Fisiopatologia del tubo digerente (stipsi e diarrea) Dott. ssa Daniela Amoruso Anatomia del grosso intestino Il grosso intestino (colon od intestino crasso) è una parte del tubo digerente compresa tra l’ileo terminale (parte finale dell’intestino tenue) e l’ano. Nel colon sono riconoscibili i seguenti tratti: -il cieco: tasca chiusa sul fondo che comunica con l’appendice vermiforme. - l’ascendente, il trasverso ed il colon discendente. - il retto è il tratto terminale del tubo digerente che si continua nel canale anale. La mucosa del colon è ricoperta da bassi villi e contiene numerose cripte ghiandolari che si aprono sul versante luminale del viscere; sul fondo delle cripte ci sono cellule staminali che determinano il continuo turnover delle cellule superficiali epiteliali e ghiandolari. Nella mucosa del colon le globet cells producono un particolare tipo di muco Il nome ‘’globet cells’’ deriva dalla loro particolare forma osservata in preparati istologici fissati : la base stretta e la parte superiore allargata che sbocca nel lume intestinale Il muco è composto principalmente da mucine in soluzione acquosa arricchita di sali inorganici. Esso aderisce a molte superfici epiteliali quale barriera nei confronti di sostanze dannose (acidi gastrici, fumo) ed ha azione lubrificante per ridurre il danno ‘meccanico’. La secrezione del muco dalle goblet cells è stimolata principalmente da stimoli irritativi. Il lume intestinale inevitabilmente può contenere diverse sostanze irritanti. Assorbimento, secrezione e formazione delle feci nel colon Le feci normali sono grossolanamente composte dal 75% di acqua e dal 25% di sostanze solide. Costituiscono la componente solida delle feci i batteri enterici e la sostanza organica indigerita come le fibre. Il colore scuro, marrone, è dovuto alla presenza di stercobilina e urobilina, due cataboliti batterici della bile. L’odore è il risultato dei gas prodotti dal metabolismo dei batteri luminali, come i mercaptani e solfuro d’ idrogeno. Secrezione digestiva ed assorbimento dell’acqua Trasporto intestinale di elettroliti Digiuno: principale sito di assorbimento del Na+, mediante cotrasporto con zuccheri o aminoacidi e scambiatori Na+ per H+ (ottenuto a partire da acqua e anidride carbonica). Il bicarbonato (HCO3-) passa nel sangue mediante trasportatori. Ileo: presenta gli stessi meccanismi del digiuno piu’ un meccanismo di scambio per assorbimento di cloro (Cl-) e secrezione nel lume intestinale di bicarbonato (HCO3-). Il cloro passa nel sangue mediante trasportatori. Colon : presenta gli stessi meccanismi del tubulo distale e del dotto collettore renali per il riassorbimento del Na+ e la secrezione di K+ in funzione dell’azione dell’aldosterone Fig. 8-32 di Costanzo, Fisiologia umana, EdiSES, 1998 Assorbimento, secrezione e formazione delle feci nel colon Assorbimento di: acqua, sodioioni e ioni cloro L’acqua è assorbita anche per gradiente osmotico. Meccansimi responsabili della formazione del gradiente osmotico: -il sodio è trasportato dal lume all’interno dell’enterocita da una pompa di trasporto attivo del sodio sulla membrana basolaterale della cellula epiteliale. I colonociti sono molto più efficienti degli enterociti del tenue nel riassorbire l’acqua. L’assorbimento del sodio nel colon è stimolato dall’aldosterone. Il cloro è assorbito tramite scambio con bicarbonati. La risultante secrezione di bicarbonato-ioni nel lume aiuta la neutralizzazione degli acidi generati dalla fermentazione batterica nel colon. Trasporto intestinale di acqua Fig. 8-31 di Costanzo, Fisiologia umana, EdiSES, 1998 L'assorbimento dell'acqua: l’intestino tenue e crasso assorbono circa 9 litri di liquidi al giorno tra ingestione e secrezione. L’assorbimento idrico è secondario all'assorbimento degli elettroliti (Na+, K+, HCO3-, CL-) ed è guidato da un gradiente osmotico. Le pareti intestinali (tenue e crasso) secernono acqua ed elettroliti accrescendo nel lume