健康な人の場合、胃食道逆流は主に日中の食後(食後)、食間(食間)、そして夜間(横向き)に発生することがありますが、その場合、食道内 pH が 4.0 未満に低下するのは、食道 pH モニタリングの合計時間の 5% 以下です。
健康なボランティアを対象とした日中の食道内pHモニタリングの結果、胃食道逆流症の発症回数は50回以下で、総持続時間は1時間以内であることが示されました。通常、食道下部3分の1のpHは6.0です。胃食道逆流症では、酸性の胃内容物が食道に入るとpHが4.0まで低下し、胆汁や膵液と混ざった十二指腸内容物が食道に入るとpHが7.0まで上昇します。
通常、食道の粘膜 (MM) への損傷を防ぐために、次の保護機構が活性化されます。
- 胃食道接合部および下部食道括約筋の逆流防止バリア機能。
- 食道洗浄(クリアランス)。
- 食道粘膜抵抗。
- 胃の内容物を適時に除去する。
- 胃の酸生成機能の制御。
最初の 3 つのメカニズムの調整における障害は、逆流性疾患の発症において最も重大な問題となります。
逆流防止バリアの機能が低下する最も一般的な理由は次のとおりです。
- 横隔膜の食道開口部のヘルニア(逆流性食道炎患者の 94% 以上が食道裂孔ヘルニアを呈しています)。
- 自発的なリラクゼーションの頻度が増加します。
- 下部食道括約筋の圧力の低下。
逆流防止機構の作用は、以下の要因によって保証されます。
- 食道の腹部の長さ。
- ヒス角(食道が胃に入る鋭角。通常、その大きさは個人の体質に応じて 20 度から 90 度の範囲です)。
- 横隔膜の脚;
- グバレフ襞は噴門の粘液ロゼットによって形成されます。
モロゾフ・サヴィン靭帯(横隔膜食道靭帯)は、横隔膜の食道開口部において食道を固定する重要な役割を果たします。この靭帯は噴門部の上方牽引に抵抗し、嚥下、咳嗽、嘔吐時の食道の動きを可能にします。腹膜も食道の固定に寄与しており、食道の右側腹部は肝胃靭帯を形成する2枚の腹膜シートによって、またその後方では腹膜の胃膵襞によって保持されています。胃周囲の脂肪組織、胃のガス泡、そして肝臓の左葉も食道の固定に寄与しています。加齢やその他の理由により、横隔膜の食道開口部の領域の筋線維、特にモロゾフ・サヴィン靭帯が萎縮すると、横隔膜の食道開口部の拡大、「ヘルニア口」の形成、食道の可動性の増加が起こり、横隔膜の食道開口部ヘルニアが発生しやすくなります。
横隔膜食道開口部ヘルニア(HED)は、腹部食道、噴門、胃上部、そして時には腸管が横隔膜食道開口部を通って胸腔(後縦隔)に移動することを特徴とした慢性再発性疾患です。HEDの最初の記述は、フランスの外科医パレ・アンブロワーズ(1579年)とイタリアの解剖学者G.モルガニ(1769年)によるものです。HEDの検出頻度は3%~33%で、高齢者では最大50%に達します。横隔膜食道開口部ヘルニアは、横隔膜ヘルニア全体の98%を占めています。患者の50%では臨床症状が現れず、診断されないことに注意することが重要です。
先天性ヘルニアは、横隔膜の筋肉と開口部の不均一な発達、胃の腹腔への不完全な下降、腸管ポケットの閉塞、横隔膜の食道開口部と大動脈開口部の結合組織の脆弱化に関連して形成されます。成人のGERDのほとんどは後天性であり、様々な要因の複合的な影響の結果として形成されます。その中で主な要因は、横隔膜の食道開口部を形成する結合組織構造の脆弱化と筋線維の萎縮、腹腔内圧の上昇、消化管運動障害および食道疾患における食道の上方牽引です。
H. Bellmannら(1972)によると、GERDは結合組織の全身的脆弱化(軽度の膠原病)の一般的な症状です。病因はアスコルビン酸の吸収不足とコラーゲン合成障害によるものと推定されています。GERDが鼠径ヘルニア、臍ヘルニア、白線ヘルニア、下肢静脈瘤、消化管憩室症など他の部位のヘルニアと頻繁に併発することを示す観察結果は、この仮説を裏付けています。
腹腔内圧の上昇は、顕著な鼓腸、持続性の便秘、妊娠、特に繰り返し起こる制御不能な嘔吐、重度で持続的な咳(慢性閉塞性気管支炎の長期罹患歴を持つ患者の50%にGERDがみられることが知られています)、腹水、腹腔内の大きな腫瘍の存在、および重度の肥満に伴って観察されます。ヘルニアは、特に運動不足の人に、激しい運動後に発生することがよくあります。このヘルニア発生のメカニズムは若年層に見られます。一部の研究者は、ヘルニア形成の病因として、外傷、腹部手術、特に胃切除術を重視しています。
