排便的生理和便秘的病理生理

慢性便秘（chronic constipation）不是一个独立的疾病或综合征，而是由多种病因所致的常见病症，主要是指粪便干结、排便困难或不尽感以及在不用通便药时完全排空粪便的次数明显减少等。在我国北京、天津和西安的流行病学调查显示，60岁以上的老人慢性便秘的发病率可达15%~20%，而北京地区成年人的发病率为6.07%，女性的发病率是男性的4倍以上。其病因包括功能性和器质性两种。器质性病因可由胃肠道疾病、累及消化道的系统性疾病如糖尿病、硬皮病、神经系统疾病等，许多药物也可以引起便秘。不少的便秘则无器质性病因，罗马II功能性胃肠疾病（FGID）提出的与便秘有关的病症主要有功能性便秘、盆底排便障碍和便秘型肠易激综合征1。在本专题中将分别讲述排便的生理和慢性便秘的病因病理生理、诊断和治疗。
1 排便的生理 1.1 结肠的运动及其调控：结肠主要以吸收水分为主，在肠道菌群的作用下将肠内容物降解并排送到结肠远端形成粪便。结肠的运动功能表现为⑴对肠内容物进行混合、搅拌，使其附着于粘膜表面；⑵推送粪便使之充分吸收水分、电解质及降解产物；⑶贮存粪便；⑷激发排便反射。结肠的运动具有袋状往返运动、分节推进运动、多袋推进运动、蠕动及集团运动等5种形式，袋状往返运动通过使肠内容物在结肠内的来回运动，有助于营养物质的充分吸收，推进运动和蠕动使肠内容物向前移位，集团运动实质是强烈的多袋式运动或蠕动，表现为巨大移行性收缩，能将粪便以较快的速度向乙状结肠推进，甚至到达直肠。结肠运动的调控主要有肌源性调控、神经性调控和化学性调控三种。肌源性调控主要表现在对肠道收缩的时相性控制，肠内容物通过肠神经丛内多突触神经网的刺激，使运动神经元释放兴奋性神经递质，激活钙离子通道，产生周期性去极化，从而调控平滑肌兴奋产生收缩和调整收缩产生时在时间和空间上的协调性。神经性调控主要来自中枢神经系统（CNS）、植物神经系统(ANS)和肠神经系统(ENS)三类，其中ENS主要控制结肠收缩运动，CNS和ANS起调整运动作用。化学性调控是指神经末稍内分泌和旁分泌细胞通过释放兴奋性或抑制性化学递质对结肠平滑肌的收缩活动进行调控。另外，进食、睡眠、体育活动及手术等外界因素均可影响结肠的运动。
1.2 排便控制生理：参与排便控制的主要组成有直肠、肛门内括约肌、肛门外括约肌、耻骨直肠肌、肛提肌复合体和肛周的结缔组织系统。直肠的功能为储存粪便并感受扩张，结肠内容物进入直肠依赖于乙状结肠的运动，由于乙状结肠与直肠间的生理弯曲和直肠的空虚状态使该部位呈现“扁平阀”效应，乙状结肠中粪便达一定容积时可排入直肠壶腹使其扩胀。由于直肠纵肌比结肠纵肌更薄，从而使直肠具有较结肠更高的顺应性，当直肠内粪便容积增加时，直肠呈适应性松弛，储存更多的粪便，直到适当时机再排出体外。肛门内括约肌可使肛管处于关闭状态，维持肛管腔内的较高压力，是控制排便的重要压力屏障，在静息状态下呈张力性收缩状态，主要对液体大便和气体产生正性阻碍作用。当直肠扩张诱发直肠肛管抑制反射产生便意时，肛门内括约肌反射性弛缓,肛管上部开放，直肠内容下排与肛管上部粘膜接触，并反射到高级中枢，决定是否排便动作。