Слизистая оболочка пищевода представлена эпителиальными клетками, а также содержит специфические базальные клетки, обладающие способностью к росту и размножению. При повреждении слизистой оболочки или естественной гибели эпителиальных клеток, за счет базальных клеток происходит восстановление слизистой оболочки. Эти клетки составляют не более 15% от толщины всего эпителия. Кроме того, в слизистой оболочке имеются сосочки, содержащие кровеносные сосуды. Длина этих сосочков составляет в норме менее 2/3 от общей толщины эпителия.

При ГЭРБ в эпителиальном слое происходят патологические изменения, даже если эндоскопически картина эзофагита не подтверждается. Эти изменения проявляются тем, что среди эпителиальных клеток появляются воспалительные клетки, что обычно происходит при эзофагите. Эти изменения приводят к разрастанию клеток в базальном слое и к удлинению сосочков (их величина становится больше 2/3 толщины эпителия). Кроме того, происходит увеличение способности клеток к размножению, разрастание сосудов сосочков и другие изменения. Когда подобные изменения становятся заметными при эндоскопическом исследовании, это означает, что они уже приняли характер тяжелого повреждения слизистой оболочки пищевода. Все возможные осложнения эзофагита (стриктуры пищевода, пищевод Баррета, воспалительные полипы пищевода и изменения слизистой оболочки пищевода, которые могут быть похожи на дисплазию (см ниже)) являются следствиями нарушения нормального процесса восстановления слизистой оболочки.

Основные патологические изменения при ГЭРБ возникают вследствие воздействия желудочного сока на слизистую оболочку пищевода и, иногда, на слизистые оболочки вышележащих отделов (глотки, гортани и др.), в результате чего появляются соответствующие симптомы.

Вообще периодически гастроэзофагеальный рефлюкс возникает и в норме. Симптомы заболевания появляются тогда, когда вследствие определенных причин снижается защитная функция слизистой оболочки пищевода. Это может происходить по многим причинам: слишком частое возникновение рефлюкса, продолжительное воздействие кислотного содержимого желудка, снижение резистентности (см ниже) слизистой оболочки пищевода, сочетание рефлюкса и неправильной диеты, а также при стрессе. У различных людей ГЭРБ проявляется самыми разнообразными симптомами, что позволяет предположить, что совокупность повреждающих и восстановительных процессов в слизистой оболочке пищевода представляет собой тонко сбалансированную систему, очень чувствительную к различным воздействиям. Это могут быть такие симптомы, как изжога, регургитация, боли в груди, дисфагия и ларингит.