食道の機能障害(ジスキネジア)は、胃潰瘍、十二指腸潰瘍、慢性胆嚢炎、慢性膵炎、その他の消化器疾患でよく見られます。食道の過運動性ジスキネジアでは、食道の縦方向の収縮によって食道が上方に引っ張られ、逆流性食道炎(GERD)の発症に寄与します。カステン三徴(GERD、慢性胆嚢炎、十二指腸潰瘍)とセイント三徴(GERD、慢性胆嚢炎、大腸憩室症)が知られています。ALグレベネフは、GERD患者の12%に慢性胆嚢炎と胆石症、23%に十二指腸潰瘍を認めました。
GERDには明確な分類はありません。GERDの解剖学的特徴に基づく分類では、食道の腹側部分、噴門、胃底部分が横隔膜の拡張した食道開口部から胸腔に自由に侵入し、再び腹腔に戻ることができる滑脱(軸)ヘルニアが区別されます。また、食道末端部と噴門部分が横隔膜の下に留まり、胃底部分の一部が胸腔に侵入して食道の胸部に隣接する傍食道ヘルニアもあります。GERDの混合型では、軸ヘルニアと傍食道ヘルニアの組み合わせが観察されます。
放射線学的所見に基づき、胸腔内への胃の脱出(突出)の大きさに応じて、IL Tager と AA Lipko (1965) は GERD を 3 段階に分類しています。
I度GERDでは、腹部食道は横隔膜の上の胸腔内に位置し、噴門は横隔膜の高さに位置し、胃は横隔膜の下に隆起しています。腹部の過度な変位は初期ヘルニアとみなされます(垂直変位は通常3~4cmを超えません)。II度GERDでは、胃前庭と噴門は横隔膜の下にあり、横隔膜開口部に胃粘膜のひだが見えています。III度GERDでは、胃の一部(胃体部、幽門)が食道の腹部と噴門とともに胸腔内に陥没します。
GERDの臨床分類(V.Kh. VasilenkoとAL Grebenev、1978年、BV PetrovskyとNN Kanshin、1962年)によれば、固定ヘルニアと非固定ヘルニアが区別されます。NN Kanshinによると、縦隔ヘルニアの固定は、癒着過程ではなく、胸腔内の負圧によって引き起こされます。GERDの固定と大きさは反比例関係にあります。ヘルニアが小さいほど、可動性と成長傾向が大きくなり、逆にヘルニアが大きいほど、固定されサイズが安定している可能性が高くなります。ヘルニアは、ヘルニア嚢に含まれる臓器(食道ヘルニア、噴門ヘルニア、胃底ヘルニア、幽門ヘルニア、亜全胃および全胃、腸ヘルニア、大網ヘルニア)に応じてさらに分類され、先天性の短い食道(胸胃)が区別されます。さらに、ヘルニアは、ヘルニアの存在によって生じる合併症の種類によって分類されます。その一つが逆流性食道炎です。胃食道逆流症(GERD)が逆流性食道炎を発症すると悪循環が生じ、逆流性食道炎は牽引作用によってヘルニアの拡大を招き、瘢痕性炎症過程による食道の短縮も引き起こします。
噴門閉鎖機構における主要な役割は、下部食道括約筋(LES)にあります。LESは、食道と胃の噴門部との接合部に位置する長さ3~4cmの平滑筋の肥厚部であり、特定の自律運動活動、独自の神経支配、および血液供給を有しています。これらの特徴により、下部食道括約筋を独立した形態機能的構造として区別することができます。下部食道括約筋の弛緩は、迷走神経によって、節前コリン作動性線維と節後非コリン作動性・非アドレナリン作動性神経線維を介して刺激されます。交感神経刺激は下部食道括約筋の緊張を高めます。さらに、下部食道括約筋の平滑筋の筋原性特性は、ガストリン、モチリン、ヒスタミン、ボンベシン、バソプレシン、プロスタグランジン F 2a、α アドレナリン作動薬、β アドレナリン遮断薬などのさまざまな体液性因子によって影響を受けます。これらは下部食道括約筋の緊張を高め、セクレチン、グルカゴン、コレシストキニン、ニューロテンシン、胃抑制ポリペプチド、プロゲステロン、プロスタグランジン、α アドレナリン遮断薬、β アドレナリン作動薬、ドーパミンなどは下部食道括約筋の緊張を低下させます。安静時、食道の筋線維は緊張性収縮状態にあるため、健康な人の安静時には食道は閉じており、下部食道括約筋には10~30 mmHgの圧力が生じます(呼吸相によって異なります)。下部食道括約筋の最小圧力は食後に決まり、最大圧力は夜間に決まります。嚥下運動中は、下部食道括約筋の筋緊張が低下し、食物が胃を通過すると、下部食道の内腔が閉じます。GERDでは、下部食道括約筋の低血圧または弛緩が起こり、下部食道括約筋の圧力が10 mmHgに達することは稀です。
