Fisiologia gastrointestinale: processi di motilità, secrezione e assorbimento

FISIOLOGIA GASTROINTESTINALE

Documento prodotto da Maria Vittoria Neri e ceduto ad uso personale di Mariana Infante 20/21 FISIOLOGIA GASTROINTESTINALE Maci NeriDocumento prodotto da Maria Vittoria Neri e ceduto ad uso personale di Mariana Infante 2Documento prodotto da Maria Vittoria Neri e ceduto ad uso personale di Mariana Infante

SISTEMA GASTROINTESTINALE

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INNERVAZIONE DEL SISTEMA GASTROINTESTINALE

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MUSCOLATURA GASTROINTESTINALE

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MOTILITA'

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PERISTALSI

8

CONTRAZIONI SEGMENTALI

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COMPLESSO MOTORIO MIGRANTE

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ESOFAGO ED I SUOI SFINTERI

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STOMACO E MOTILITÀ GASTRICA

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MOTILITÀ DELL'INTESTINO TENUE

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MOTILITÀ DELL'INTESTINO CRASSO

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SECREZIONE

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LA SALIVA

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FASE CEFALICA della SECREZIONE GASTRICA

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STOMACO

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MUCOSA GASTRICA

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SUCCO GASTRICO

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SECREZIONE ACIDA

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FASE GASTRICA

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FASE CEFALICA DELLA SECREZIONE GASTRICA

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FASE GASTRICA DELLA SECREZIONE GASTRICA ACIDA

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FASE INTESTINALE DELLA SECREZIONE GASTRICA ACIDA

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ORMONI GASTROINTESITNALI

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FASE INTESTINALE DELLA SECREZIONE

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SUCCO PANCREATICO

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BILE

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ASSORBIMENTO

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ASSORBIMENTO DEL CALCIO

37 Trasporto attivo transcellulare 37

ASSORBIMENTO DEL FERRO

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ASSORBIMENTO DI IONI POTASSIO, MAGNESIO E FOSFATO

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ASSORBIMENTO DELLA COBALAMINA o VITAMINA B12

41 3Documento prodotto da Maria Vittoria Neri e ceduto ad uso personale di Mariana Infante 4Documento prodotto da Maria Vittoria Neri e ceduto ad uso personale di Mariana Infante

SISTEMA GASTROINTESTINALE

La Professoressa proietta questa slide che concentra gli argomenti su cui si dovrà porre maggiore attenzione in previsione dell'esame. Sarà necessario concentrarsi principalmente sulle caratteristiche della produzione e secrezione del succo gastrico, sull'attività gastrica e pancreatica e sugli ormoni che regolano la funzione gastrointestinale. Non verrà chiesto niente della digestione dei macronutrienti (già affrontata a biochimica), né sull'assorbimento, eccetto quello della B12, Calcio e Ferro. Va bene adottare qualsiasi testo presenti una trattazione dell'apparato in modo sintetico.

MOTILITA'

STUDIARE: Caratteristiche generali.

SECREZIONE

Saliva, succo gastrico, succo pancreatico, secrezione intestinale. Regolazione della secrezione gastrica. STUDIARE: Caratteristiche generali. Ormoni che regolano la funzione gastrointestinale: gastrina, CCK, Assorbimento Vitamina B12, Calcio, Ferro somatostatina, secretina, istamina Studiare il sistema gastrointestinale su un testo dove è trattato in maniera sintetica. Conoscere in generale le funzioni di stomaco, pancreas, intestino. Riferirsi allo schema fornito nelle successive immagini per organizzare lo studio e puntare l'attenzione sui principali argomenti chiesti in sede d'esame. Le funzioni del sistema gastrointestinale sono quelle della DIGESTIONE e dell'ASSORBIMENTO. Affinché queste possano avvenire c'è bisogno che esso sia in grado di trasportare nutrienti, acqua ed elettroliti dall'ambiente esterno all'ambiente interno, attraverso movimenti che portino il cibo dalla bocca all'ano, mediante enzimi che siano capaci di scindere il cibo ingerito e attraverso meccanismi che evitino l'autodigestione. Il sistema si occupa di MANTENERE L'EQUILIBRIO DI MASSA tra le entrate e le uscite del liquido stesso, che non avvengono solo attraverso l'ambiente esterno: infatti, riceve 9 L di liquido, i quali provengono per circa 2/3 L dall'esterno ma per 7/8 L dalle secrezioni acquose stesse del sistema. Esso è in grado di riassorbirne la quasi totalità (circa 8 L) e di eliminarne attraverso le feci circa 100 mL. Un'altra funzionalità del sistema gastrointestinale è quella di DIFENDERCI DAGLI AGENTI ESTRANEI, essendo particolarmente esposto all'ambiente esterno, tramite due vie di comunicazione, bocca e ano. Esso, infatti, è l'organo immunitario più grande del nostro organismo ed è particolarmente ricco di tessuto linfatico associato all'intestino, chiamato qui GALT. La sua funzione protettiva viene svolta attraverso la secrezione degli enzimi digestivi, mediante la produzione di muco, la secrezione acida, ma anche tramite l'effettuazione di meccanismi di difesa, come avviene nel caso di vomito e diarrea. Per svolgere tutte queste funzioni, oltre alla produzione di ormoni che vanno a bersagliare anche distretti cerebrali (per stimolare per esempio il senso di fame o sazietà), il sistema gastrointestinale fa avvenire quattro processi: motilità, secrezione, digestione e assorbimento. 5

