Ultrastructural changes in the smooth musculature of antrum and pylorus in presence of ulcus ventriculi

Summary

The smooth musculature of antrum and pylorus of 7 patients with one or more stomach ulcers was examined by transmission electron microscopy. Corresponding regions of the stomachs of 5 normal organ donors served as control material.

Electronmicroscopically visualizable changes were found at distances of up to 180 mm from the site of ulcerous lesion on the smooth muscle cells of the inner circular and outer longitudinal musculature, also on the blood vessels.

A regularly occurring modification of the smooth muscle cells of antrum and pylorus consists of a structural condensation of the nucleus, of the sarcoplasmic ground substance and of the myofilaments, combined with augmentation and distension of the hypolemmal vesicles and of the dense bodies. These findings are interpreted as expression of a pronounced isometric contraction of the smooth musculature in the antrum and pylorus in presence of ulcera ventriculi. Such findings are not obtainable on normal material.

Besides pathological modifications at the smooth muscle cells which are unspecific for stomach ulcer, such as accumulation of lipofuscin in the endoplasmatic lacunae and lysis of the myofilaments, specific changes were observed. These concern the interstices of the endoplasmic reticulum to be found only in the endoplasmatic lacunae. In numerous muscle cells of the circular and longitudinal muscle layers an extremely marked distension of the endoplasmic reticulum is found. Vacuolization of the endoplasmic cisternae causes displacement of the other cell organelles and of the myofilaments.

The capillary endothelial cells show degenerative changes which bring about arrest of cytopemptic processes. In the arteriolar regions a strong contraction of the smooth musculature, at times resulting in complete occlusion of the vasal lumen, is frequently found. These findings, too, are obtainable only on stomachs with ulcera ventriculi and not on normal control material.

Zusammenfassung

Es wurde die glatte Muskulatur des Antrum ventriculi sowie des Pylorus von 7 Patienten mit einem oder mehreren Ulcera ventriculi untersucht. Vergleichsweise konnten die entsprechenden Regionen des Magens von 5 normalen Organspendern der elektronenmikroskopischen Präparation zugeführt werden.

Elektronenoptisch faßbare Veränderungen fanden sich noch 180 mm von der Ulcusläsion entfernt an den glatten Muskelzellen der inneren Rings- und der äußeren Längsmuskulatur sowie an den Gefäßen.

Eine regelmäßig anzutreffende Veränderung der glatten Muskelzellen des Antrum und des Pylorus besteht in einer Strukturverdichtung des Kerns, der sarkoplasmatischen Grundsubstanz und der Myofilamente, kombiniert mit einer Vermehrung und Vergrößerung der hypolemmalen Vesikel, wie der dense bodies. Die Befunde werden als Ausdruck einer starken isometrischen Kontraktion der glatten Muskulatur im Antrum und im Pylorus bei Ulcera ventriculi gedeutet. Die geschilderten Befunde ließen sich an normalem Untersuchungsmaterial nicht erheben.

Neben für das Magenulcus unspezifischen pathologischen Befunden an den glatten Muskelzellen, wie Anhäufung von Lipofuscin im Endoplasmahof und Lyse der Myofilamente, konnten spezifische Veränderungen gefunden werden. Diese betreffen die nur im Endoplasmahof differenzierten Räume des endoplasmatischen Reticulums. Bei zahlreichen Muskelzellen der Rings- und Längsmuskelschicht kommt eine extrem starke Quellung des endoplasmatischen Reticulums zur Beobachtung. Die Vacuolisation der endoplasmatischen Räume führt zu einer Verdrängung der übrigen Zellorganellen sowie der Myofilamente.

Die Capillarendothelzellen weisen degenerative Veränderungen auf, die zu einem Sistieren cytopemptischer Vorgänge führen. In der arteriolären Gefäßstrecke findet sich vielfach eine starke Kontraktion der glatten Muskulatur bis zum völligen Verschluß der Gefäßlichtung. Auch diese Befunde ließen sich nur an den Mägen mit Ulcera ventriculi, nicht dagegen an dem normalen Vergleichsmaterial erheben.