下部食道括約筋の自発的(または一過性)弛緩の病態生理学的メカニズムは、まだ十分に解明されていません。コリン作動性作用の障害、または一酸化窒素の抑制作用の亢進が原因と考えられます。通常、下部食道括約筋の弛緩は5~30秒間持続します。GERD患者の多くでは、下部食道括約筋の自発的弛緩が繰り返し起こり、適切に制御できない状態が見られます。下部食道括約筋の一時的な弛緩は、嚥下不全や腹部膨満感に対する反応である可能性があり、そのため食後に逆流が起こることがよくあります。
下部食道括約筋の弛緩は嚥下と関連している可能性があり、逆流症の5~10%で観察されます。その原因は食道蠕動運動の障害です。現代の消化管運動促進薬は、下部食道括約筋の弛緩の回数を減らすのに十分ではないことに留意する必要があります。今後は、下部食道括約筋の機能調節機構を解明し、新たな消化管運動促進薬を臨床現場に導入する必要があります。
下部食道括約筋の自然弛緩(弛緩)の頻度が増加する原因:
- 食道蠕動障害(食道ジスキネジア)により、食道胃角が平滑になり、胸部における食道下部への圧迫感が減少します。これは、患者の神経症的状態、全身性強皮症、横隔膜ヘルニアなどの疾患によって促進されることが多いです。
- 急いで、早く、大量に食べることにより、大量の空気が飲み込まれ、胃内圧の上昇、下部食道括約筋の弛緩(抵抗を克服する)、そして胃の内容物が食道に逆流する。
- 退役軍人主義;
- 消化性潰瘍疾患(特に十二指腸に潰瘍が局在するもの)であり、患者の半数に胃食道逆流が観察される。
- あらゆる病因による十二指腸うっ滞;
- 脂肪分の多い肉、難消化性脂肪(ラード)、小麦粉製品(パスタ、春雨、ペストリー、パン)、辛いスパイス、揚げ物の過剰摂取(これらの種類の食品は、胃の中に食べ物が長時間留まり、腹腔内圧が上昇する原因となります)。
上記の要因により、胃酸、ペプシン、胆汁酸などの刺激因子を含む胃液または十二指腸液の逆流が引き起こされ、食道粘膜に損傷を与えます。このような損傷は、逆流液が食道粘膜に長時間(1日1時間以上)接触し、防御機構が十分に機能していない場合に発生します。
GERD の発症における 2 番目の要因は食道のクリアランスの低下であり、これは化学的要因 (唾液中の炭化水素含有量の減少および唾液自体の生成の減少) と容積的要因 (二次蠕動の抑制および胸部食道壁の緊張の低下) から構成されます。
食道は、唾液の嚥下、飲食、食道粘膜下腺の分泌物、そして重力によって絶えず浄化されています。胃食道逆流症(GERD)では、胃内容物の攻撃因子が食道粘膜に長時間接触(曝露)するため、食道浄化活性が低下し、その時間が長くなります(通常、平均400秒ですが、胃食道逆流症では600~800秒と、ほぼ2倍の長さになります)。これは、食道運動障害(食道ジスキネジア、全身性強皮症などの疾患)と唾液腺機能不全(健常者では唾液の量と組成は食道唾液反射によって調節されていますが、高齢者や食道炎ではこの反射が障害されています)の結果として発生します。唾液分泌が不十分になる原因としては、中枢神経系の器質性疾患および機能性疾患、内分泌疾患(糖尿病、中毒性甲状腺腫、甲状腺機能低下症)、強皮症、シェーグレン症候群、唾液腺疾患、頭頸部腫瘍の放射線療法中、抗コリン剤による治療中などが挙げられます。
食道粘膜の抵抗は、主に3つの部分からなる防御システムによって決まります。
- 上皮前保護(唾液腺、食道粘膜下腺)、ムチン、非ムチンタンパク質、重炭酸塩、プロスタグランジン E2 、上皮成長因子を含む。
- 上皮保護 - 食道粘膜の正常な再生。これは構造的(細胞膜、細胞間接合複合体)および機能的(Na + /H +の上皮輸送、Cl- /HCO3のNa +依存性輸送、細胞内および細胞外緩衝系、細胞増殖および分化)に分けられます。
- 上皮後保護(正常な血流と正常な組織の酸塩基バランス)。
上記に基づいて、GERD は、胃内容物の攻撃因子と防御因子の間に不均衡が生じ、攻撃因子が明らかに優勢になったときに発生すると言えます。