Role of gastric mucosal pepsin in the pathogenesis of acute stress ulceration

Measurements of acid and pepsin in gastric juice and the pepsin concentration in the fundic mucosa were performed in 4 patients who underwent partial gastrectomy for bleeding from acute gastric mucosal erosions (stress ulcers) and in 30 patients who underwent partial gastrectomy for chronic gastric or duodenal ulcers. The most striking finding was a significantly higher level of fundic mucosal pepsin in the patients with acute gastric erosions than the chronic ulcer patients. This finding was associated with a significantly lower concentration of pepsin in gastric juice, a low level of acid secretion, and the expected high plasma level of corticosteroids associated with stress. As a result, the ratio of gastric mucosal pepsin to gastric juice pepsin was significantly higher in patients with acute gastric erosions than in those with chronic ulcers. It is possible that a rapid increase in endogenous corticosteroid levels induces an increase in intracellular pepsin in the fundic mucosa, and that this sequence of events plays a role in the pathogenesis of stress ulcer.

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Résumé Nous avons dosé l'acide et la pepsine dans le suc gastrique et mesuré les concentrations de pepsine dans la muqueuse du corps gastrique chez 4 malades gastrectomisés pour hémorragie sur érosion gastrique aiguë (ulcère de stress) et chez 30 patients gastrectomisés pour ulcère gastrique ou duodénal chronique. Chez les malades atteints d'ulcère de stress, les concentrations de pepsine dans la muqueuse fundique sont nettement plus élevées que chez les patients atteints d'ulcère gastroduodénal chronique. De plus, dans l'ulcère de stress, les concentrations de pepsine dans le suc gastrique et la sécrétion acide sont nettement plus basses et les taux sanguins de corticostéroïdes sont plus élevés. Le rapport des concentrations en pepsine dans la muqueuse et dans le suc gastrique est donc plus élevé en cas d'ulcère de stress. Il est possible qu'une élévation brutale des taux de corticostéroïdes endogènes augmente la concentration intracellulaire de pepsine dans la muqueuse fundique, et ce phénomène joue peut-être un rôle dans la pathogénie de l'ulcère de stress.

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Supported by a grant from the Ministry of Education of Japan.

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Presented at the XXVIIth Congress of the Société Internationale de Chirurgie, Kyoto, Japan, September 3–8, 1977.     

Gastric ulcers following vagotomy in piglets

Acute gastric ulceration occurred within 2 days of highly selective vagotomy (HSV) or truncal vagotomy and pyloroplasty (VP) in 24 of 38 piglets (63%). Twenty-three control animals with gastric and nongastric sham operations or anesthesia alone had normal stomachs when examined after 2 days. Microspheres labeled with various isotopes were injected sequentially to study a possible hemodynamic etiology of postvagotomy ulceration. At intervals of 1, 3, and 5 hours after vagotomy or a control operation, microspheres were injected into the left atrium. Animals were sacrificed 48 hours later and stomachs excised, inspected, divided into 1–2 cm squares and counted for radioactivity. Blood flow to squares, gastric regions, and total stomach was calculated for each isotope (time interval). Total flow in squares with and without ulcers was similar, but the distribution of flow between mucosa and muscle varied. In HSV piglets, mucosal perfusion decreased 41% in ulcerated squares and 21% in normal areas. Muscle flow was increased 95% in ulcerated squares and 177% in normal areas. In VP piglets, mucosal perfusion was reduced 45% in squares with ulcers and 21% in normal squares, while muscle flow increased 18% in ulcerated samples and 194% in normal areas. Vagotomy appears to cause acute gastric ulceration in piglets by diverting gastric blood flow from mucosa to muscle.

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Résumé Parmi 38 porcelets soumis à une vagotomie super0sélective ou à une vagotomie tronculaire avec pyloroplastie, 24 (63%) ont développé en 2 jours des ulcères gastriques aigus. Chez 23 contrôles avec opération simulée, gastrique ou non gastrique, ou simplement anesthésiés, l'estomac était normal après 2 jours. Pour étudier le rôle éventuel de facteurs hémodynamiques dans la genèse de ces ulcérations après vagotomie, des microsphères marquées par divers isotopes ont été injectés dans l'oreillette gauche, 1, 3 et 5 heures après vagotomie ou opération simulée, un isotope différent étant utilisé pour chaque mesure. Les animaux ont été sacrifiés 48 heures plus tard et les estomacs ont été excisés, examinés et coupés en blocs de 1–2 cm pour mesure de la radioactivité. Pour chaque isotope, les débits sanguins ont été calculés par bloc de paroi gastrique, par région gastrique et pour l'estomac entier. Le débit sanguin total est le même dans les blocs de paroi gastrique avec ou sans ulcération, mais la distribution des débits dans la muqueuse et la musculeuse est différente. Chez les porcelets soumis à une vagotomie supersélective, le débit dans la muqueuse est réduit de 41% dans les zones porteuses d'ulcération et de 21% dans les zones normales, alors que, dans le muscle, le débit est accru de 95% dans les zones ulcérées et de 177% dans les zones normales. Chez les porcelets soumis à une vagotomie tronculaire avec pyloroplastie, la réduction de débit dans la muqueuse est de 45% dans les zones ulcérées et de 21% dans les zones normales, et l'accroissement de débit dans la musculeuse est de 18% dans les zones ulcérées et de 194% dans les zones normales. La vagotomie parait donc provoquer l'apparition d'ulcères gastriques aigus chez le porcelet en court-circuitant le débit sanguin de la muqueuse vers la musculeuse.