肛门外括约肌主要的反射活动是收缩，在静息状态下处于最小收缩状态，以收缩慢、不易疲劳的I型肌纤维组成为主，使其具有特殊的收缩机制，维持较为持久的张力性收缩，其收缩程度随腹内压的改变而改变，具随意性，是抑制排便的主要因素。耻骨直肠肌的收缩与肛门外括约肌是同步的，能保持肛管和直肠之间的角度（92°），可防止固体粪便通过。 在抑制排便的机制中，由于肛门直肠存在两个生理弯曲，即乙状结肠－直肠角和肛门直肠角，使直肠处于折叠状态，阻碍肠内容物的下降，起到“阀”的作用，同时肛门内外括约肌均处于收缩状态，肛管形成高压带，防止粪便进入肛管，形成自动抑便过程，一旦直肠扩张诱发直肠肛管抑制反射，粪团进入肛管，激活肛门外括约肌感受器，如果条件不允许，则可在意识的控制下主动收缩肛门外括约肌，使粪团上移，达到主动抑便的目的。在排便的机制中，当直肠扩张容积增大，首先仍诱发直肠肛管抑制反射，在肛门内括约肌反射性松弛的同时，神经冲动传至中枢神经产生便意和排便冲动，如果条件许可，启动排便机制：关闭声门，膈肌下降，腹肌收缩，腹内压升高，肛提肌群收缩，减少粪便下排阻力，同时肛门外括约肌收缩使消化道远端关闭，抑制结肠节段性收缩，粪块下移加快；当粪便进入直肠后，肛提肌群松弛，直肠肛管角变直，会阴下降，粪便继续下移，最后肛门外括约肌松弛，粪块排出体外。因此，排便生理过程是人体中一系列复杂而协调的生理反射活动，需要有完整的肛门直肠神经结构、肛门括约肌群、排便反射的反射弧和中枢的协调控制能力，缺一不可。
2 慢性便秘的病因及病理生理改变 慢性便秘的病理学改变主要有结肠传输的减慢和肛门直肠功能的障碍（出口梗阻）。 2.1 病因：引起便秘的常见原因有：肠管器质性病变、直肠肛门病变、内分泌或代谢性疾病、神经系统疾病、肠管平滑肌或肠神经系统病变和精神心理障碍、药物性因素等。（见表1） 表1 慢性便秘的原因 结肠慢传输 出口梗阻 原发性：肠易激综合征、结肠无力、先天性巨结肠 肛门直肠病变 慢性特发性假性肠梗阻 解剖异常：先天性异常：瘘、脱垂 继发性：结缔组织病：系统性硬化、淀粉样变性 损伤：创伤、外科手术、分娩 内分泌、代谢紊乱：甲亢、甲低、糖尿病 神经病变：会阴下降、直肠感觉异常 神经系病变：脊髓损伤、多发神经纤维瘤 平滑肌功能异常：括约肌功能障碍、肛门痉挛 遗传性疾病：家族性内脏肌病 炎症：直肠炎症、直肠溃疡 感染性疾病：chagas病 全身疾病： 精神障碍：紧张、焦虑、抑郁、悲伤 神经性病变：中枢脊髓损伤、脑部肿瘤、创伤 其他：妊娠、手术、外伤、滥用泻剂等 代谢性疾病：糖尿病、甲亢 肌肉病变：重症肌无力、肌病 结缔组织病：系统性硬皮病 结肠病变：憩室、炎症性肠病
2.2 结肠慢传输：此型便秘可根据结肠通过缓慢的肠段的不同分为升结肠通过缓慢，左侧结肠通过缓慢及全结肠通过缓慢，其中大部分患者属于全结肠通过缓慢。肠电活动研究表明，此型便秘患者空腹及餐后结肠推进性电活动明显降低，表现为频率减慢，持续时间缩短。乙状结肠的顺应性降低，肠壁对肠内容物的最大耐受量明显低于正常人，由于肠内容物通过缓慢，直肠充盈速度减慢，导致直肠的反应性降低，甚至迟钝。同时由于肠内容物在结肠滞留时间过长，水分过度吸收，粪便干结，加重了排便的困难。