intestinale il volume di liquido che deve essere assorbito Secrezione intestinale Cripte intestinali: diversamente dalle cellule dei villi, le cripte intestinali secernono liquidi ed elettroliti nel lume intestinale. La membrana apicale contiene canali per la secrezione del cloro nel lume intestinale. La membrana basolaterale possiede invece un meccanismo per il trasporto dal sangue alla cellula intestinale di sodio (Na+), potassio (K+) e cloro (Cl-), che è simile a quello dell’ansa di Henle renale. Fig. 8-34 di Costanzo, Fisiologia umana, EdiSES, 1998 Trasporto intestinale di sali minerali e vitamine Le vitamine e i sali minerali: vengono assorbiti chimicamente inalterati Le vitamine liposolubili: (A, D, E, K) arrivano a contatto con la parete intestinale dentro le micelle di grasso e attraversano la membrana delle cellule intestinali per diffusione. All’interno della cellula vengono incorporate nei chilomicroni per poi essere versate nella linfa. Le vitamine idrosolubili: (complesso B, C, acido folico etc.) vengono trasportate mediante cotrasporto Na+-dipendente. La vitamina B12 a bisogno di un fattore intrinseco gastrico per essere protetta dalle proteasi pancreatiche Microbial Fermentation Fermentation is the enzymatic decomposition and utililization of foodstuffs, particularly carbohydrates, by microbes. Fermentation takes place in the large bowel of all animals The large intestine does not produce its own digestive enzymes, but contains huge numbers of bacteria which have the enzymes to digest and utilize many substrates. In all animals, two processes are attributed to the microbial flora of the large intestine: ¾ Digestion of carbohydrates not digested in the small intestine. Cellulose is common constituent in the diet of many animals, but no mammalian cell is known to produce a cellulase. Several species of bacteria in the large bowel synthesize cellulases and digest cellulose. Importantly, the major end products of microbial digestion of cellulose and other carbohydrates are volatile fatty acids, lactic acid, methane, hydrogen and carbon dioxide ( intestinal gas). Volatile fatty acids (acetic, proprionic and butyric acids) can be absorbed by diffusion in the colon. ¾ Synthesis of vitamin K and certain B vitamins. Synthesis of vitamin K by colonic bacteria provides a valuable supplement to dietary sources. Similarly, formation of B vitamins by the microbial flora in the large intestine. A considerable amount of gas is present in the gastrointestinal contents of all animals, and much of this is eliminated through the anus as flatus. Five gases constitute greater than 99% of the gases passed as flatus: N2, O2, CO2, H2 and methane. None of these gases has an odor, and the characteristic odor of feces is due to very small quantities of a few other gases, including H2S, scatols and indoles. There are three principal sources of the five major intestinal gases: Air swallowing is the major source of gas in the stomach. The second and much more productive source of gas is fermentation by colonic bacteria. Microbes appear to be the sole source of all of the hydrogen and methane. Motilità del colon ¾ Contrazioni segmentarie sminuzzano e rimescolano il cibo, mettendolo a contatto con la mucosa per l’assorbimento. Queste contrazioni sono lente, formano sacculazioni dette haustra. ¾ Contrazioni antiperistaltiche dirette verso l’ ileo, ¾ Movimenti di massa è un tipo di motilità presente servono a ritardare il passaggio degli ingesti nel colon, per aumentare il tempo di assorbimento di acqua ed elettroliti. Le contrazioni peristaltiche, in aggiunta al contenuto proveniente dall’ileo, facilitano la progressione degli ingesti attraverso il colon. solo nel colon, nota anche come contrazioni motorie giganti. Determina contrazione e progressione del contenuto luminale in un grosso tratto di colon. periodo tra i pasti il colon è generalmente quiescente. ¾ Dopo un pasto, la motilità