短腸綜合征疾病病因
一、發病原因
1.成人 導致成人短腸綜合征有多種不同原因(表1),主要是由於腸係膜血管栓塞或血栓形成,以及急性腸扭轉導致大範圍小腸切除(75%或更多)。導致腸係膜血管栓塞或血栓形成的因素有:高齡、長期存在充血性心力衰竭、動脈粥樣硬化及心髒瓣膜疾病,長期利尿劑的應用,高凝狀態,口服避孕藥;病態性肥胖患者空回腸短路手術也可發生短腸綜合征症狀;短腸綜合征的較少見原因有:腹部損傷、腸道原發或繼發性腫瘤,放射性腸病變;極少見情況有:醫療失誤在消化性潰瘍治療中將胃-回腸吻合,產生與廣泛小腸切除相似的臨床症狀。
2.兒童 兒童短腸綜合征的病因可以分為出生前及出生後病因。出生前主要原因為小腸閉鎖,中腸旋轉不良導致的小腸異位固定或異常扭轉,可發生於子宮內或出生後任何時間;新生兒期壞死性小腸炎逐漸增加,已被認為是新生兒短腸綜合征的主要原因。另外,出生後較少見的因素有先天性巨結腸病波及小腸、係膜血管栓塞或血栓形成,放射性腸炎或Crohn病也可導致此綜合征,但主要存在於較大年齡組兒童中。
二、發病機製
小腸廣泛切除後,其消化道功能會發生一係列的病理生理改變,導致機體產生以營養吸收不良為主要症狀的一組綜合征,其嚴重程度取決於下列因素:切除腸管的範圍及部位;是否保留回盲瓣;殘留腸管及其他消化器官(如胰和肝)的功能狀態;剩餘小腸、大腸的代償適應能力等。
1 .切除腸管的範圍
切除的小腸範圍越廣,對營養物質、水、電解質的吸收麵積也丟失越多(無論是主動吸收還是被動彌散吸收均減少)。小腸的長度有著明顯的個體差異(365~700cm),殘留腸段的長度以及功能狀態遠較切除腸段的量更為重要,因此其決定了術後短腸綜合征的發生率及死亡率的高低。有報道認為在沒有腸外營養支持的情況下,殘留的空腸長度不足30cm,就很難存活,但現在越來越多的報道殘留小腸20cm亦可獲得長期生存;因此,即使切除小腸一半,也可維持生存所需的營養,切除75%或更多的小腸,幾乎均有吸收不良,處理較困難。目前認為,具有正常腸黏膜的病人殘留小腸腸管應有50~70cm並保留完整結腸,甚至有人認為需35cm空回腸,保留有回盲瓣及部分結腸,經代償後可依賴腸道維持機體所需營養。結腸切除者則殘留腸管應有110~150cm;而具有腸道黏膜病變的病人如Crohn病,則需要殘留更多的腸管。
2.切除腸管的部位
切除小腸的部位對術後代謝的影響也很重要。蛋白質、碳水化合物、脂肪及大多數水溶性維生素、微量元素吸收與小腸切除的部位有密切關係,特別是在十二指腸及空腸。當切除近端小腸後,正常的回腸將代替全部吸收功能,由於近端小腸也是膽囊收縮素,促胰液素合成的釋放的場所,切除該段小腸會導致膽汁分泌和胰腺外分泌物減少,進一步加重腸內容運輸、吸收障礙。
回腸是吸收結合型膽鹽及內因子結合性維生素B12的特定場合,切除後造成的代謝紊亂明顯重於空腸,切除100cm回腸將導致膽鹽吸收減少,未吸收的膽鹽進入結腸,導致膽鹽性腹瀉,膽鹽的腸-肝循環減少,肝髒通過增加膽鹽合成補償膽鹽的丟失,因此,脂肪吸收不良造成的脂肪瀉可較緩和(脂肪<20g/d);但如更廣泛地切除回腸(>100cm),將導致嚴重的膽鹽代謝紊亂,而肝代償性合成膽鹽的能力也是有限的(可增加4~8倍),造成嚴重的脂肪瀉(脂肪>20g/d)。切除較短回腸(<50cm),病人通常能夠吸收內因子結合性維生素B12,不會產生吸收障礙,當切除段回腸>50cm將導致明顯的吸收障礙。此維生素的缺乏將導致巨幼紅細胞性貧血及外周神經炎,最終導致亞急性脊髓退行性改變。
臨床實驗顯示小腸、大腸同時切除將產生比小腸切除更嚴重的並發症。正常情況下,成人攝取消化液近2L/d,產生約7L內源性液體(胃胰、膽汁、小腸分泌),僅不到2%(100~200ml)液體不被回吸收。大腸是吸收水份和電解質的重要部位,此外尚吸收一定的營養物質如短鏈脂肪酸。當大範圍小腸切除術並行結腸部分、大部分切除術後,將會產生嚴重的水、鈉、鉀丟失。
3.保留回盲瓣的情況
當部分或全部結腸切除術時,切除回盲瓣將導致代謝紊亂。切除回盲瓣將導致小腸內容物的停留時間縮短,影響殘餘小腸內細菌的繁殖和膽鹽的分解,從而減少了脂肪及脂溶性維生素的吸收,進入結腸的膽鹽增加。由於小腸內細菌增多,維生素B12被部分代謝,進一步減少了其吸收。因此,如能保留回盲瓣,即使殘留的小腸段短一些,病人也常能耐受。
4.殘留腸管和其他消化器官的狀態
