Diarrhoe

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Pathophysiologie der Malassimilation
Digestion
Sekretion
Absorption
Diarrhoe
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Digestion und Absorption
Major Player
Sekretion
• Magensaft
• Pankreassekret
• Gallesekret/
Gallensäuren
• Sekrete von Dünnund Dickdarm
• Transportsysteme des
Dünndarmenterozyt
• Colon
Digestion
• Magensäure
• Pankreasenzyme
• Gallensäuren
• Bürstensaumenzyme
• Intrinsic factor
Absorption
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Diarrhoe
Definition und Klinische Einteilung
ƒ
ƒ
Konsistenzminderung des Stuhls (breiig, flüssig, > 200 g/Tag)
Frequenz > 3/Tag
Akute Diarrhoe
ƒ
Dauer < 2 Wochen
Chronische
Diarrhoe
ƒ
Dünndarm
-Erkrankung
Dauer
Ort
Dickdarm
-Erkrankung
Diarrhoe
Dauer > 4 Wochen
Art
Wässrige Diarrhoe
Osmotisch
Inflammatorische Diarrhoe
Sekretorisch
Steatorrhoe
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Flüssigkeitsbilanz
des
Gastrointestinaltrakts
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Funktionelle Anatomie
der Nährstoffresorption
Kohlenhydrate
Peptide/Aminosäuren
Fette/Fettsäuren
Jejunum
physiologische
Malabsorption
(ca. 10% für
Stärke)
Ileum
Gallensäuren
Colon
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Exokrine
Pankreassekretion
Stimulation
Cephal und intestinal
VIP
Sekretin Ach
CCK
Acinuszelle
Exozytose
Trypsinogen
Enterokinase
übrige Zymogene
Trypsin
Amylase
aktive Proteasen
Protein
Oligopeptide und Aminosäuren
Kohlehydrate/Stärke
α-Grenzdextrine
Lipase
Co-Lipase
Fett
Fettsäuren und
Glyzerol
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Struktur der Dünndarm-Mukosa
280 cm
3300
cm2
Kerckring-Falten, Zotten und
Mikrozotten bewirken eine
Oberflächenvergrösserung um
den Faktor 600
4 cm
KerckringFalten
x3
1 m2
Villi
Microvilli
x 10
10 m2
x 20
200 m2
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Anatomie der
Dünndarm-Mukosa
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Funktionelle Anatomie der Dünndarmzotten
Funktionelle Morphologie von Zotten- und Kryptenregion im Dünndarm
Zotten: Resorption von wasserlöslichen Nahrungsbestandteilen
Krypten: Sekretion von Wasser, Elektrolyten und Immunglobulinen
⇒ Bei sekretorischer Diarrhoe Ausgleich durch Optimierung der
Resorption möglich
⇒ Primäre Malabsorption bei Zottenatrophie (z.B. Sprue)
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Transportmechanismen der Dünndarmzotte
Glykokalix
Pankreasenzyme
Bürstensaumenzyme
Passive Diffusion
• Transmembranös oder durch tight junctions
• Diffusion von Wasser und best. Ionen
• Glukose
Carrier-vermittelter Transport
• Substrat-spezifisch
z.B. Glukose, Galaktose
• „Erleicherte“ Diffusion (Na
+
- Cotransport)
Glukose, Fruktose, Di- und Tripeptide
Carrier
• Aktiver Transport (Na -Cotransport, ATPase)
+
ATPase
Glukose, Galaktose (nicht Fruktose), Aminosäuren
Pinozytose
grössere Moleküle
Lipidmembran
Filamente
Bürstensaummembran
z.B. Antigene, keine Nahrungsendprodukte
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Dünndarm
Resorption von Kohlenhydraten
Nahrung
Pankreas
α-Glukosidasen
Saccharase, Maltase, y-Amylase, Trehalase
ß-Galaktosidase
Laktase
Maltose
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Dünndarm
Resorption von Oligopeptiden und Aminosäuren
1
Oligopeptide
n>3
zytosolisch
Aminopeptidasen
zytosolisch
2 Di- und Tripeptide
Aminosäuren
Neutrale
Aminosäuren
Basische
Aminosäure
n
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Dünndarm
Fett-Resorption
Ileum
gemischte
Mizellen
2
2-Monoglyceride
Fettlösliche Vitamine
Cholesterin
3
2-Monoglyceride
1
Fettsäuren
Wässrige
Phase
Triglyceride
Lipidphase
Lymphe
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Resorption / Sekretion von Wasser und Elektrolyten im Dünndarm
Implikationen für die Akute Diarrhoe
Zotte
Resorption
Na+
(H2O)
Rezeptor-vermittelte Erhöhung von
cAMP und Ca2+
· nur nüchtern
Interdigestiv · Hemmung der Na+ - Resorption
· Stimulation der Cl- - Sekretion
· Hauptmechanismus der
infektiös-toxischen Diarrhoe
Postprandial
Sekretion
Cl(H2O)
Krypte
Die postprandiale Resorption von
Na+/Glukose wird im Gegensatz
zum Nüchternzustand nicht
Rezeptor-reguliert
· Pathophysiologische
Rechtfertigung von
??
