二指肠反流机制:各种原因所致幽门解剖学的异常和胃动力低下,胃窦-幽门-十二指肠运动协调运动减少,均可发生病理性胆汁反流或十二指肠内容物反流。

1)胃、十二指肠运动功能障碍:十二指肠内容物(包括胆汁)反流或反流量的多少,主要依靠的是生理的抗反流屏障(动力学),而是否产生胃黏膜的损伤还依赖于黏膜的抗损伤屏障作用。动力学抗反流屏障包括:①正常的胃排空,促进固体食物排除和及时清除十二指肠反流物;②幽门功能;③胃窦-幽门-十二指肠运动协调。先天性或继发性小肠肌源性或神经源性病变可导致十二指肠淤积、扩张,使之不能正常排空,这些疾病如结缔组织病、假性小肠梗阻、巨十二指肠等原发或继发性胃肠动力疾病,功能性胃肠病如功能性消化不良(FD)等。上腹痛综合征是FD的罗马Ⅲ标准中的一类分型,其发病被认为与DGR,胃窦动力低下相关。有报道采用气囊测压法观察FD患者胃窦-幽门-十二指肠运动协调运动与胆汁反流的关系,发现胃窦-幽门-十二指肠运动协调运动有利于对十二指肠胃反流物的清除。如若这种协调性发生障碍,一方面可能增加胆汁反流,同时亦降低了胃窦的窦泵清除作用,延长空腹状态下十二指肠内容物与胃黏膜的接触时间,导致胃黏膜损伤。

2)完整幽门解剖结构的破坏:幽门括约肌功能是抗十二指肠反流的重要屏障,当幽门正常解剖结构被破坏时(如外科胃大部切除,胃空肠吻合和幽门成形术等),幽门屏障作用缺失,使大量十二指肠内容物反流入胃,其中胃大部切除术后、胆汁反流性残胃炎等是最多见的。(https://www.daowen.com)

3)胆囊、胆道功能障碍:胆结石、胆囊切除术后等胆道运动功能障碍的患者,DGR的发生率明显增高,主要有两方面因素:一是由于胆囊丧失了贮存浓缩胆汁、间断排泄胆汁的功能,胆汁持续排出为DGR提供了条件;二是由于胃窦-幽门-十二指肠协调运动发生改变,术后患者DGR发生率增多,与空腹状态的胃窦、十二指肠动力障碍有关。与正常人比较,胆囊切除术后患者的胃窦Ⅲ相运动频率降低,Ⅲ相前十二指肠推进速度减慢,十二指肠近端Ⅲ相持续时间缩短。此外,胆囊切除术后血清胃泌素、胆囊收缩素、YY肽等胃肠道激素水平升高,也可直接影响胃-幽门-十二指肠协调运动,导致DGR发生增加。

4)胃肠神经肽和激素水平调节异常:某些胃肠神经肽和激素与自主神经系统共同调控胃肠道的运动和分泌功能,胃肠激素(如CCK、PYY、神经降压素和胃动素等)与禁食和餐后胃窦、胃窦-幽门-十二指肠协调运动密切相关。Wilson等研究了原发性DGR患者血浆胃肠激素水平及Roux-en-Y十二指肠空肠吻合术后的改变,术前空腹时神经降压素、胰岛素水平明显增高,餐后还可见CCK、PYY、促胰液素、肠胰高血糖素水平增高,术后大部分激素降至正常。同时进行胃排空检查还发现患者存在餐后早期半固体食物排空加快,并与神经降压素水平相关。研究表明CCK、PYY、神经降压素和肠胰高血糖素对胃排空及小肠传输功能有较强的抑制作用。促胰液素可增加胆汁反流量,促使卵磷脂转变为溶血性卵磷脂。NO和VIP对幽门功能及抗胆汁反流具有调控作用。

(二)胆汁对胃黏膜损伤机制

胆汁作为一种攻击因子对食管黏膜的损伤机制研究较多,但对胃黏膜损伤机制尚不十分明确。大多数健康人也存在生理性胆汁反流,多发生在凌晨,但含胆汁的肠内容物并未对胃黏膜有损伤作用。大多数认为胆汁刺激并不引起胃黏膜的炎细胞反应,但如果存在其他因素,如乙醇、药物或幽门螺杆菌HP感染时胆汁可能具有病理因素作用。通过残胃炎(胆汁反流)的研究发现,残胃胆酸量与胃黏膜细胞动力学、胃小凹上皮增生之间有明显关系,残胃胆汁浓度与腺体萎缩间呈正相关。因此,小凹增生对诊断胆汁反流性胃炎有意义。

胆汁作为化学致病因子对胃黏膜损伤的可能机制,有以下解释。

(1)胆酸膜表面去垢性:胆酸可溶解细胞脂降低黏膜屏障作用,引起化学性黏膜炎症。

(2)反流物的组分对黏膜的直接损伤作用。

十二指肠反流物应包括胆汁、胰液和小肠液等。十二指肠液呈弱碱性,pH值约为7.6,渗透压与血浆相等。反流物中的溶血卵磷脂和胆汁酸是破坏胃黏膜屏障的攻击因子,其作用机制不十分明确。卵磷脂在胰酶的作用下,在十二指肠和小肠上段可被转化为溶血磷脂,破坏胃黏膜屏障。

在正常情况下,胆汁在肝脏由胆固醇合成为初级胆汁酸(胆酸和鹅去氧胆酸),进入肠腔后在细菌的作用下形成次级胆汁酸(石胆酸和去氧胆酸)。当肠内细菌过度生长时可使结合型胆酸转化为游离型,而对胃黏膜具有更强的损伤作用。胆盐可以溶解磷脂和胆固醇,干扰胃黏膜上皮的能量代谢和使溶酶体膜破裂;还可对胃黏膜表面黏液具有清除作用,使H+反向弥散增加,肥大细胞释放组胺,导致胃炎发生。

此外,还可能有下列因素参与胆汁对胃黏膜损伤:①胆汁在酸性介质中,特别是在缺血的条件下对黏膜损伤作用更强;②胆汁与胰液及含溶血卵磷脂的十二指肠液共同作用对胃黏膜损伤增强;③胃溃疡时胃内胆汁浓度较高者,若合并HP感染,会导致胆汁反流胃炎加重;④临床症状较重者胃液中去氧胆酸浓度增高;⑤伴有胃排空障碍者可以延长胆汁和胃黏膜接触时间。