Тошнота и рвота. Патофизиология, акт рвоты, последствия рвоты

Глава 4. Патофизиология тошноты и рвоты

• Патофизиология
• Акт рвоты
• Метаболические последствия рвоты
• Последствия повторных актов рвоты
• Клинические корреляции

Патофизиология

Патофизиология рвоты была подробно описана в работах Borison и Wang (1953). В опытах на кошках, используя метод перерезки проводящих путей, а так­же электростимуляцию, исследователи обнаружили две зоны ствола мозга, ответственные за рвотный рефлекс. Одна зона воспринимала стимулирующие рвоту сигналы от афферентных нейронов, из другой — начинался эфферентный путь соб­ственно моторного ответа. Исследователи предложили объединить обе зоны в так называемый «рвотный центр», расположенный в дорсальном отделе латеральной ретикулярной формации продолговатого мозга. Электростимуляция этой области мозга приводила к появлению рвоты. Рвотный центр не отвечал непосредственно на стимуляцию гуморальными веществами, он только воспринимал афферентацию от периферических нейронов с последующим воспроизведением запрограммиро­ванного акта рвоты.

Borison и Wang обнаружили и вторую область, участвующую в акте рвоты, — «хеморецепторную триггерную зону» (ХТЗ), расположенную в дне четвертого же­лудочка мозга. Анатомически эта зона находится снаружи гематоэнцефалического барьера. В отличие от рвотного центра ХТЗ непосредственно активировалась цир­кулирующими гуморальными веществами и не отвечала на электрическую стиму­ляцию. ХТЗ не вызывала рвоту самостоятельно, а только посредством стимуляции рвотного центра. Эти данные были получены при использовании опиатного и до­фаминового агониста — апоморфина, который легко вызывал рвоту у животных. Рвотный рефлекс устранялся при хирургическом удалении ХТЗ или рвотного цен­тра, что позволило предположить важность обеих этих зон в реализации рефлекса как реакции на действие апоморфина. Однако в случае разрушения ХТЗ при со­храненном рвотном центре апоморфин не вызывал рвоту. Поэтому предполагает­ся, что апоморфин действует на ХТЗ, из которой информация поступает в рвотный центр для стимулирования рвоты.

Блуждающий и чревный нервы, несущие афферентные волокна (в централь­ную нервную систему) и эфферентную иннервацию (из центральной нервной сис­темы) к органам брюшной полости, являются главными звеньями передачи пато­логических периферических стимулов в центральную нервную систему. Передача информации может зависеть, а может и не зависеть от ХТЗ. Проглатывание неко­торого количества раствора сульфата меди, например, быстро вызывает рвоту. Этот рефлекс резко ослабляется после пересечения абдоминального участка блуждаю­щего нерва. Разрушение ХТЗ не влияет на рвоту, вызванную сульфатом меди, что указывает на неучастие ХТЗ в данном рефлексе. По-видимому, афферентная сти­муляция сульфатом меди с периферических рецепторов передается по блуждаю­щему и чревному нервам и воздействует непосредственно на рвотный центр. В дру­гих случаях стимуляция со слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, на­пример под воздействием химиопрепаратов или токсинов, активирует афферент­ный сигнал по блуждающему или чревному нервам, вовлекающий и ХТЗ. Кроме химических веществ, повреждающих слизистую оболочку, рвоту способны вызы­вать растяжение полых органов, а также висцеральная боль. Эта стимуляция мо­жет быть прекращена ваготомией. Независимо от характера эметогенной стимуля­ции афферентные нейроны активируются под воздействием таких веществ, как серотонин, простагландины и свободные радикалы, которые образуются при раз­личных патологических состояниях.

Рвота может возникнуть не только при афферентной стимуляции из желудоч­но-кишечного тракта (рис. 4.1), но и при нарушениях или повышенной чувстви­тельности вестибулярного аппарата. Например, при морской болезни и укачива­нии происходит активация центра рвоты. Степень вовлечения ХТЗ при этом не достаточно изучена и может быть видоспецифична.