colica si incrementa progressivamente grazie ad un segnale propagato attraverso il SN enterico- tale stimolo è nominato riflesso gastrocolico e duodenocolico. ¾ Nell’uomo tale segnale è maggiormente attivato dalla presenza di lipidi nell’intestino tenue prossimale. ¾ Inoltre, la distensione del colon è il principale stimolo alla contrazione. ¾ Nel Several times each day, mass movements push feces into the rectum, which is usually empty. Distension of the rectum stimulates the defecation reflex. This is largely a spinal reflex mediated via the pelvic nerves, and results in reflex relaxation of the internal anal sphincter followed by voluntary relaxation of the external anal sphincter and defecation. In humans defecation can be prevented by voluntary constriction of the external sphincter. When this happens, the rectum soon relaxes and the internal sphincter again contracts, a state which persists until another bolus of feces is forced into the rectum. Diarrea E’ un incremento del volume delle feci e della frequenza delle evacuazioni. E’ uno dei più comuni segni di patologia gastrointestinale, ma può essere secondaria a disturbi extra-intestinali. Per molte persone la diarrea rappresenta un disturbo occasionale ma fino a 2 milioni di persone nel mondo, specialmente bambini, muore per le complicanze della diarrea ogni anno. Esistono sostanzialmente 4 forme o tipi di diarrea, ognuno con un meccanismo fisiopatologico diverso. Diarrea osmotica Presenza nel lume intestinale di quantità elevate di soluti osmoticamente attivi scarsamente assorbibili. In tal modo l’acqua viene trattenuta nel lume →DIARREA * Ingestione di substrati poco assorbibili: Mannitolo; Sorbitolo; MgSO4; MgOH2 (antiacido). * Malassorbimento : disturbo dell’asorbimento del contenuto luminale di carboidrati, come il lattulosio, per deficit di lattasi. Raro: malassorbimento congenito di glucosio-galattosio-fruttosio. Malassorbimento generalizzato. CARATTERISTICA : la diarrea cessa col digiuno Diarrea secretoria Si determina quando la secrezione di acqua nel lume intestinale supera la capacità di riassorbimento di questa, associata ad alterato trasporto ionico delle cellule epiteliali. • Difetto congenito dell’assorbimento ionico difettoso scambio Cl-/HCO3- → sindrome clorurrea con alcalosi. difettoso scambio Na+/H+→ elevata escrezione fecale di Na+e acidosi. Resezioni intestinali → riduzione della superficie utilizzabile per l’assorbimento. • Malattie della mucosa con distruzione degli enterociti. • CARATTERISTICA : persiste durante il digiuno Diarrea secretoria Infezioni: batteriche (colera) Uso di lassativi stimolanti: ac.ricinoleico, fenolftaleina, bisacodyl, cascara, aloe, senna Resezione intestinale Malattie infiammatorie: Crohn, RCU Malassorbim. Ac.biliari Malassorbim. Ac.grassi Atrofia villare: Celiachia, Linfoma tenue Tumori: Zollinger-Ellison, VIPoma, carcinoide, Ca.midollare tiroide Ipertiroidismo Collagenopatie: LES, Sclerodermia Difetti congeniti assorbimento. Diarrea Infiammatoria L’ampia distruzione dell’epitelio assorbente intestinale ad opera di varie specie patogene è una comune causa di diarrea. Viene prevalentemente compromesso l’assorbimento di acqua ed elettroliti. L’azione immune antiinfiammatoria (citochine, LT, ROS) complica il danno epiteliale favorendo il rinnovamento cellulare di elementi però immaturi per la funzione assorbente. Diarrea acuta Salmonella, E. Coli, Campylobacter, Cl. Difficile, Shigella Rotavirus, Coronavirus, Parvovirus, Norwalk Entamoeba, Giardia, Cryptosporidium Miceti Diarrea cronica Pancolite Ulcerosa Diarrea da alterata motilità Per garantire il corretto e completo assorbimento dell’acqua e dei nutrienti endoluminali, il contenuto intestinale deve permanere per un tempo adeguato a contatto con la mucosa enterica. Alterazioni della motilità che determinano un accelerato transito causano una riduzione dell’assorbimento→ DIARREA E’ un tipo di alterazione primitiva