     

Cytoprotection of the gastric epithelium

The lining of the stomach of man is protected from its unique secretion, hydrochloric acid, by a variety of highly specialized characteristics. Foremost is its relative impermeability to hydrogen ions. The gastric surface epithelial cell which forms a continuous integument from the esophagus to the duodenum plays an important role in this barrier function. Disruption of the barrier by injurious agents, sepsis, or shock may lead to severe erosive gastritis when acid is present within the lumen of the stomach. This process is accelerated during periods of low mucosal blood flow. The relationship of the rate of back-diffusion of hydrogen ions to mucosal blood flow appears critical. Factors which (a) inhibit acid secretion, (b) strengthen the barrier to H⁺ diffusion, or (c) increase mucosal blood flow will protect the stomach from injury. Prostaglandins of the A, E, and F series offer a level of protection in experimental erosive gastritis that is out of proportion to their effect on acid secretion and mucosal perfusion. The secretion or filtration of an alkaline secretion may be an important component of the cytoprotection which follows the topical exposure of gastric mucosa to 16,16-dimethyl (PGE₂). The role of mucus release in this situation requires further elucidation.

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Résumé La paroi gastrique de l'homme est protégée contre sa propre sécrétion, l'acide chlorhydrique par plusieurs mécanismes hautement spécialisés. Le plus important est l'imperméabilité relative de la muqueuse aux ions hydrogènes. Les cellules de l'épithélium de surface, qui tapissent en une couche continue tout l'estomac depuis l'oesophage jusqu'au duodénum, jouent un rôle important dans la fonction de cette barrière muqueuse. Toute rupture de la barrière, par des agents délétères, par une infection ou par un état de choc, peut provoquer, si le contenu gastrique est acide, l'apparition d'une gastrite érosive grave. Le développement des lésions est accéléré par toute réduction du débit sanguin dans la muqueuse. La relation entre rétrodiffusion des ions hydrogènes et débit sanguin muqueux semble être un facteur critique. Les facteurs qui (1) inhibent la sécrétion d'acide, (2) renforcent la barrière à la diffusion des ions H+, (3) accroissent le débit sanguin dans la muqueuse, protègent l'estomac contre le développement des lésions. Dans des conditions expérimentales, les prostaglandines de types A, E et F protègent contre la gastrite érosive; cette protection est sans rapport avec leurs effets sur la sécrétion d'acide et la perfusion de la muqueuse. La sécrétion ou la filtration d'une composante alcaline est peut-être un facteur important de la cytoprotection que donne le 16, 16-diméthyl (PGE 2) en application locale. Le rôle du mucus dans ces circonstances est encore mal connu.

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Supported by NIH Grant #5 R01 AM 16233-10.     

The pathophysiology of stress ulcer disease

Stress ulcers are superficial mucosal lesions located predominantly in the fundus of the stomach. They occur mainly in the victims of severe trauma and sepsis and are to be clearly distinguished from Cushing's ulcers, ulcers induced by drugs and from activation of a preexistent ulcer. It is generally agreed that mucosal ischemia is the major inciting event in the pathogenesis of acute stress ulceration of the stomach and that the presence of luminal acid and pepsin are required for overt ulceration to develop. Back-diffusion of acid occurs in the absence of overt disruption of the gastric mucosal barrier, is closely related to the formation of ulcers, and may be enhanced by reflux of duodenal content into the stomach and by diffusion of blood urea into the stomach. Severe acidosis and base deficit together with depression of acid secretion and consequent lowering of alkaline tide are important contributing factors. A differential energy deficit in fundic mucosa as a result of ischemia probably contributes to mucosa damage by interfering with anion exchange (HCO ₃ ^– for Cl^–). The exact role of steroids and prostaglandins is controversial.

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Résumé Les ulcères de stress sont des lésions muqueuses superficielles localisées de préférence dans le fundus gastrique. Elles surviennent surtout chez les traumatisés graves et dans les infections sévères. Elles sont différentes des ulcères de Cushing, produits par les médicaments ou par activation d'un ulcère pré-existant. On admet en général que l'ischémie muqueuse est le facteur pathogène le plus important des ulcérations aiguës de stress et qu'il faut de l'acide et de la pepsine dans la lumière gastrique pour que l'ulcération se forme. Il se produit, même en l'absence d'une rupture franche de la barrière muqueuse, une rétrodiffusion d'acide. Elle est en rapport direct avec l'apparition des ulcérations. Elle peut être favorisée par le reflux du contenu duodénal et par diffusion de l'urée sanguine dans l'estomac. L'acidose grave, le déficit de base, la dépression de la sécrétion d'acide avec réduction de l'onde alcaline jouent un rôle pathogène important. Il est probable qu'un déficit énergétique au niveau de la muqueuse fundique, résultat de l'ischémie, participe à l'apparition des lésions muqueuses en perturbant les échanges d'anions (HCO3^– et C1^–). Le rôle exact des stéroïdes et des prostaglandines est controversé.

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Supported in part by USPHS Grant No. AM 15681.     