„Cola und Salzstangen“
bei der akuten Diarrhoe
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Begriff
MALASSIMILATION
MALDIGESTION
MALDIGESTION
luminal
Bürstensaummembran
– Enzymmangel
Pankreas
primär
y Disacharidasen
– angeborene
Transportdefekte
y Peptidasen
– Zoeliakie
– Reduktion der Oberfläche
Magen
MALABSORPTION
•
•
•
– tropische Sprue
sekundär
– Dünndarm
– Infektionen
– postoperativ
– endokrin-humoral
Zollinger-Ellison-Syndrom, Z.n. Magenresektion
Atrophe Gastritis, IF-Mangel
Chronische Pankreatitis, Pankreaskarzinom, Z.n. Pankreasresektion,
Mukoviszidose, meist passager bei akuter Pankreatitis, Hämochromatose
Galle
•
•
•
Cholestase
Gallensäureverlust-Syndrom (M. Crohn, Ileumresektion, Medikamente etc.)
Bakterielle Fehlbesiedlung (Dekonjugation von Gallensäuren)
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MALDIGESTION
KOHLENHYDRATE
FETTE
EIWEISS
Mangel an
Mangel an
Mangel an
ƒ (α-Amylase)
ƒ Lipase
ƒ (Proteolytischen Enzymen)
ƒ membranständigen Disaccharidasen,
GLUT-4 (Fruktose)
ƒ Gallensäuren
Einweissverlustsyndrom
Bsp. Laktose-Malabsorption
Fruktose-Malabsorption
KH im Dickdarm Ç mit
konsekutiver bakterieller
Spaltung
Æ abdomin. Beschwerden
(Blähungen, Schmerz)
Steatorrhoe
= Leitsymptom der exokrinen Pankreasinsuffizienz
Æ Gewichtsverlust
Æ abdomin. Beschwerden
Mangel an fettlöslichen
Æ Darm pH È
Vitaminen (A, D, E, K)
Æ Osmotische Diarrhoen
Osmotische (sekretorische)
Diarrhoe
meist kompensiert durch
Proteasen im Magen,
Pankreas, Speicheldrüsen
oder Dünndarm
Eiweiss im Dickdarm Ç
Æ Fäulnis
Æ abdomin. Beschwerden
Æ Diarrhoe
Æ Azotorrhoe
Æ Hypalbuminämie, Ödeme
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Laktose
Fruktose
Laktulose
Sorbit
Mg-Citrat
Na-Sulfat
Osmotische Diarrhoe
Substrat
Symptomatik
H2O
Volumen = Dehnungsreiz
Resorption (H2O, Elektrolyte,
kurzkettige Fettsäuren)
Bakterielle Fermentation
¯ osmot. Teilchenzahl ↑
Gasbildung (H2, CO2, SFCA)
Bakterielles H2 ist die
Grundlage
diagnostischer H2Atemtests
Schmerz
• Meteorismus
• Gewichtsabnahme
• Durchfall
Osmotischer
Ausgleich
Passagezeit
-verkürzung
• Abdomineller
Volumenüberladung
des Kolons
Diarrhoe
Durchfall entsteht erst
bei Überschreiten der
Resorptionskapazität des
Kolon
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Sekretorische Diarrhoe
Blut
Lumen
Zotten
Hemmung der
NaCl-Resorption
Hemmung
des neutralen
Na+ - Transports
H2O • Cholera
• E. coli
Na+
H+
ClHCO3
cAMP, Ca2+ ↑
-
Krypten
H2O
Stimulation der
Anionensekretion
Permeabilität
der Cl- - Kanäle ↑
Bakterielle Enterotoxine
Cl(+)
H2O
Cl-
cAMP, Ca2+ ↑
Osmotic gap 290 – 2 x ([Na+] + [K+]) < 50 mOsm/kg
Neurohumorale Substanzen
• VIP (pankreatische Cholera)
• Sekretin
• Serotonin (Karzinoid-S.)