Более высокие отделы ствола мозга и корковые центры также влияют на рвот­ный рефлекс, поскольку акту рвоты способствует электрическая стимуляция коры головного мозга, гипоталамуса и таламуса. Отдельные запахи, вкусовые ощуще­ния и зрительные образы могут возбуждать кортикобульбарные афферентные ней­роны, которые, в свою очередь, активируют рвотный центр. Однако эти высшие центры мозга не являются обязательными для рвотного рефлекса: рвота возникает даже у декортицированных животных. Афферентные сигналы к центру рвоты мо­гут поступать и из многочисленных периферических зон, включая глотку, сердце, брюшину, сосуды брыжейки и желчевыводящие пути. Все эти периферические об­ласти, вероятно, непосредственно связаны с центром рвоты, и их стимуляция спо­собна вызывать рвоту.

Независимо от того, какое центральное звено будет стимулироваться, в реали­зации рвотного рефлекса участвуют определенные нейротрансмиттеры. Это: до­фамин, гистамин, ацетилхолин, эндогенные опиаты, серотонин, а-аминомасляная кислота, субстанция Р. Фармакологическое воздействие на эти медиаторы и их рецепторы является основой многих современных препаратов, используемых для купирования тошноты и рвоты.

Рис. 4.1. Взаимодействие рвотного центра с центральными и периферическими источниками афферент­ных сигналов

Акт рвоты

Акт рвоты является высокозапрограммированной реакцией, в которую вовле­каются как соматическая, так и вегетативная нервные системы. Обычно акту рво­ты предшествует ощущение тошноты, которая не всегда заканчивается рвотой. Нейрональный механизм развития тошноты плохо изучен, но, по-видимому, он такой же, что и при рвоте. Предполагают, что разница в механизмах возникнове­ния тошноты и рвоты заключается лишь в степени активации, поэтому в одних слу­чаях возникает тошнота, а в других — рвота. По другому предположению, тошнота и рвота могут стимулироваться из разных зон нервной афферентации. Это трудный для исследования вопрос, так как в опытах на животных невозможно полу­чить информацию о субъективных ощущениях тошноты.

Позыв на рвоту является ее предвестником, при этом происходит ритмичес­кое одновременное сокращение диафрагмы, наружных межреберных мышц и мышц живота, что приводит к созданию положительного давления в грудной клетке и брюшной полости и к закрытию голосовой щели. В дальнейшем происходит инс­пираторное движение грудной клетки и диафрагмы и одновременное экспиратор­ное сокращение мышц живота. При позыве на рвоту голосовая щель и рот остают­ся закрытыми, а желудочное содержимое поступает в пищевод. Однако, поскольку голосовая щель закрыта и сохраняется отрицательное давление в грудной клетке, содержимое желудка не доходит до полости рта.

При акте рвоты диафрагма и наружные косые мышцы живота сокращаются, создавая положительное давление как в брюшной, так и в грудной полостях. Про­исходит расслабление верхнего пищеводного сфинктера, расширение брюшного отдела пищевода и сокращение привратника, что способствует быстрому выходу пищи через рот (рис. 4.2). При акте рвоты и при позыве на рвоту человек принима­ет характерную позу.

При тошноте и рвоте возникает много различных физиологических реакций. В связи с близким расположением к центру рвоты ядер языкоглоточного и лицево­го нервов (которые иннервируют слюнные железы) обычно наблюдается гиперса­ливация. При тошноте часто развивается тахикардия. Пока неясно, является ли тахикардия запрограммированной реакцией или это — стрессорная реакция на рво­ту. В то же время при тошноте и рвоте подавляется секреция желудочного сока. Происходит стимуляция акта дефекации, возможно из-за близкого расположения ХТЗ к структурам мозга, контролирующим дефекацию (рис. 4.3).

При тошноте и рвоте наблюдается нарушение моторики желудочно-кишечно­го тракта. Тонус дна желудка и общая перистальтическая активность снижаются. Тонус двенадцатиперстной кишки и проксимального отдела тощей кишки повы­шается, что приводит к рефлюксу дуоденального содержимого в желудок. Кроме нарушения тонуса тонкой кишки, при рвоте наблюдается и ее антиперистальтика (ретроградная перистальтика). Роль ретроградной перистальтики при рвоте хоро­шо была показана в экспериментах на собаках и кошках, которым в полость желу­дочков мозга вводились вещества, стимулирующие рвоту. Установлено, что непос­редственно перед актом рвоты наблюдается характерное состояние изменения миоэлектрической активности кишечника, выражающееся в ее усилении («взрыве») и миграции электропотенциалов в проксимальном направлении. Клинически ретро­градная перистальтика кишечника проявляется частым присутствием содержимо­го кишечника в рвотных массах.