Role of bile acid reflux in acute hemorrhagic gastritis

A model was developed to assess the influence of bile acids on the ability of proximal canine gastric mucosa to maintain an intraluminal pH gradient and to resist acute morphologic injury. It was found that the combination of topical acid, topical bile acid, and mucosal ischemia is acutely and severely ulcerogenic. Lesion severity is a function of the absolute amount of H⁺; diffusing into the mucosa which is, itself, a function of the intraluminal concentrations of both bile and H⁺. Morphologic injury is associated with the development of a marked gastric venous acidosis. Bile acid species differ in their capacity to induce lesions. Topical application of bile acids to nonischemic mucosa is not acutely ulcerogenic because a compensatory increase in mucosal blood flow occurs which is proportional to the degree of H⁺ loss induced. In the present model, steroids are cytoprotective by virtue of this mechanism, while histamine H₁ and H₂ receptor antagonists, either along or in combination, are not. The clinical applicability of these findings is discussed.

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Résumé Un modèle expérimental a été mis au point pour évaluer l'influence des acides biliaires sur la muqueuse gastrique fundique du chien. Nous voulions étudier la capacité de cette muqueuse à maintenir un gradient de pH vers la lumière digestive et sa résistance à 1'aggression biliaire. Lorsque la muqueuse est baignée par une solution acide et des acides biliaires et qu'elle est, de plus, en ischémie, des ulcerations aiguës et graves apparaissent. La gravité des lésions est fonction de la quantité absolue d'H+ diffusant dans la muqueuse qui est, ellemême, proportionnelle aux concentrations intraluminales d'acides biliaires et d'H+. Le développement des lésions est concomittant d'une acidose veineuse importante dans la muqueuse gastrique. La capacité de produire des lésions est variable pour les divers acides biliaires. L'application locale d'acides biliaires sur une muqueuse non ischémiée ne provoque pas l'apparition d'ulcerations aiguës, par un accroissement compensatoire du flux sanguin muqueux qui est proportionnel à l'importance de la perte d'H+. Par le même mécanisme, les stéroides sont cytoprotecteurs dans le modèle étudié, alors que les antagonistes des récepteurs H1 et H2, seuls ou combinés, ne le sont pas. L'application clinique de ces données est discutée.

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Supported by United States Public Health Service Grant No. AM17591 and Department of the Army Grant No. 17-74-C-4014.     

Precancerous lesions of the stomach

The etiology of stomach cancer in relation to preexisting mucosal alterations is described and discussed from a review of the literature and our own previously reported experience. The incidence of cancerization or malignant change of gastric polyp, chronic gastric ulcer, and chronic gastritis varies considerably from researcher to researcher. Clinical follow-up studies in many cases of gastric polyp and chronic ulcer discovered in the mass survey examination of the stomach revealed incidences of malignant degeneration of 2.3% of the gastric polyp cases and 2.06% of the gastric ulcer cases.

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Résumé Les relations entre altérations préexistantes de la muqueuse et étiologie du cancer gastrique sont décrites et discutées, avec revue de la littérature et de notre expérience personnelle. La fréquence des cancérisations ou des dégénérescences malignes des polypes gastriques, de l'ulcère gastrique chronique et de la gastrite chronique est éminemment variable d'une étude à l'autre. Les follow-up de populations soumises à des examens systématiques de dépistage indiquent que la fréquence des dégénérescences malignes est de 2.3% pour les polypes gastriques et de 2.06% pour l'ulcère gastrique.

     

Methods of prophylaxis in stress ulcer disease

Although infrequent, acute upper gastrointestinal bleeding is potentially life-threatening for critically ill patients. Gastric erosions can be detected endoscopically in almost all seriously ill patients. Although gastric acid plays a key role in the pathogenesis of acute gastric erosions, mucosal integrity is very much dependent on mucosal permeability, gastric blood flow, the secretory state of the mucosa, and acid-base balance. Various agents that affect any of these physiological processes such as vitamin A, carbenoxolone, gastrin, vasoactive agents, sodium bicarbonate, and anticholinergic drugs have been used experimentally or clinically in the prevention of stress ulcerations. However, no controlled clinical trials are available. The effectiveness of antacids in the prevention of acute stress ulceration in critically ill patients has been documented in controlled, prospective trials. The effectiveness of the histamine H₂-receptor antagonist cimetidine remains controversial; it is less effective in critically ill patients of the type usually encountered in a respiratory-surgical intensive care unit but it may be effective in selected groups of patients with head and thermal injury. Prostaglandins have been evaluated increasingly for their cytoprotective effects on the gastric mucosa. Clinical trials are needed to evaluate their effectiveness in the prevention of stress ulcers.

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Résumé Chez le malade en état grave, les hémorragies digestives hautes aiguës sont rares mais sont menaçantes. Les érosions gastriques peuvent presque toujours être mises en évidence par endoscopie chez ces patients. Bien que l'acidité gastrique joue un rôle important dans la pathogénie des ulcérations gastriques aiguës, l'intégrité de la muqueuse dépend beaucoup de sa perméabilité, du débit sanguin gastrique, de l'état sécrétoire de la muqueuse et de l'équilibre acide-base. De nombreux médicaments qui agissent sur ces mécanismes physiologiques ont été utilisés, en expérimentation et en clinique, pour prévenir les ulcérations de stress: vitamine A, carbenoxolone, gastrine, médicaments vaso-actifs, bicarbonate de soude, anticholinergiques. Il n'existe cependant à l'heure actuelle, aucune étude clinique contrôlée qui soit valable. L'efficacité des anti-acides dans la prévention des ulcères de stress aigus chez le malade grave a été démontrée par des essais prospectifs contrôlés. L'utilité de la cimétidine, antagoniste des récepteurs H2, reste controversée; elle parait peu efficace chez le type de malades que l'on hospitalise en général dans les unités de soins intensifs respiratoires chirurgicales; elle est peut-être utile dans des groupes sélectionnés de patients atteints de lésions crânio-encéphaliques et de brûlures. Les études sur les effets cytoprotecteurs des prostaglandines sur la muqueuse gastrique sont de plus en plus nombreuses. Des essais cliniques sont encore nécessaires pour tester leur efficacité dans la prévention des ulcères de stress.