• Neurotensin
• Substanz P
Inflammatorische Zellprodukte
• Histamin
• Leukotriene
Laxantien
• Gallensäuren (Colon)
• Rizinolsäure
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Clostridium difficile -Toxin
1. Parazelluläre Sekretion
2. Stimulation der
Anionensekretion
3. Sekretions-Stimulation
durch inflammatorische
Mediatoren
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Cholera-Toxin
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Alteration der Mikrovilli-Funktion bei
nicht-invasiven Pathogenen
Cryptosporidien
Giardia lamblia
Permeabilitätszunahme
ElektrolytenabsorbtionsHemmung
Stimulation der Anionensekretion
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Inflammatorische Diarrhoe
1. Stimulation der Sekretion
und Hemmung der
Absorption
1
2
4
3
2. Stimulation des
enterischen
Nervensystem (propulsive
Peristaltik / Sekretion)
3. Mukosazerstörung:
Permeabilitätszunahme
4. Malabsorption,
Maldigestion
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Steatorrhoe
vom Pankreas zum Dünndarm
Pankreas
Leber
Jejunale Mukosa
Lymphsystem
(1) Lipolyse
(2) hepatobiliäre Phase
(3) intestinale
Phase
(4) lymphatische
Phase
Spaltung der
Triglyceride
Mizellare
Solubilisierung mit
Gallensäuren
Resorption
Veresterung
Chylomikronen
Abfluss zum
Gewebe
Quantitative Stuhlfettanalyse
•
•
•
Quantitative Fettbestimmung im 72 Stunden-Sammelstuhl, „Goldstandard“
Definiert die Steatorrhoe: ≥ 7 g/Tag, ausgeprägte Steatorrhoe ≥ 15 g/Tag
Alternative: ß-Karotin im Serum
ß-Karotin: fettlösliches Provitamin, Serumspiegel reziprok zu Fettresorption
ß-Karotin < 47 µg/dl = hochspezifisch für Steatorhoe, 47-100 µg/dl · Stuhlfett-Analytik
Pankreasfunktionstest?
Leber, Gallenwege,
Gallensäureverlust?
Strukturelle
Dünndarmerkrankung?
Lymphabflussstörung?
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Sonderfall
Gallensäure-Malabsorption
Gallensäuresynthese
0.5 g/Tag
Ursachen:
Leber
Gallensäurepool
3-5 g, Re-Zirkulation
•
•
•
•
Ileumresektion
M. Crohn mit Ileumbefall
Cholecysto- oder jejuno-kolische Fistel
Langfristige externe Galleableitung
Kompensiert durch hepatische Neusynthese
· Chologene Diarrhoe durch Hydroxy-Gallensäuren
Ileum
Verlust über Stuhl
0.5 g/Tag
•
•
•
Stimulation von Wasser- und Elektrolytsekretion im Colon
bis Ileumverlust von 50-100 cm
Besserung der Diarrhoe durch Cholestyramin
Dekompensiert bei absolutem Mangel
Klinische Folgen
•
•
•
•
Gewichtsabnahme
· Chologene Steatorrhoe durch Fettsäuren
Nephrolithiasis (Ca-Oxalatsteine)
•
•
•
Vitaminmangel (A,D,E,K)
Cholelithiasis (CholesterinGallensteine)
Unfähigkeit zur Micellenbildung im Dünndarm
bei Ileumverlust > 50-100 cm
Verschlechterung der Steatorrhoe durch
Cholestyramin
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Sonderfall
Bakterielle Fehlbesiedlung des Dünndarm
Pathophysiologische Konsequenzen
Klinik
Vit. B12-Bindung
Vit. B12-Mangel
• Ausgedehnte Jejunal-
GallensäurenDekonjugation
Steatorrhoe
• Motilitätsstörungen
KohlenhydratFermentierung
Meteorismus
Protein-Degradation
Hypalbuminämie
Hydroxy-Gallen/Fettsäuren
Diarrhoe
Pharmaka-Metabolismus
Wirkungsverlust
Ursachen:
oder
Duodenaldivertikel
(z.B. Sklerodermie,
akute Pankreatitis,
Ileus)
• Chronisch intestinale
Pseudoobstruktion
• Diabetische
Enteropathie
• Intestinale OP
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Sonderfall
Enterales Eiweissverlustsyndrom
Ursachen:
• Morbus Menetrier
• Lymphozytäre
Klinik:
• Hypalbuminämie
• Ödeme
Riesenfaltengastritis (HP)
• Intestinale