小腸切除術後,殘留腸管的功能對於病人的生存及健康質量至關重要。例如,病人由於Crohn病、淋巴瘤、放射性腸炎而行小腸切除術,其本身疾病的功能性損害仍然存在,吸收功能將進一步減少,處理起來十分棘手。胰腺的內分泌功能在營養極度不良的病人中將受到明顯損害;廣泛小腸切除術後將出現胃高酸分泌狀態,使小腸腔內pH值下降,直接影響胰腺外分泌消化功能。
5.殘留大、小腸適應能力
(1)小腸切除術後結構及功能:小腸部分切除後,剩餘腸管形態及功能方麵變化在動物中已被廣泛研究,然而類似的報道在人體鮮見報道。在大鼠,近端及中段小腸切除後,剩餘回腸周徑變大,腸壁變厚,絨毛變高,細胞增殖轉化的加速,以及細胞分裂周期的縮短。在回腸切除術,空腸也發現有類似現象,但不如上者明顯。在人類,腸切除術後近端小腸活檢發現腸黏膜細胞增生。
動物實驗證明回腸黏膜增生的結果導致吸收功能的增加(主要是對葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、膽酸和鈣的吸收),補償小腸長度的丟失。吸收功能的增加是隨著單位長度上皮細胞量或黏膜重量的增加而增加,而非每個細胞吸收功能的加強,甚至有人認為此狀態下,部分細胞的功能尚處於不成熟階段。
動物近端小腸切除術後,隨黏膜的增生,酶和代謝也發生相應的變化。鈉-鉀泵的特異性活性依賴的三磷酸腺苷,水解酶、腸激酶、DNA酶、嘧啶合成酶活性均顯示增加,相反每個細胞的二糖酶活性降低;增生的黏膜內經磷酸戊糖途徑的葡萄糖代謝增加。人類廣泛腸切除後,研究顯示殘餘腸道可逐漸改善對脂肪、內因子和碳水化合物,特別是葡萄糖的吸收。
人類或動物小腸切除術後,有關結腸適應性改變的研究尚處於初級階段,已有的資料顯示小腸切除術或病態肥胖治療性回結腸短路術後,結腸可增加對葡萄糖和鈣的吸收。
(2)影響小腸切除術後適應性變化的因素:小腸切除術後有以下因素可影響小腸的適應:
①食物營養性物質及非營養性物質與殘餘腸管的接觸;
②膽汁和胰液刺激,腸道激素或其他因子的營養作用;
③腸外生長因子、激素、聚胺等的刺激作用;
④剩餘小腸血流的增加。
現有資料表明剩餘腸腔內營養物質對小腸的適應性變化起重要作用,如沒有營養物質對腸腔的刺激,盡管腸壁會有增生性變化(在短腸綜合征病人接受TPN病人身上可見到,此機製目前尚不清楚),但腸道不會產生適應性改變(增加絨毛高度、陷凹深度、黏膜細胞DNA量)。同時,動物體內實驗證明混合性食物較要素飲食更能刺激小腸的適應性改變,從而證明營養性食物及非營養性食物對小腸適應性改變的協同作用。
小腸腔內營養物質尤其是較高濃度營養物質可刺激膽汁和外分泌胰液的分泌,並直接刺激黏膜的增生,當膽汁或胰液進入回腸時可明顯刺激黏膜的增生。在刺激黏膜的增生中胰液產生更明顯的作用,胰液同時也可改變小腸刷狀緣酶的活性。然而,這些因素如何促進小腸切除術後腸黏膜的增生尚不清楚,有人認為是腸腔營養物質通過對小腸的營養作用刺激腸道營養性激素及其他因子的釋放,也可能是小腸切除去除了腸道抑製性因子,導致對營養因子效應的增加。在眾多的腸道營養性激素中胃泌素的作用已被大多數的學者公認,但胃泌素似乎僅對胃及近段小腸適應性改變有作用,而對遠段腸道適應性改變作用不大。腸高血糖素(enteroglucagon)在刺激腸適應性改變中起主導作用,最近的報道認為其前體物質似乎發揮更重要的作用,Drucker研究發現動物模型服用高血糖類肽(glucagon-like peptide)可明顯刺激腸道絨毛的增生,認為其是刺激腸道適應性改變的主要激素;在全胃腸外營養中,腸外給予胰酶和膽囊收縮素可以刺激黏膜的增生,這些激素可能是通過刺激膽汁、胰液分泌而產生作用,而非直接作用;同樣,前列腺素、上皮生長因子和生長激素釋放因子均可刺激小腸上皮細胞增生。
與生長有關的因子如聚胺、腐胺、精脒、精胺對小腸切除術後殘留小腸的適合性改變也越來越引起重視。最初的研究顯示鳥氨酸脫羧酶在聚胺生物合成中起限速酶的作用,對腸道適應性改變起重要作用,現在認為與聚胺的水平有關的其他生物合成酶,如s-腺甙基蛋氨酸脫羧酶可能會有更重要的作用,有關聚胺對小腸切除術後適應性改變的研究尚處於早期階段,得出最終結論亟待進一步研究。
有關其他的機製,如剩餘腸管神經支配或血流變化。也可能在小腸適應性變化中起重要作用,均有待進一步證實。
小腸切除後結腸的功能性適應情況了解很少。結腸可能對葡萄糖和氨基酸的吸收增加。
從目前研究來看,小腸切除術後適應性改變受多因素影響,一般在術後幾月至1年內完成,這對於短腸綜合征病人身體健康、營養情況以及生存都具有重要的影響。