     

Drug-induced gastric mucosal injury

Although there is much of anecdotal information about drug injury to the gastric mucosa, only a few agents (e.g., salicylates, nonsteroidal-nonsalicylate antiinflammatory compounds, and alcohol) have been studied in detail. The presence of acid in the gastric lumen is required for an injurious drug to cause clinically significant injury. Injury occurs as a result of the ability of certain drugs to increase the permeability of the mucosa to its own secreted acid lying within the lumen. As the tissue becomes overwhelmed by the diffusing acid, cell death occurs. Drugs that increase the diffusion of acid also interfere with cellular metabolism, an effect that is independent of the ability of the drug to increase diffusion of acid from the lumen into the tissue. However, when metabolic processes of the mucosa are depressed, the ability of the tissue to buffer diffusing acid is impaired. Thus, the quantity of acid diffusing into the tissue is not as important as the buffering capacity of the mucosa. Most instances of drug-induced injury are not clinically apparent, yet significant hemorrhage occurs in some patients. Even though the initial episode of hemorrhage may be severe, aggressive nonoperative treatment usually is sufficient, provided the mucosa is no longer exposed to the injurious agent. Only a few patients require operation, the extent of which is still controversial.

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Résumé S'il existe de nombreuses informations anecdotiques sur les lésions de la muqueuse gastrique produites par des médicaments, quelques drogues seulement ont été étudiées en détail (salicylés, alcool, anti-inflammatoires non stéroidiens et non salicylés, par exemple). La présence d'acide dans la lumière gastrique est indispensable pour que le médicament cause une lésion ayant une traduction clinique. Certains médicaments accroissent la perméabilité de la muqueuse à l'acide secrété et déversé dans la lumière. Cette rétrodiffusion d'acide provoque la mort cellulaire. Les mêmes médicaments perturbent également le métabolisme cellulaire. Cette action est indépendante de la capacité de la drogue à produire la rétrodiffusion d'acide. Mais, la dépression du métabolisme cellulaire entraîne également une réduction de la capacité des cellules à neutraliser l'acide. La quantité d'acide qui diffuse de la lumière vers les cellules est donc moins importante que la capacité de neutralisation de la muqueuse. Dans la majorité des cas, les lésions produites par les médicaments n'ont pas de traduction clinique. Dans certains cas cependant, des hémorragies apparaissent. Un traitement médical actif, sans intervention chirurgicale, est en général suffisant, même si l'hémorragie initiale est grave, à condition que la muqueuse gastrique ne soit plus exposée à l'agent délétère. Les indications opératoires sont rares. Le type d'opération à réaliser reste très discuté.

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Supported by AM-25227 from the National Institutes of Health, United States Public Health Service.     

Geographical aspects of peptic ulcer surgery

The geographic distribution of duodenal ulcer and its characteristics in rural areas of high incidence in developing countries are reviewed. The choice of surgical procedures is discussed in light of the bulky diet and nutritional problems of these countries. A vagotomy procedure is advised for duodenal ulcer and a Billroth I gastrectomy for gastric ulcers of the body of the stomach.

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Résumé Cet article décrit les caractéristiques et la distribution géographique des ulcères duodénaux dans les régions rurales à incidence élevée, dans les pays en voie de développement. Le choix des interventions chirurgicales est discuté à la lumière de la diète à résidu élevé et des problèmes nutritionnels rencontrés dans ces régions. La vagotomie est recommandée pour les ulcères duodénaux et la gastrectomie subtotale de type Bilroth I est recommandée pour les ulcères du corps de l'estomac.

     

Interrelationship between serum gastrin concentration,gastric acid secretion,and gastric emptying rate in recurrent peptic ulcer

In 36 patients with recurrent peptic ulcer after surgery (11 partial gastrectomy, 25 vagotomy with or without drainage), 12 had a gastric and 24 an intestinal recurrence. Gastric recurrence after partial gastrectomy was characterized by retained antral tissue and a marked serum gastrin response to feeding. Fasting serum gastrin concentration and gastric acid secretion were not correlated with the location of the recurrent ulcer. Gastric recurrences in patients treated by vagotomy correlated mainly with prolonged gastric emptying, and basal acid secretion was significantly lower than in patients with intestinal recurrence. Following complete vagotomy, the recurrence was usually gastric, but it was intestinal after incomplete vagotomy. In the vagotomy group, no correlations between location of ulcer and pentagastrin-stimulated acid secretion, or fasting and foodstimulated serum gastrin concentrations were found.

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Résumé Sur 36 malades présentant une récidive ulcéreuse après gastrectomie (11 cas) ou après vagotomie avec ou sans drainage (25 cas), l'ulcére récidivant était localisé à l'estomac dans 12 cas, à l'intestin dans 24. La récidive gastrique après gastrectomie est caractérisée par la présence de muqueuse antrale laissée en place et par une élévation nette de la gastrinémie lors du repas d'épreuve. La gastrinémie à jeun et la sécrétion chlorhydrique sont sans relation avec la localisation de l'ulcère récidivant. La récidive gastrique après vagotomie est caractéris ée, en général, par un allongement du temps de vidange gastrique et une acidité basale nettement plus basse qu'en cas de récidive intestinale. Après vagotomie complète, la récidive est en général gastrique; après vagotomie incomplète, elle est intestinale. Dans le groupe des malades vagotomisés, nous n'avons pas trouvé de corrélation entre la localisation de l'ulcère, la réponse sécrétoire acide à la pentagastrine, la gastrinémie à jeun et après repas d'épreuve.