DIGESTIONE E ASSORBIMENTO

STUDIARE: Caratteristiche generali. Tipi di motilità. Documento prodotto da Maria Vittoria Neri e ceduto ad uso personale di Mariana Infante 1) La MOTILITÀ, in direzione fisiologica, prosegue dalla bocca all'ano e consiste nello spostamento del cibo ingerito in tutto il tubo gastrointestinale, grazie alla contrazione coordinata delle cellule muscolari lisce; 2) Per SECREZIONE si intende, invece, il processo di spostamento di liquido e sostanze dalle cellule della parete gastrointestinale verso il lume del tubo gastrointestinale, oppure verso il liquido interstiziale, per poi riportare le sostanze che vengono riassorbite al sangue; 3) La DIGESTIONE, invece, consiste nella frammentazione chimica e meccanica del cibo in unità di più piccole dimensioni; 4) L'ASSORBIMENTO consiste poi nel trasporto delle sostanze dal lume gastrointestinale all'interstizio, fino alla circolazione sanguigna, che le porterà al fegato, il quale le diffonderà al resto dell'organismo. Per svolgere questi processi fondamentali, sarà necessaria la collaborazione del sistema circolatorio, necessario per veicolare le sostanze assorbite, allontanandole dal sistema gastrointestinale, anche grazie al sistema linfatico. Tutti questi processi sono regolati in maniera estremamente complessa da meccanismi nervosi, meccanismi ormonali e locali. Una volta analizzate le varie parti del Sistema gastrointestinale, si può notare come queste abbiano effettivamente funzioni diverse:

• La bocca frammenta meccanicamente il cibo, per mescolarlo poi con la saliva e iniziare la digestione dei carboidrati;
• Faringe ed esofago servono per la conduzione del bolo nello stomaco;
• Stomaco, è necessario per la frammentazione e la digestione del cibo, attraverso meccanismi di secrezione essenziali per la trasformazione del bolo in chimo;
• Intestino tenue, dove avviene la maggior parte dell'assorbimento. Avviene la digestione chimica di tutte le classi di nutrienti ad opera degli enzimi pancreatici e degli enzimi dell'orletto a spazzola, come detto avviene l'assorbimento di prodotti finale della digestione, acqua, ioni e vitamine. Infine, si ha la secrezione di enterogastroni nel torrente ematico e la secrezione di fluido ricco di bicarbonato.
• Colon, avviene l'assorbimento di ioni e acqua con trasformazione del chimo in feci e il loro immagazzinamento.
• Retto, si ha immagazzinamento delle feci prima dell'eliminazione Ano, si ha il controllo della defecazione
• Ghiandole salivari, si ha la secrezione della saliva contenente amilasi, muco, bicarbonato e lisoenzima.

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• Pancreas, si ha la secrezione del succo pancreatico contenente enzimi digestivi e bicarbonato
• Fegato, si ha la secrezione della bile contenente Sali biliari e bicarbonato e la trasformazione dei nutrienti assorbiti.
• Cistifellea, si ha immagazzinamento e concentrazione della bile Ovviamente, se anche una sola parte di questo sistema viene compromessa, si incorrerà in patologie di vario tipo (trattate nel corso di Patologia Generale).