difficile da dimostrare poiché un incremento dell’attività propulsiva enterica si verifica in altri diversi tipi di diarrea. Es.: diarrea nei pazienti con sindrome dell’intestino irritabile. Diagnosi della diarrea Da quanto tempo è insorta la diarrea (ACUTA VS CRONICA)? Determinare la frequenza delle evacuazioni, la consistenza, il colore, la quantità e l’odore delle feci. Valutare l’eventuale presenza di muco, pus o materiale indigerito nelle feci ? Rappresentano queste caratteristiche un cambiamento nelle abitudini dell’alvo ? E’ presente diarrea notturna ? Cosa peggiora o migliora la diarrea ? C’è stato calo ponderale ? Il paziente ha assunto antibiotici ? Il paziente ha di recente effettuato viaggi in paesi stranieri ? (Messico, Sud America, Africa, e Asia sono paesi con elevato rischio di diarrea del viaggiatore). Il paziente vive un momento di particolare stress o ansietà? Diarrea Anamnesi (ponendo alcune domande come nella precedente slide) Assunzione di alimenti avariati, farmaci, alcolici, espositzione a tossici, viaggi in peasi esotici, malattie concomitanti, familiarità per cancro del colon o MICI o celiachia, ecc.. Sintomi associati: z Febbre z Nausea e vomito z Dolori addominali z Distensione addominale z Flatulenza z Urgenza dell’evacuazione z Tenesmo anale z Sangue evidente z Muco Esame obiettivo completo Protocollo diagnostico ¾ Esami laboratoristici e strumentali: Ematochimica e biochimica di routine Colturali e parassitologici dlle feci addominale-pelvica ¾ Esami endoscopici ¾ Rx addome con mdc ¾ Test per intolleranze alimentari (breath test) ¾ Ecografia Terapia Della malattia di base (antibiotica, antiinfiammatoria, dietetica, etc…); Riequilibrio necessario); idroelettrolitico (se Sintomatica: anticolinergici (Loperamide, Difenossilato), antisecretivi (bismuto subsalicilato = non molto usato), probiotici (?). Uso dei probiotici nelle diarree Alcune meta-analisi hanno valutato la capacità dei probiotici nella prevenzione e trattamento della diarrea associata all'uso degli antibiotici. Sono stati identificati 9 studi randomizzati, controllati, in doppio cieco. 4 studi hanno impiegato un lievito ( Saccharomyces boulardii ) , 4 invece lattobacilli, ed uno un ceppo di enterococco in grado di produrre acido lattico. L’ analisi dei dati ha dimostrato che i probiotici possono prevenire la diarrea associata all'uso degli antibiotici. Tuttavia non è stata trovata conferma alla capacità di specifici probiotici di prevenire l'infezione da Clostridium difficile. Recenti studi (74) hanno, inoltre, dimostrato come i batteri probiotici esercitino una influenza sui microrganismi attraverso la produzione di acido Lattico ed acido butirrico. L'acido lattico inibisce la crescita dei batteri patogeni, l'acido butirrico influenza il ricambio degli enterociti e neutralizza l'attività dei carcinogeni nella dieta come le nitrosamine che sono generate dall'attività metabolica dei batteri intestinali. La Stipsi Classificazione Presenza di due o più dei seguenti sintomi per almeno 3 mesi -sforzo alla defecazione più del 25% delle volte; -feci di consistenza aumentata più del 25% delle volte; -evacuazione incompleta più del 25% delle volte; -due o meno di due evacuazioni alla settimana. Sintomi che i pazienti associano al termine stipsi Defecazione Evacuazioni infrequenti Assenza di stimolo urgente Difficoltà nell’espulsione Necessità di autostimolazione Sensazione di evacuazione incompleta Dolore anale o perineale Addome Gonfiore Fastidio o dolore correlato o meno all’alvo Sintomi generali Cattivo sapore in bocca Cefalea Nausea Malessere > Anziani : ridotto introito alimentare, scarsa assunzione di acqua e fibre, sedentarietà, debole muscolatura adominale e pelvica, uso di farmaci (antidolorifici) Dieta : ridotto introito di fibra alimentare nelle popolazioni occidentali. Attività fisica : correlazione inversa Prevalenza alta nella popolazione occidentale Caratteristica GB USA