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Supported by grants from the Danish Medical Research Council (no. 512-7093).     

Prevention of sepsis in gastroesophageal surgery

Sepsis is a common complication of gastric operations, particularly in hypochlorhydric patients such as those with gastroesophageal carcinoma, gastric ulcer, or if revision gastric surgery is required for bile gastritis. By contrast, the risks of sepsis are small for patients with a duodenal ulcer having a proximal gastric vagotomy. The risks of endogenous sepsis are determined by the preoperative bacterial flora of the stomach. High preoperative bacterial counts are rare if the fasting pH is less than 4.0, hence cimetidine therapy given immediately before operation could increase the risk of endogenous sepsis. Systemic antimicrobial prophylaxis with a broad-spectrum cephalosporin or penicillin is advised for all patients receiving cimetidine before operation, for all patients requiring gastric resection or revision gastric operations, and for any others in whom the preoperative gastric pH is 4.0 or more.

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Résumé L'infection vient compliquer assez souvent les interventions gastriques pratiquées pour des affections aussi diverses que le cancer gasto-oesophagien, l'ulcère gastrique ou la gastrite par reflux biliaire. En revanche le risque d'infection est faible chez les sujets qui sont soumis à une vagotomie hypersélective pour traiter un ulcère duodènal.Les risques sont fonction de la richesse en germes du contenu gastrique. Le taux élevé d'agents infectieux est rarement constaté lorsque le pH est inférieur à 4 encore que l'administration de cimétidine avant l'intervention puisse augmenter les risques d'infection endogène. C'est la raison pour laquelle l'antibiothérapie préventive à large spectre avec de la céphalosporine ou de la pénicilline est à conseiller chez les malades soumis au traitement par la cimétidine dès lors qu'ils doivent subir une résection gastrique. Cette attitude s'applique aux malades dont le pH est égal ou supérieur à 4.

     

Precise antrectomy

A follow-up study of 108 patients 2–8 years after precise antrectomy for gastric ulcer showed no ulcer recurrences. The frequency of complications was similar to that following conventional resections. Biopsies taken at gastroscopy at the time of follow-up showed permanent removal of all functioning antral mucosa; no gastrin-producing cells could be recovered from any part of the gastric remnant. There was a close relationship between gastric acid secretion and the incidence and spreading of chronic atrophic gastritis in both resected specimens and biopsies. Following precise antrectomy alone, acid secretion was reduced considerably 3 months postoperatively, and the reduction was unchanged at the time of follow-up. In patients with a high preoperative insulin-stimulated acid secretion, precise antrectomy plus vagotomy reduced acid secretion significantly more than precise antrectomy alone. Besides producing a decrease in acid secretion, the advantage of precise antrectomy appears to be that the target area for recurrent gastric ulcer is permanently removed.

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Résumé Nous n'avons observé aucune récidive chez 108 malades suivis pendant 2–8 ans après une antrectomie à limites précisées pour ulcère gastrique. La fréquence des complications a été comparable à celle des résections usuelles. Des biopsies prélevées par gastroscopie lors du follow-up ont montré que toute la muqueuse antrale fonctionnelle avait bien été réséquée: elles n'ont jamais révélé aucune cellule productrice de gastrine. Les pièces opératoires et les biopsies ont montré une corrélation étroite entre sécrétion chlorydrique, fréquence et étendue de la gastrite chronique atrophique. Après antrectomie à limites précisées, la sécrétion d'acide est considérablement réduite au 3ème mois postopératoire, et cette réduction persiste dans le follow-up. Chez les malades qui ont, avant l'opération, une riposte sécrétoire importante à la stimulation insulinique, la réduction est plus marquée après vagotomie et antrectomie qu'après antrectomie seule. Un avantage de cette antrectomie à limites précisées semble être, outre la réduction de la sécrétion chlorydrique, la résection de toute la zone de muqueuse où une récidive ulcéreuse est susceptible de se produire.

     

Neurohormonal interactions in the stomach and pancreas

Current concepts of the regulation of gastric and pancreatic secretion suggest a striking degree of interdependence between the autonomic nerves and gastrointestinal hormones. These neurohormonal secretory mechanisms are of two types, the first originating centrally to mediate the cephalic phase, the second originating in the wall of the alimentary canal where both neural and hormonal mechanisms are activated during gastric and intestinal phases of secretory stimulation. Vagal activation by sham feeding or glucopenic agents results in the release of gastrin, direct stimulation of oxyntic glands, and sensitization of these glands to other endogenous stimulants. In man, vagal activation provokes a marked gastric secretory response that is only slightly affected by resection of the antrum and duodenal bulb, suggesting that vagal-gastrin release contributes to, but is not essential for, the gastric response to vagal stimulation. Furthermore, atropine and vagotomy enhance rather than inhibit the release of gastrin, which suggests both stimulatory and inhibitory components in the action of the vagus on gastrin release. Atropine and vagotomy are also known to suppress the pancreatic response to intestinal stimulants without affecting the action of exogenous hormones (cholecystokinin and secretin) on the pancreas. These effects have been attributed to the removal of vagal facilitation of release of intestinal hormones and/or the interruption of vago-vagal enteropancreatic reflexes involved in postprandial pancreatic stimulation. Recently, several hormonal peptides (VIP, somatostatin, gastrin, enkephalin) were found in the neurons of the gut (often referred to as purinergic nerves). These peptides may be delivered to the responding secretory cells not only by classical endocrine paths, but also by neurocrine and paracrine modes. The interplay with other neural and hormonal mechanisms and the physiologic roles of the peptides in the regulation of gastric and pancreatic secretion remain to be determined.