多数学者认为结肠神经系统的病理改变是导致结肠慢传输的主要原因，Tomita, R.的一项研究2发现此型患者的结肠平滑肌对乙酰胆碱能刺激后的收缩反应明显低于正常人，而对于肾上腺素的松弛反应却强于正常人，表明支配平滑肌的胆碱能神经明显减少；国内也有研究发现3STC患者结肠阿片受体含量明显增加，结合位点增多，促进抑制性非肾上腺素非胆碱能神经增递质的释放，从而抑制平滑肌运动；近来有发现STC患者结肠壁神经元有明显的凋亡发生4。也有人发现STC的乙状结肠壁内血管活性肽和P物质含量明显降低5, 6，提示其传输障碍可能与肠壁内血管活性肽和P物质能神经元功能障碍有关。最新的一项研究7表明STC患者全结肠的Cajal细胞密度均显著下降，而且乙状结肠的Cajal细胞减少，这种缺失是原发性还是继发性还需进一步研究明确。Gurbuz的一项研究8表明接近50%的STC患者可表现出不同程度的胃和胆囊动力障碍，认为STC可能是一种累及多组织的胃肠动力紊乱病变。
2.3 出口梗阻：此型便秘是一组多源性功能障碍，可以是原发性的盆底肛门痉挛、巨结肠，也可以是继发于分娩、用力排便损害骶神经及肛门括约肌、直肠突出、直肠脱垂和会阴下降等解剖异常。以盆底肛门痉挛最为多见，在排便过程中，盆底横纹肌主要是耻骨直肠肌和肛门外括约肌不能松弛，甚至出现异常的矛盾收缩，导致直肠肛管角变锐，肛管压力上升，粪便排出困难。巨结肠则是因肛直肠交界处缺乏或缺少神经节细胞，粪便到达直肠不能引起肛门直肠抑制反射，难以发动排便。会阴下降综合征可能是由于长期过度用力排便，使得盆底肌薄弱，肛管直肠角缩小，增高的腹内压可传导至直肠前壁，促使该处粘膜脱垂至肛管上端当盆底下降时，阴部神经及其供应肛门外括约肌和耻骨直肠肌的分支受到牵拉，长期的牵拉严重影响神经传导功能。近来有研究表明此型便秘亦可由肛门内括约肌失弛缓所致9，肛门内括约肌不能松弛，而直肠肛门括约肌抑制性反射的最小松弛容积（MRV）和肛管括约肌功能长度却明显增加，造成肛管舒张不良，粪便滞留直肠，引起排便困难。另外，直肠感觉功能亦是OOC的重要病变之一，有报道慢性便秘患者的直肠便意阈值和直肠最大耐受量较正常人明显增高10，表明其内脏运动神经和容量感受神经受损，引发直肠对容量刺激的异常迟缓反映，导致直肠感觉功能减退，因缺乏便意而不能发动排便反射。 综上所述，慢性便秘可以看作是不同病理生理过程的最终症状表现，其胃肠运动主要出现以下的病理生理变化：（1）结肠运动功能异常：表现运动亢进、减弱、不协调。结肠非推进性收缩幅度、频率增加，肠通过时间延长，肠内容物水分吸收过多，粪便干燥；结肠推进性收缩的幅度频率减少、结肠蠕动无力，肠通过时间增加，粪便无法正常推送至直肠；不协调运动，结肠某一部分收缩增强、逆向蠕动，影响通过时间。（2）直肠运动异常：直肠张力下降，顺应性增加，感觉功能下降，直肠反射性收缩缺如。（3）肛门括约肌功能异常：表现直肠肛门抑制反射减弱或消失，肛门内括约肌持续收缩不能松弛，肛门外括约肌痉挛性收缩，肛管静息压增高，可出现肛门括约肌不协调收缩（矛盾收缩）。（4）盆底肌群收缩功能下降，持续收缩、不协调收缩或松弛。
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