Pathophysiology of gastro-oesophageal reflux disease

Acta Otorhinolaryngol Ital. 2006 Oct;26(5):241-6.

Abstract

Gastro-oesophageal reflux disease is a condition in which the reflux of gastric contents into the oesophagus provokes symptoms or complications and impairs quality of life. Typical symptoms of gastro-oesophageal reflux disease are heartburn and regurgitation but gastro-oesophageal reflux disease has also been related to extra-oesophageal manifestations, such as asthma, chronic cough and laryngitis. The pathogenesis of gastro-oesophageal reflux disease is multifactorial, involving transient lower oesophageal sphincter relaxations and other lower oesophageal sphincter pressure abnormalities. As a result, reflux of acid, bile, pepsin and pancreatic enzymes occurs, leading to oesophageal mucosal injury. Other factors contributing to the pathophysiology of gastro-oesophageal reflux disease include hiatal hernia, impaired oesophageal clearance, delayed gastric emptying and impaired mucosal defensive factors. Hiatal hernia contributes to gastro-oesophageal reflux disease by promoting lower oesophageal sphincter dysfunction. Impaired oesophageal clearance is responsible for prolonged acid exposure of the mucosa. Delayed gastric emptying, resulting in gastric distension, can significantly increase the rate of transient lower oesophageal sphincter relaxations, contributing to postprandial gastro-oesophageal reflux disease. The mucosal defensive factors play an important role against development of gastro-oesophageal reflux disease, by neutralizing the backdiffusion of hydrogen ion into the oesophageal tissue. While the pathogenesis of oesophageal symptoms is now well known, the mechanisms underlying extra-oesophageal airway manifestations are still poorly understood. Two hypotheses have been proposed: direct contact of gastric acid with the upper airway and a vago-vagal reflex elicited by acidification of the distal oesophagus, leading to bronchospasm. In conclusion, gastro-oesophageal reflux disease can be considered as the result of a complex interplay of factors, all promoting the contact of gastric acidic contents with the oesophageal mucosa, leading to different degrees of oesophageal damage.

La malattia da reflusso gastroesofageo (MRGE) è una condizione in cui il reflusso di contenuto gastrico in esofago provoca sintomi o complicanze e riduce la qualità di vita. Sintomi tipici della MRGE sono la pirosi retrosternale ed il rigurgito, ma tale patologia sembra essere coinvolta anche nella patogenesi di manifestazioni extraesofagee, come l’asma, la tosse e la laringite cronica. La patogenesi della MRGE è multifattoriale e include i rilasciamenti transitori dello sfintere esofageo inferiore (SEI) ed altre anomalie del tono basale dello SEI. Ciò conduce al reflusso in esofago di acido, bile, pepsina ed enzimi pancreatici, fattori responsabili di danno mucosale esofageo. Altri fattori che contribuiscono alla fisiopatologia della MRGE sono l’ernia iatale, un’alterata clearance esofagea, il ritardato svuotamento gastrico e l’alterazione dei fattori difensivi mucosali. L’ernia iatale contribuisce alla patogenesi della MRGE causando alterazioni funzionali dello SEI. L’alterata clearance esofagea è responsabile di una prolungata esposizione acida della mucosa esofagea. Il ritardato svuotamento gastrico, causando distensione dello stomaco, è in grado di aumentare significativamente il numero di rilasciamenti transitori dello SEI, contribuendo al reflusso post-prandiale. I fattori difensivi mucosali rivestono un ruolo importante nel prevenire la MRGE, neutralizzando la retrodiffusione degli idrogenioni nel tessuto esofageo. Mentre la patogenesi dei sintomi esofagei è ben conosciuta, i meccanismi alla base dei sintomi extraesofagei a carico delle vie aeree sono ancora poco chiari. Sono state proposte due ipotesi: il diretto contatto dell’acido con la mucosa respiratoria e un riflesso vagovagale elicitato dall’acidificazione dell’esofago distale, che sono entrambi causa di broncospasmo. In conclusione, la MRGE può essere considerata come il risultato di un concatenarsi di fattori, ciascuno favorente il contatto dell’acido gastrico con la mucosa esofagea, risultando in ultima analisi in differenti gradi di danno esofageo.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Gastric Emptying / physiology
  • Gastroesophageal Reflux / epidemiology
  • Gastroesophageal Reflux / physiopathology*
  • Hernia, Hiatal / epidemiology
  • Humans
  • Time Factors