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Résumé Les idées actuelles sur la régulation des sécrétions gastrique et pancréatique suggèrent une forte interdépendance entre les systèmes nerveux autonomes et les hormones gastro-intestinales. Ces mécanismes sécrétoires neuro-hormonaux sont de 2 types: le premier est d'origine centrale et joue le rôle d'intermédiaire pour la phase céphalique; le second a son origine dans les parois du tube digestif où les mécanismes nerveux et hormonaux sont activés durant les phases gastrique et intestinale de la stimulation sécrétoire. L'activation vagale par repas fictif ou agents hypoglycémiants provoque la libération de gastrine, stimule directement les cellules pariétales et sensibilise la glande gastrique à d'autres stimuli endogènes. Chez l'homme, l'excitation du vague entraîne une réponse sécrétoire gastrique importante qui est à peine modifiée par la résection de l'antre et du bulbe duodénal; ceci suggère que la libération vagale de gastrine contribue à la réponse gastrique à la stimulation vagale, mais n'en est pas un mécanisme essentiel. De plus, l'atropine et la vagotomie augmentent plutôt qu'elles ne réduisent la libération de gastrine, ce qui suggère la présence de composantes à la fois stimulantes et inhibitrices dans l'action du vague sur la libération de gastrine. On sait également que l'atropine et la vagotomie suppriment la réponse pancréatique aux excitants intestinaux sans modifier l'effet des hormones exogènes (cholécystokinine et sécrétine) sur le pancréas. Ces effets ont été attribués à la suppression de la facilitation vagale de la libération des hormones intestinales et/ou à l'interruption des réflexes vago-vagaux entéro-pancréatiques qui interviennent dans la stimulation pancréatique post-prandiale. Récemment, divers peptides hormonaux (VIP, somatostatine, gastrine, encéphaline) ont été trouvés dans les neuromes de l'intestin (que l'on appelle souvent les nerfs purinergiques). Ces peptides peuvent être amenés au contact des cellules sécrétaires, non seulement par les voies endocrines classiques, mais aussi par des voies neurocrines ou paracrines. Les interactions des peptides avec les autres mécanismes nerveux et hormonaux ainsi que leur rôle physiologique dans la régulation des sécrétions gastrique et pancréatique doivent encore être mieux précisés.

     

Clinical aspects and therapy of early gastric cancer

In the last 10 years, 130 patients with early gastric carcinoma were operated on at the Surgical University Clinic of Erlangen. The ulcerous type was the most frequent (85%) and had the best prognosis with a 5-year survival rate of 87% excluding operative mortality, and 100% when agecorrected.

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Résumé Le cancer gastrique précoce est défini par un carcinome dont la localisation est limitée à la muqueuse et la sous muqueuse. En fonction de cette définition on peut considérer 2 types de carcinome le cancer muqueux et le cancer sous muqueux. L'existence ou non de métastases ganglionnaires n'est pas à prendre en considération dans la définition.Les progrès les plus marqués dans la détection du cancer de l'estomac ont été faits au Japon depuis 1960. Dès maintenant, près de 30% de tous les malades qui présentènt un cancer de l'estomac sont traités à un stade précoce dans ce pays.Cependant, en Europe, des progrès ont été également atteints. Avant la pratique de l'endoscopie le taux des cancers traités à un stade précoce était inférieur à 3%. Depuis lors il s'est élevé à 6% dans la plupart des pays européens et a même atteint 16% dans notre formation hospitalière.Le diagnostic de cancer précoce est établi le plus souvent par endoscopie. Le taux de fiabilité de la gastroscopie est d'environ 92% (Rösch) et atteint même 98% lorsque l'endoscopie est compétée par la biopsie. En raison du fait que le cancer de l'estomac est multifocal dans plus de 10%, l'endoscopiste doit systématiquement rechercher une seconde ou une troisième localisation au niveau de la totalité de l'estomac. Pour établir fermement le diagnostic de cancer en présence d'une ulcération, de multiples prélèvements doivent être effectués aussi bien au niveau du fond que des bords de l'ulcération. Les lésions ulcéreuses malignes pouvant régresser de temps en temps et même cicatrisées les prélèvements doivent être faits en présence de lésions cicatricielles. Lorsque les lésions revêtent un type polypöide, une large excision est nécessaire pour établir le diagnostic. Dans quelques cas choisie, elle représente une méthode thérapeutique.

     

Stump cancer following gastric surgery

This paper reviews the literature regarding the development of gastric cancer in the stomach remnant following gastric resection. Although there is as yet little supporting experimental evidence, clinical studies suggest that the risk of developing gastric cancer is increased, perhaps as much as 6-fold, following partial gastrectomy for benign lesions. It also appears that the risk of developing cancer is greatest if the lesion for which the gastrectomy was originally performed was a gastric ulcer rather than a duodenal ulcer. The type of gastrectomy does not seem to influence this increased risk. Hypotheses are reviewed concerning the role of changes in gastric morphology following partial gastrectomy in the development of cancer.