Рис. 4.2. Акт рвоты

Рис. 4.3. Физиологические реакции при тошноте и рвоте

Метаболические последствия рвоты

Тошнота и рвота приводят к многочисленным серьезным клиническим и ме­таболическим нарушениям (рис. 4.4). В этой части главы будут рассмотрены мета­болические нарушения. Очень часто тошнота и рвота не настолько выражены, что­бы сопровождаться распознаваемыми клинически и лабораторно нарушениями. Однако повторная частая рвота может вызвать глубокие метаболические расстрой­ства. Лучше всего изучены такие нарушения, возникающие из-за повторной рво­ты, как метаболический алкалоз, гипокалиемия и гипонатриемия.

Рвота может вызвать развитие гипохлоремического метаболического алкало­за. Метаболический алкалоз является системным нарушением вследствие повы­шения концентрации бикарбонатов в плазме крови, б целом метаболический алка­лоз возникает по трем причинам: (1) снижение концентрации H⁺ во внеклеточной жидкости (ВКЖ); (2) потеря жидкости, содержащей хлориды в больших концент­рациях, чем концентрация бикарбонатов во внеклеточной жидкости; (3) увеличе­ние концентрации бикарбонатов при введении соды или веществ, превращающих­ся в бикарбонат во внеклеточной жидкости.

Париетальные клетки желудка образуют H⁺ и НСО₃^– из СО₂ и Н₂О. Протон секретируется в просвет желудка в составе соляной кислоты. Рвота приводит к потере соляной кислоты без соответствующей потери (снижение концентрации) бикарбонатов. Такая преимущественная потеря H⁺ стимулирует развитие метабо­лического алкалоза. Кроме потери H⁺ и Сl^–, наблюдается уменьшение объема ВКЖ. Это способствует поддержанию метаболического алкалоза за счет стимуляции про­цесса реабсорбции натрия и бикарбонатов в почках — в проксимальных канальцах увеличивается зависимая от антидиуретического гормона (АДГ) реабсорбция на­трия и бикарбоната. В этих же отделах наблюдается и минералокортикоиднозависимая реабсорбция натрия, которая сочетается с секрецией катионов H⁺ и К⁺. С увеличением секреции H⁺ происходит общее увеличение продукции бикарбонатов.

Последствия повторных актов рвоты

Рис. 4.4. Последствия повторных актов рвоты

При длительной тошноте или рвоте может развиться гипокалиемия в резуль­тате уменьшения поступления калия с пищей или из-за увеличенной его потери с рвотными массами. Возможно, наиболее важным механизмом гипокалиемии явля­ется потеря К+ через почки вследствие гиповолемии и метаболического алкалоза. Как упоминалось выше, для поддержания нормального объема ВКЖ в дистальных канальцах нефронов происходит активация реабсорбции натрия и увеличение сек­реции калия. Это приводит к дополнительной потере калия, несмотря на общий дефицит его в организме. Потеря калия еще больше увеличивает алкалоз, стиму­лируя перемещение H⁺ в клетки.

Гипонатриемия развивается вследствие выведения натрия с рвотными масса­ми и иногда с мочой из-за развившегося метаболического алкалоза. У больных с нормальной функцией почек и отсутствием подтвержденного метаболического ал­калоза почки эффективно компенсируют гастроинтестинальную потерю натрия, и гипонатриемия не возникает. Однако, если метаболический алкалоз достаточно вы­ражен и превышает возможность почек реабсорбировать бикарбонаты, возникает бикарбонатурия. Это сочетается с повышенной секрецией катионов, таких как на­трий и калий, что необходимо для поддержания электронейтральности мочи. Сум­марным эффектом подобных реакций является несоответствующая почечная по­теря натрия вопреки общему дефициту натрия в организме.

Клинические корреляции

В этом разделе кратко будут разобраны основные причины тошноты и рвоты и на клинических примерах детализированы патофизиологические механизмы, ко­торые обсуждались выше. Рассматриваемый перечень нарушений нельзя считать абсолютно исчерпывающим для полной дифференциальной диагностики причин тошноты и рвоты. Более подробная дифференциальная диагностика приведена в табл.4.1.