Lymphangiektasien
• Ausgedehnte entzündliche
Darmerkrakungen
Spezifische Diagnostik:
· Fäkale α1-Antitrypsin-Clearance (α1-ATC)
•
•
•
α1-Antitrypsin (60 kDa): Synthese in der Leber, keine intestinale Spaltung oder Resorption
Bestimmung von α1-Antitrypsin im 72 h-Sammelstuhl und im Serum
α1-ATC (ml/Tag) = V (ml/Tag) x F (mg/100 ml) / S (mg/100 ml), Normwert: < 35 ml/Tag
Stuhlvolumen
Stuhlkonzentration Serumkonzentration
· Szintigraphische Lokalisationsdiagnostik mit 99mTc-Albumin
•
Bei enteralem Eiweissverlust mit Hypalbuminämie ohne bekannte entzündliche Grunderkrankung
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Morbus Menetrier / Riesenfaltengastritis
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Evaluation der Chronischen Diarrhoe (1)
Anamnese
Beginn
angeboren
schnell
langsam
Stuhl
wässrig
blutig
fettig
Bauchschmerz
IBS
CED
Ischämie
Auslöser
Diät
Stress
Medikamente
Iatrogen
Medikamente
Radiatio
Operation
Muster
kontinuierlich
intermittierend
Stuhl
Inkontinenz
Gewichtsverlust
Malabsorption
Neoplasma
Muster
kontinuierlich
intermittierend
Factitia
Laxantien
Dauer
Frühere
Untersuchung
Epidemiologie
Reise
Nahrung
Wasser
Systemische
Erkrankungen
Hyperthyreoidismus
Diabetes mellitus
Kollagenose
Vaskulitis
Tumor
AIDS
Ig-Mangel
Körperliche
Untersuchung
Allgemein
Hydrierung
Ernährung
Haut
Flush
Ausschlag
Schilddrüse
Grösse
Thorax
Stauung
RoutineLabor
Blutbild
Anämie
Leukozytose
Herz
Anorektal
Abdomen
Geräusch Hepatomegalie
SphinkterKompetenz
Tumor
Blut /
Ascites
Teerstuhl
Druckempfindlichkeit
Extremitäten
Ödeme
Klin. Chemie
Wasser / Elektrolyt-Status
Protein / Globulin
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Evaluation der Chronischen Diarrhoe (2)
StuhlAnalyse
Gewicht
Elektrolyte
osmotic gap
pH
KohlenhydratMalabsorption
Hämoccult
Blutung
Gesamtfett
Steatorrhoe
Laxantienscreen
Factitia
Einteilung
Wässrige
Diarrhoe
Sekretorisch
Inflammatorische
Diarrhoe
Steatorrhoe
Osmotisch
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Evaluation der Chronischen Diarrhoe (3)
Sekretorische
Diarrhoe
Osmotische
Diarrhoe
Ausschluss
Infektion
Stuhlanalyse
Bakterielle Pathogene
Salmonellen
Shigellen
Campylobacter jejuni
E.coli (EIEC, ETEC, EHEC)
Aeromonas
Pleisiomonas
Ausschluss
Struktureller
Erkrankung
Koloskopie
mit Biopsie
Niedriger pH
KH
Malabsorption
Andere Pathogene
Entamoeba
histolytica
Koccidien
Microsporidien
Giardia lamblia
Strongyloides
CMV, HHV
Gastroskopie mit
Dünndarmbiopsie
CT Abdomen
Hoher Mg Output
Laxantienabusus
Diät-Anamnese
H2-Atemtest
(Laktose)
Röntgen
Dünndarm
selektive
Diagnostik
Probatorisch
Cholestyramin:
Gallensäureverlust?
Plasmapeptide
Gastrin
Calcitonin
VIP
Serotonin
Urin
5-HIAA
Katecholamine/VMA
Andere
TSH
ACTH Stimulation
Eiweisselektrophorese
Immunglobuline
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Evaluation der Chronischen Diarrhoe (4)
Inflammatorische
Diarrhoe
Steatorrhoe
Ausschluss
Strukturelle
Erkrankung
Ausschluss
Strukturelle
Erkrankung
Koloskopie
mit Biopsie
Gastroskopie mit
Dünndarmbiopsie
CT
Abdomen
Röntgen
Dünndarm
Ausschluss
Infektion
Bakterielle Pathogene
Salmonellen
Shigellen
Campylobacter jejuni
E.coli (EIEC, ETEC,
EHEC)
Aeromonas
Pleisiomonas
Andere Pathogene
Entamoeba
histolytica
Koccidien
Microsporidien
Giardia lamblia
Strongyloides
CMV, HHV
Gastroskopie mit
Dünndarmbiopsie
CT
Abdomen
Röntgen
Dünndarm
Ausschluss
Exokrine
Pankreasinsuffizienz
Elastase
im Stuhl
SekretinPankreozyminTest
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