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Résumé Revue de la littérature concernant le développement d'un cancer dans le moignon gastrique après gastrectomie subtotale. Malgré l'absence de preuve expérimentale, les études cliniques suggèrent que le risque d'apparition d'un cancer est accru, peutêtre jusqu'à 6 fois, après gastrectomie pour lésion bénigne. Le risque semble être également plus élevé après gastrectomie pour ulcère gastrique que pour ulcère duodénal. Le type de résection gastrique n'a aucune influence. Diverses hypothèses ont été émises concernant les altérations postopératoires de la morphologie gastrique et leur rôle possible dans le développement du cancer: ces hypothèses sont revues.

     

Parietal cell (highly selective or proximal gastric) vagotomy for peptic ulcer disease

Parietal cell vagotomy has been in clinical use for 7 years in elective treatment of nonobstructive duodenal ulcer, and for even a shorter period for complicated cases and for gastric ulcer. The evolution of the surgical technique has not yet come to an end and the ability to perform the procedure is still improving. It can therefore be questioned, if this operation is yet ripe for a realistic clinical trial, and the great variation in recurrence rate reported in pilot series as well as in prospective randomized clinical trials points to the possibility that we will have to wait several years before the anticipated mean recurrence rate is known. At present it can be stated that even if gastric emptying is not quite undisturbed, the addition of a drainage procedure in nonobstructive cases is unnecessary. The same may be true in some patients with pyloric obstruction. Furthermore, the mortality rate is very low and the incidence of moderate-to-severe dumping and diarrhea is virtually nil.

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Résumé La vaguotomie supra-sélective des cellules pariétales est employée en clinique depuis seulement sept ans dans le traitement électif des ulcères duodénaux non-compliqués d'obstruction; son emploi dans le cas d'ulcères duodénaux compliqués et d'ulcères gastriques est encore plus récent. La technique chirurgicale continue d'évoluer et de se perfectionner. On peut donc se demander s'il est opportun pour le moment de soumettre cette opération à une étude clinique controlée; la grande variabilité rapportée dans les taux de récidive lors des études pilotes aussi bien que des études prospectives laisse supposer qu'il faudra attendre plusieurs années avant que le véritable taux moyen de récidive soit connu. Pour le moment on peut dire que mÊme si la vidange gastrique est légèrement affectée, l'addition d'une procédure de drainage n'est pas nécessaire dans les cas non compliqués d'obstruction. Il se peut mÊme que cette observation s'applique aussi à certains patients porteurs d'obstruction pylorique. De plus, le taux de mortalité est bas, et l'incidence de diarrhée postopératoire et de syndrome de chasse gastrique (dumping) modéré ou sévère est pratiquement nulle.

     

A method of valvuloplastic esophagogastrostomy to prevent reflux after proximal gastrectomy

This is a report of our new method of valvuloplastic esophagogastrostomy for the prevention of postoperative reflux esophagitis, and the clinical results in 10 patients. After proximal resection of the stomach, the medial side of the cut end of the gastric remnant is closed in the usual fashion. The mucosal layer of the lateral side of the gastric remnant is partially closed, but the seromuscular layers are left open. The esophagus is anastomosed to the gastric remnant mucosa, which is inverted so as to form a mucosal valve. The seromuscular layers of the gastric remnant are then wrapped around the distal esophagus, similar to a Nissen fundoplication, so as to create an artificial fundus. The intragastric esophageal wall facing the fundus acts as a long oneway flap valve to prevent reflux. The 10 patients who have undergone valvuloplastic esophagogastrostomy have remained free of postoperative complications due to reflux. X-ray fluoroscopy and esophagoscopy done at the time of discharge from the hospital revealed no evidence of reflux or esophagitis. Withdrawal pH studies performed in 5 of the patients showed a sharp rise in pH starting at the site of the anastomosis. Withdrawal intraluminal pressure studies performed in 7 patients showed a high pressure zone with a mean pressure of 11.3 mm Hg and a mean length of 4.0 cm. These results indicate that the new method of esophagogastrostomy effectively prevented postoperative reflux esophagitis after conventional methods of proximal gastric resection.

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Résumé Nous présentons les résultats obtenus, chez 10 malades, par notre nouvelle technique d'oesogastrostomie avec valvuloplastie pur la prévention de l'oesophagite par reflux postopératoire. Après résection de la partie proximale de l'estomac, la partie interne de la tranche de section gastrique est suturée de la manière habituelle. La muqueuse de la partie externe est partiellement fermée, mais la séromusculeuse est laissée ouverte. L'oesophage est anastomosé à la muqueuse du moignon gastrique, et cette suture est invaginée pour former la valve muqueuse. La couche séromusculaire vient ensuite entourer l'oesophage distal, comme dans une fundoplicature à la Nissen, pour former une nouvelle poche à air. La paroi oesophagienne, en position intragastrique dans la nouvelle poche à air, forme une longue valve unidirectionnelle qui s'oppose au reflux. Les 10 malades qui ont subi cette oesogastrostomie avec valvuloplastie n'ont présenté aucune complication attribuable au reflux. Les examens radiologiques et endoscopiques au moment de la sortie n'ont montré ni reflux, ni oesophagite. Chez 5 malades, des mesures de pH faites de long de l'anastomose et de la valve révèlent une brusque élévation de pH au moment où l'électrode atteint le niveau de la suture. Chez 7 malades, des mesures de pression au même endroit montrent une zone de pression élevée (en moyenne 11.3 mm Hg sur une hauteur moyenne de 4.0 cm). Ces résultats indiquent que cette nouvelle technique d'oesogastrostomie est efficace dans la prévention de l'oesophagite par reflux après gastrectomie proximale conventionnelle.