INNERVAZIONE DEL SISTEMA GASTROINTESTINALE

Il controllo nervoso è molto complesso. È regolato sia dal SNA (Parasimpatico e Ortosimpatico) , sia dal Sistema Nervoso Enterico e dal Sistema Nervoso Somatico, che si occupa di controllare la parte di muscolatura striata. Sarà il SNA PARASIMPATICO, sistema del riposo e della digestione, a esercitare un ruolo essenziale nel controllo nervoso del sistema gastrointestinale, soprattutto in processi di secrezione e motilità. Esso ha un effetto eccitatorio. Al contrario l'ORTOSIMPATICO, ha effetto inibitorio, tranne che per il controllo sulla muscolatura liscia degli sfinteri, che vengono tenuti tonicamente contratti dal simpatico. A livello delle ghiandole salivari maggiori si osserva invece una cooperazione del Parasimpatico e dell'Ortosimpatico per stimolare la secrezione. Il SISTEMA NERVOSO ENTERICO è organizzato in due sistemi di reti nervose, che costituiscono il plesso mienterico e il plesso sottomucoso. Si parla di Cervello intestinale per l'elevato numero di neuroni presenti, che è paragonabile a quello del midollo spinale. Il SNE riesce anche da solo a controllare in maniera riflessa tutta una serie di processi che portano all'avvio di secrezione o motilità: controlla infatti la secrezione delle ghiandole, le cellule muscolari lisce per azione diretta oppure, indirettamente, attraverso SNC e SNA. Altro elemento di notevole importanza nel processo digestivo sono gli archi riflessi vagali, mediati dal nervo vago che fa da padrone nel controllo della digestione.

MUSCOLATURA GASTROINTESTINALE

Le cellule muscolari lisce non rispondono solo al sistema nervoso, ma anche a sostanze endocrine e fattori paracrini. La loro attività è particolarmente complessa, sia dal punto di vista elettrico, sia dal punto di vista meccanico, garantita da un'attività pace-maker elaborata dalle cellule di Cajal, che costituiscono una complessa rete di connessione tra le cellule muscolari lisce e il sistema nervoso periferico. Questo sistema determina un'attività contrattile autonoma e complessa, che dà conto, nel suo insieme, del processo di motilità grazie alla presenza di giunzioni comunicanti tra le fibre muscolari che consentono il passaggio del potenziale di membrana. 7Documento prodotto da Maria Vittoria Neri e ceduto ad uso personale di Mariana Infante

MOTILITA'

La motilità del sistema gastrointestinale ha principalmente due funzioni: 1) Far avanzare alimenti e prodotti della digestione lungo il tubo digerente in direzione aborale (dalla bocca all'ano); 2) Consentire la completa digestione, suddividendo il cibo in piccoli frammenti, per mescolarli poi con succhi digestivi, di modo da facilitarne poi la digestione chimica e l'assorbimento. Se l'attività del sistema gastrointestinale è determinata dalla muscolatura liscia, non bisogna dimenticare l'azione svolta dalla muscolatura striata, che è presente a livello dei muscoli che fanno capo alla masticazione, alla deglutizione, all'attività dell'esofago, con il suo sfintere esofageo superiore, e allo sfintere anale esterno. Esistono diversi tipi di attività motoria, a seconda del tratto del sistema gastrointestinale considerato. Il grado, il tipo e l'intensità di questa attività motoria vengono influenzati da tutta una serie di fattori, determinati dalla presenza o dall'assenza del cibo nel canale digerente, correlati al tipo di pasto effettuato, allo stato di sonno e di veglia e alla presenza di patologie che possono causare la disfunzione dell'attività. Dal punto di vita della frequenza contrattile della muscolatura gastrointestinale, questa si può distinguere in tonica (con contrazioni della durata di ore tipiche degli sfinteri che regolano il passaggio di lamenti e prodotti nelle varie parti del SGI) e fasica (con contrazioni rapide che possono durare al massimo una decina di secondi, proprie della maggior parte della muscolatura del GI). Questo ci permette di distinguere diversi tipi di motilità, che sono classificati come:

• CONTRAZIONI PERISTALTICHE, che avvengono durante e dopo i pasti, per la progressione del cibo nel canale alimentare;
• CONTRAZIONI SEGMENTALI, che avvengono sempre nelle medesime condizioni, ma non servono per l'avanzamento del cibo, quanto per il suo rimescolamento;
• IL COMPLESSO MOTORIO MIGRANTE, che avviene nell'intervallo fra i pasti;
• IL MOVIMENTO DI MASSA, funzionale per ripulire il lume del sistema gastrointestinale, come meccanismo di difesa;
• LE CONTRAZIONI TONICHE, stimolate dal SNA ortosimpatico, favoriscono la contrazione tonica degli sfinteri, che vengono rilasciati solo per consentire il passaggio del contenuto intestinale da un tratto del tubo al successivo.

PERISTALSI

La peristalsi è l'attività motoria che garantisce la propulsione regolata del materiale luminale lungo il tubo gastroenterico in direzione aborale dall'esofago al retto. La velocità dell'avanzamento del cibo nel tratto gastrointestinale è variabile e avviene in un range che va dai 2 ai 25 cm/s, è una contrazione fasica propulsiva attivata dalla distensione ovvero dalla presenza del cibo 8