AUSTRALIA Popolazione 1896 789 202 Range età 17-91 30-65 16-64 Dolore addominale alvo correlato 13% 22% 25% Sforzo 17% 31% 8% 9% 23% 25% 10% 26% 12% 9% 11% 17% Gonfiore 11% 24% 6% Alvo <3/sett 25% 14% 14% <2/sett 1% 1% 1% <1/sett 7% 2% 1% 6% 7% 17% 19% 12% 1% Feci dure Incompl. svuotamento Evacuazione digitale Lassativi Dolore Epidemiologia La stipsi cronica interessa il 10-15% della popolazione dei paesi occidentali. Le donne vanno più soggette a stipsi rispetto agli uomini in rapporto di 2:1. In Italia il 4% delle donne e l’ 1% degli uomini sono affetti da vera stipsi, molto maggiori sono, invece, le persone che ritengono di essere stitiche. Negli Stati Uniti la stipsi rappresenta il disturbo gastrointestinale più frequente; 2milioni sono le persone che ricorrono, annualmente, a visite mediche. Questo disturbo tende ad aumentare con l’età, l’incidenza è del 20-40% nella popolazione che supera i 60 anni di età, in gravidanza, dopo un intervento chirurgico. Diminuisce, invece, all’aumentare del peso corporeo. Fisiologia della defecazione Fattori determinanti defecazione la fisiologia della • adeguato volume e normale consistenza delle feci • normale riflesso rettale di svuotamento • normale motilità intestinale • normale sensibilità ano-rettale Nel colon vi sono sostanzialmente residui alimentari, acqua, elettroliti, batteri e gas. Il cibo non assorbito che entra nel colon contiene carboidrati indigeribili come l’amido e i polisaccaridi non amidacei (fibre). Una parte dei carboidrati viene fermentata dalla flora batterica con produzione di acidi grassi a catena corta. Quelli che non subiscono tale processo trattengono l’acqua al loro interno aumentando la massa fecale e favorendo l’ attività motoria del viscere. Normalmente il cibo ingerito, dopo numerose trasformazioni, giunge nell'ampolla rettale e viene eliminato in 24-36 ore. Per fibra alimentare s’intende la parte edibile di una pianta o anche dei carboidrati detti “non assorbibili”, cioè resistenti alla digestione e all’assorbimento nel tenue, ma soggetti a parziale degradazione nell’intestino crasso. si divide in: Solubile : è quella frazione della fibra alimentare totale capace di assorbire acqua e formare dei gel espansi dove la fibra è disciolta. Insolubile : è quella frazione della fibra alimentare totale che ‘precipita’ in acqua durante il transito colico. Fibre solubili: Pectine (polisaccaridi costituiti da galattosio più acido uronico. Si trovano nella frutta). Mucillagini, gomme e galattomannani (presenti nei legumi). Rallentamento dello svuotamento gastrico e senso di sazietà, rallentamento del transito intestinale, aumento dell'eliminazione degli acidi biliari, riduzione dell'assorbimento di colesterolo. Fibre insolubili: Cellulosa (polimero del glucosio, costituisce il 25% delle fibre in cereali,legumi,vegetali e frutta). Lignina (polimero del fenilpropano, costituisce il 10% delle fibre vegetali). Emicellulose (polimeri di pentosi ed esosi, costituiscono circa il 50-70% delle fibre contenute in cereali, verdure e frutta). Aumento della massa fecale, accelerato il transito intestinale, riduzione del tempo di contatto con la mucosa intestinale di sostanze potenzialmente nocive (es.:cancerogene, ecc.) Carboidrato non assorbibile Microflora colica Ben fermentati Polissaccaridi nonamidacei Amido resistente Frutto-oligosaccaridi Polidestrosio,lattulosio Muco Scarsamente fermentati Crescita batterica Proprietà fisiche mantenute Produzione di gas Effetti meccanici Ritenzione idrica Aumentata massa nel colon Transito accelerato ↑ assorbim. di acqua ↑efficienza crescita batterica Aumentata massa fecale Cause generali, sistemiche e psicologiche della stipsi Stile di vita 9 Inadeguato introito di fibre 9 Stimolo alla defecazione represso od ignorato 9 Sedentarietà Fattori esterni 9 Farmaci (oppiacei, antiAch, antidepressivi, antiepilettici) Endocrine/Metaboliche 9 Ipotiroidismo 9 Ipercalcemia Gravidanza Neurologiche 