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Presented at the XXVIIth Congress of the Société Internationale de Chirurgie, Kyoto, Japan, September 3–8, 1977.     

Early cancer of the stomach

Definition, macroscopic and histologic classification, diagnosis, surgical treatment, and prognosis of early gastric cancer are described. The definition and macroscopic classification were agreed upon by endoscopists, pathologists, radiologists, and surgeons at the meeting of the Japanese Gastroenterological Endoscopy Society in 1962. Early gastric cancer was grossly classified into 3 major types, based solely on surface characteristics in order to make the classification usable for radiologists and endoscopists. Since most early gastric cancers are asymptomatic, mass survey examinations are of value. Patients with a suspicious lesion or symptoms should undergo a thorough diagnostic workup that includes x-ray studies, endoscopy, and biopsy for histologic examination. The aim of surgery is complete eradication of cancer cells. Since peritoneal dissemination and liver metastases are rare, surgery is directed at removing regional lymph nodes with possible metastases and not leaving any cancer cells at the gastric suture line. Although the incidence of metastases to regional lymph nodes is reported to be about 5% and of lymphatic permeation to be about 12%, 5-year survival rates ranging from 89 to 95% have been achieved.

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Résumé L'article revoit la définition, la classification macroscopique et histologique, le diagnostic, le traitement chirurgical et le pronostic du cancer gastrique débutant. La définition et la classification macroscopique ont été précisées par des endoscopistes, des anatomo-pathologistes, des radiologues, deschirurgiens, lors d'une réunion de la Société Japonaise d'Endoscopie Digestive en 1962. Le cancer gastrique débutant a été classé en 3 grands types sur base des seules caractéristiques de surface, pour obtenir une classification utilisable par les radiologues et les endoscopistes. Comme la majorité des cancers gastriques débutants sont asymptomatiques, les examens de dépistage sont indispensables. Les patients qui ont une lésion suspecte ou des symptomes doivent avoir une mise au point soigneuse avec radiographie, endoscopie et biopsie. Le but de la chirurgie est l'excision complète de toutes les cellules cancéreuses. Comme la dissémination péritonéale et les métastases hépatiques sont rares, la chirurgie doit viser à l'exérèse de toutes les chaînes ganglionnaires potentiellement envahies et doit s'assurer qu'il n'y a pas de cellule cancéreuse au niveau des tranches de section gastrique. La fréquence des métastases ganglionnaires régionales est de ± 5% et celle des extensions lymphatiques de ± 12%. La chirurgie a donné 89–95% de survies à 5 ans.

     

Parietal cell vagotomy: Experience with 114 patients with prepyloric or duodenal ulcer

A review of 114 patients following parietal cell vagotomy (PCV) is presented, showing a satisfactory result in duodenal ulcer patients (recurrence rate, 5.8%; Visick grade III and IV, 16%) but unsatisfactory results in patients with prepyloric or combined duodenal and gastric ulcers (recurrence rate, 44%; Visick grade III and IV, 62%). We conclude that parietal cell vagotomy is an excellent operation for duodenal ulcer, but it is unsatisfactory when there is evidence of past or present gastric ulceration.

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Résumé L'étude de 114 sujets qui ont subi une vagotomie hypersélective permet de constater que les résultats sont satisfaisants lorsque l'opération a été pratiquée pour un ulcère duodénal (taux de récidive 5.8%, taux Visick III et IV 16%) mais qu'ils sont mauvais quand elle a été réalisée pour traiter l'ulcère prépylorique ou l'association ulcère gastrique et ulcère duodénal (taux de récidive 44%, taux Visick III et IV 62%). En conclusion la vagotomie hypersélective est l'opération de choix de l'ulcère duodénal mais ses résultats sont décevants quand elle concerne l'ulcère gastrique.

     

Prothèse de genou à charnière "AXEL"

Résumé L'AXEL est une prothèse à charnière qui présente deux caractéristiques essentielles. Elle autorise une rotation limitée qui supprime les contraintes rotatoires au niveau des tiges et améliore la stabilité rotulienne. Elle assure, du fait de l'appui permanent des condyles sur les plateaux polyéthylène, une bonne dispersion des contraintes qui limite l'usure des axes. Une série homogène de 142 prothèses de genou AXEL a servi de base à cette étude. Les indications sont celles de toute prothèse à charnière : les grandes déviations, les instabilités majeures, les raideurs serrées et les changements de prothèse. Les résultats sont analysés sur les 108 malades survivants, tous revus, totalisant 129 interventions avec un recul moyen de trois ans. On ne note dans cette série aucun accident per opératoire lié au scellement. Parmi les complications post opératoires, il faut retenir deux sepsis tardifs, une détérioration importante de l'axe, un descellement aseptique et quatre problèmes d'instabilité rotulienne. Toutes ces complications ont fait l'objet d'une réintervention, avec un sepsis residuel et deux rotules qui restent instables. La récupération fonctionnelle est toujours rapide et de bonne qualité quel que soit l'état pré-opératoire. La simplicité technique, l'absence d'accidents per opératoires ont conduit à proposer cet implant à des malades de plus de 80 ans qui représentent dans cette série 24 % des indications. Il apparaît en effet qu'à cet âge, en l'absence de risque particulier lié au type d'implant, la qualité et la rapidité de la récupération fonctionnelle priment largement sur l'importance du sacrifice osseux.