Механическая обструкция

Механическая обструкция (нарушение проходимости) верхних отделов ЖКТ может вызывать как острую, так и хроническую тошноту и рвоту, что зависит от причин обструкции, которые делятся на три категории: нарушения в полости ЖКТ, изменения в стенке кишки и нарушения извне ЖКТ. Такие нарушения, как инваги­нация, язвы пилорического отдела желудка, заворот кишки или ущемление грыжи, приводят к появлению острых симптомов. В этих случаях острая непроходимость вызывает боль, которая усиливает тошноту и рвоту. Кроме того, боли, обусловлен­ные патологией желудочно-кишечного тракта (перфорация язвы желудка, острый аппендицит) и не связанные с ЖКТ (нефролитиаз; инфаркт миокарда, в основном задней стенки), могут приводить к появлению тошноты и рвоты.

Наиболее частой причиной повторной тошноты и рвоты является хроничес­кая язвенная болезнь с деформацией и стенозом антрального отдела желудка, при­вратника или двенадцатиперстной кишки. Знание патофизиологии язвенной бо­лезни и правильное лечение (особенно борьба с инфицированностью Helicobacter pylori) могут уменьшить риск возникновения хронической тошноты и рвоты как следствия язвенной болезни. Другие причины развития хронической тошноты и рвоты включают: поражения стенки самой кишки, например из-за опухоли или стриктур вследствие предшествующих операций или болезни Крона, а также сдав­ление кишки извне спайками или опухолями, например поджелудочной железы.

Таблица 4.1. дифференциальная диагностика причин ТОШНОТЫ и рвоты

1. Инфекционные

• а) вирусные (гепатиты А и В, Norwalk-вирус и ему подобные вирусы*)
• б) бактериальные (токсины Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Clostridium perfringens. Salmonella)

2. Действие лекарственных препаратов (цитостатики, наркотики, сердечные глико­зиды, эуфиллин)

3. Непроходимость выходного отдела желудка

• а) механическая (язвенная болезнь; опухоли желудка, двенадцатиперстной киш­ки и поджелудочной железы; болезнь Крона)
• б) функциональная (вследствие пареза желудка, вызванная лекарствами, пос­леоперационная, послеинфекционная)

4. Непроходимость тонкой кишки

• а) механическая (грыжа, спайки, заворот, инвагинация, болезнь Крона, инород­ное тело)
• б) функциональная (синдромы псевдообструкции тонкой кишки)

5. Психогенные факторы

6. Нарушения центральной нервной системы (вестибулярные расстройства, повы­шение внутричерепного давления, инфекции)

7. Беременность

8. Метаболические или эндокринные факторы (гипертиреоз, болезнь Аддисона)

9. Висцеральная боль (перитонит, панкреатит, холецистит, инфаркт миокарда)

10. Прочие (лучевая терапия или облучение)

* Norwalk-вирус относится к калицивирусам. Впервые описан в 1969 г. как причина кишечной инфекции в одной из школ г. Норуолк, штат Огайо, США (прим. ред.)

Некоторые клинические проявления при механической непроходимости явля­ются характерными. Например, больные часто жалуются на появление рвоты более чем через час после приема пищи. У некоторых больных с язвой в области приврат­ника желудка рвота может возникать сразу после еды. Рвота непереваренной пищей позволяет предположить непроходимость (стеноз) выходного отдела желудка. На­личие в рвотных массах желчи исключает такую локализацию непроходимости. У больных с более дистальной непроходимостью может быть рвота каловыми масса­ми. В отличие от стеноза выходного отдела желудка и функциональной кишечной непроходимости механическая непроходимость кишечника обычно сочетается с аб­доминальными болями. Часто боль временно уменьшается после рвоты. Другие при­чины, вызывающие рвоту каловыми массами, включают низкую кишечную непро­ходимость, желудочно-толстокишечную фистулу, ишемию кишки, дисбактериоз тон­кой кишки, длительную обструкцию выходного отдела желудка с дисбактериозом желудка. При объективном обследовании при наличии замедленного опорожнения желудка слышен шум плеска. Диагностике могут помочь не только наличие или от­сутствие кишечных шумов, но также их характер и тон. Например, высокотональные «металлические» кишечные шумы свидетельствуют о механической непрохо­димости тонкой кишки. К сожалению, такие же клинические проявления встреча­ются не только при механической, но и при функциональной непроходимости.