9 Parkinson 9 Sclerosi multipla 9 Lesioni spinali/danno ai nervi parasimpatici sacrali 9 Neuropatia autonomica Psicologiche 9Depressione 9Disturbi del comport.alimentare 9Negazione delle evacuazioni Cause gastrointestinali Tratto gastroenterico 9 9 9 9 9 9 Ostruzione (neoplasia, flogosi cronica, etc…) Aganglionosi (Hirschprung, Chagas) Miopatie, Neuropatie Sclerosi sitemica Megaretto/Megacolon Colon irritabile Ano-retto 9 9 9 9 9 9 9 Atresia o malformazioni anali Miopatia ereditaria dello sfintere anale interno Stenosi anale Debolezza del pavimento pelvico Grosso rettocele Prolasso mucoso anteriore/prolasso completo Ulcera solitaria del retto Valutazione clinica Anamnesi Sintomi relativi al disturbo principale ed associati (es.: dolore, correlzione coi pasti, calo ponderale, sangue) Andamento temporale del disturbo Storia chirurgica /ostetrica Patologie concomitanti e terapia farmacologiche in atto Stile di vita Esame obiettivo Generale del paziente, dell’addome, del retto Domande da porre sempre: Frequenza delle evacuazioni, consistenza e colore delle feci. C’è stata una modificazione nelle abitudini dell’alvo ? Se sì, è stata graduale o improvvisa ? Ci sono stati cambiamenti nella dieta o nei comportamenti alimentari ? Il paziente è stressato ? C’è stata una modificazione nell’attività fisica ? L’orario della defecazione è cambiato ? Il paziente usa farmaci ? Ci sono sangue o muco tra o sulle feci ? E’ presente dolore addominale ? Rapporto tra sintomi e meccanismi patogenetici distensione (dolore) addominale feci dure e piccole assenza dello stimolo alla defecazione stenosi organica o rallentato transito feci sottili o nastriformi sensazione di resistenza, sensazione di svuotamento incompleto, dolore durante la defecazione, svuotamento “digitale”, tenesmo patologia ano-rettale feci piccole dolore risolto dalla defecazione stipsi alternata a diarrea sensazione di incompleto svuotamento colon irritabile Sospetto di patologia neoplastica Sintomi “allarme”: recente insorgenza • insorgenza all’età > 40 anni • variazione di stipsi cronica • dimagramento • ematochezia, anemia, sanguinamento occulto • massa palpabile • familiarità per tumore del colon • fallimento dei trattamento convenzionali Esistono complicanze della stipsi? La patologia emorroidaria e/o la malattia diverticolare sono più frequenti nei soggetti con lunga storia di stipsi. Il prolasso mucosale o rettale invece si associano a quadri più complessi derivanti da una perdita del tono muscolare del pavimento pelvico. Studi diagnostici Escludere una malattia organica Laboratorio di routine (emocromo, VES, H tiroidei, sangue occulto) Rx Clisma opaco dc Studi fisiopatologici: -Tempo di transito con marcatori radiopachi -Defecografia -Manometria anorettale Terapia F STILE di VITA Attività fisica Dieta : almeno 30 gr/ die di polisaccaridi non-amidacei; introito di liquidi Terapia farmacologica Lassativi formanti massa : mucillagini (psillio), gomme vegetali, metilcellulosa. Non adatti per trattare le stipsi croniche Zuccheri non assorbibili Lattulosio/lattitolo/sorbitolo/mannitolo Hanno effetto osmotico. Vengono fermentati dai batteri liberando H e CO2 . Effetti collaterali: distensione addominale. Utili nei pazienti anziani a dosi adeguate. Sali Solfato di sodio/citrato-solfato di magnesio. Composti antranoidi Senna/aloe/cascara/frangula Ammorbidiscono le feci e ne aumentano il peso. Utili per le stipsi temporanee Causano melanosi colica Danno del plesso mioenterico?? Azione osmotica. Utili per uso sporadico e per stipsi lievi. Composti polifenolici Fenolftaleina/bisacodile/sodio picosolfato Azione irritante la mucosa colica,stimolante la motilità. Utili in monosomministrazioni Paraffina liquida Olio minerale che ammorbidisce le feci. Riportati casi di polmonite lipoidea. Procinetici Domperidone, clebopride. Non ci sono dati sul loro utilizzo rutinario nella stipsi. Liquidi non assorbibili Polietilen-glicole, Macrogol