Fisiologia del digerente

LA REGOLAZIONE A FEEDBACK NEGATIVO DELLA SECEZIONE ACIDA

Azione contrastante tra le cellule G (gastrina) e le cellule D (somatostatina):

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- Quando l’acidità dello stomaco è molto elevata le cellule D inibiscono la secrezione di gastrina e

il rilascio di ulteriori idrogenioni →

- Quando il pH si alza in seguito all’introduzione di cibo grande rilascio di gastrina, che aumenta la

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secrezione acida quando la capacità tampone degli alimenti è saturata il pH deve rialzarsi le

cellule D aumentano il rilascio di somatostatina, che inibisce il rilascio di gastrina

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Il meccanismo descritto ha un effetto protettivo se venisse prodotta gastrina nei digiuni, il pH scenderebbe

troppo e si avrebbe danno della parete dello stomaco. →

Il pH dello stomaco è più basso quando l’organo è vuoto e la secrezione acida è scarsa i soggetti affetti da

iperacidità gastrica hanno più dolore nei periodi interprandiali (lo stomaco non ha alimenti che lo tamponino).

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Altri componenti del succo gastrico, di tipo enzimatico pepsinogeno attivato a pepsina dall’acidità

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gastrica e prodotto dalle cellule principali hanno tantissimi recettori stimolati da molti fattori che danno

aumentare la secrezione di proenzimi, in seguito attivati dall’acidità gastrica.

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Gli enzimi vengono secreti quando servono quando arriva il cibo viene secreta anche la lipasi gastrica,

che contribuisce alla digestione. → →

Unico elemento INDISPENSABILE fattore intrinseco lega la vitamina B12 e ne permette

l’assorbimento. 50

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Altre due componenti importanti secrete nelle prime fasi di vita del soggetto:

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- Chimosina o rennina agisce su un componente del latte, la caseina, scissa in parte in modo che

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precipiti legata a sali di calcio forma coaguli di latte nello stomaco, perché la velocità di

svuotamento dello stomaco dipende dallo stato fisico dell’alimento (i coaguli semi-solidi di latte

permettono un migliore assorbimento dei nutrienti del latte)

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- Gastroferrina lega il ferro e ne previene la precipitazione formando sali insolubili, arriva

all’intestino per essere assorbito con facilità →

Il muco è presente in tutte le secrezioni del tubo digerente nello stomaco forma uno strato molto spesso e

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insolubile con funzione protettiva forma una barriera che impedisce il passaggio di idrogenioni.

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Ha consistenza di gel trattiene il bicarbonato e neutralizza la pepsina che è riuscita a passare, prima che

entri a contatto con l’epitelio.

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Quando il pH è più acido il muco forma strutture più solide (gel semisolido) che migliorano le funzioni

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protettive si forma un canalicolo centrale attraverso cui l’acido viene spinto fuori dalla ghiandola e passa

nel tubo gastrico. 51

LA SECREZIONE PANCREATICA

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Ha un ruolo fondamentale nella digestione deve essere coordinata con quella gastrica e quella biliare.

Compensa il pH acido del chimo e fornisce enzimi per la digestione degli alimenti.

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La bile ha funzione, tra le altre, di fornire sali biliari formano le micelle permettono un migliore

assorbimento dei lipidi.

IL PANCREAS

Ha due funzioni: →

1. Endocrina produzione di insulina, glucagone e somatostatina

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2. Esocrina (98% delle cellule) produzione del succo pancreatico.

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Il succo pancreatico ha una componente acquosa in cui è disciolta grande quantità di bicarbonato

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tamponamento del chimo protegge la regione duodenale e crea un ambiente favorevole alla funzionalità

degli enzimi pancreatici (pH 6-8).

L’ANTIPORTO CLORO-BICARBONATO

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Secrezione pancreatica componente proteica (enzimi digestivi) prodotti da un acino costituito dalle

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cellule acinari e le cellule centroacinari, che hanno una funzione simile alle cellule duttali si produce una

grande parte del volume del secreto. → →

Il secreto deriva dalle filtrazioni dei capillari delle zone circostanti gli acini passa poi nei duttuli vasi di

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diametro sempre maggiore si attiva al dotto pancreatico.

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Cellule acinari strutture deputate alla formazione di vescicole ricche di proteine per formare gli enzimi

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digestivi le vescicole si trovano nel citoplasma e vengono rilasciate al momento del pasto.

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Il volume del secreto dipende dalla produzione duttale le cellule presentano grande permeabilità

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paracellulare l’acqua può passare facilmente da una cellula all’altra (anche attraverso le acquaporine).

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Con le cellule che secernono bicarbonato con la stimolazione massima si può arrivare a un pH di 8.

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La secrezione è attiva contro gradiente di concentrazione attraverso un antiporto bicarbonato/cloro.

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Bicarbonato secreto nel lume cloro all’interno della cellula e poi esce attraverso canali specifici il

bicarbonato:

- Può entrare nella cellula con il simporto con il sodio

- Può derivare dall’anidrasi carbonica

IL RUOLO DEL CLORO

Il cloro entra attraverso un trasportatore che muove 3 ioni sodio e 3 ioni potassio e li scambia con 6 ioni

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cloro molto concentrato negli acini, tende ad uscire richiamando sodio e acqua.

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Per le diverse funzioni necessità di avere nel lume grande quantità di cloro attraverso canali specifici

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come il CFTR il cloro arriva al lume e svolge due funzioni:

- Disponibilità per lo scambio con il bicarbonato

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- Rendere il lume negativo passaggio paracellulare del sodio, che richiama acqua permette di

formare un grande volume di secreto

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Canali del cloro stimolati dai fattori che aumentano la secrezione pancreatica secretina in particolare.

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L’arrivo del chimo acido nel duodeno stimola le cellule S a rilasciare secretina via del cAMP (aumento

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adenilato ciclasi, aumento cAMP, stimolazione PKA, fosforilazione CFTR) si favorisce l’apertura del

canale e lo scambio con il bicarbonato. 52

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Anche l’acetilcolina stimola l’attività dei canali del cloro ne aumenta la secrezione nel lume.

Il canale CFTR

Ha due domini che possono legare ATP quando la PKA ha fosforilato il canale:

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- Dopo il legame del dominio 1 con il primo ATP il canale si apre e si chiude passaggio del cloro

non completamente funzionale →

- Quando si lega anche il secondo ATP canale aperto in modo stabile.

GLI ENZIMI PANCREATICI

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Caratteristiche del secreto variano a seconda della velocità di secrezione:

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- In caso di riposo contenuto di cloro elevato e di bicarbonato moderato pH basico intorno a

7,4/7,5 →

- All’aumentare della velocità di secrezione aumento della concentrazione di bicarbonato e riduzione

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di quella di cloro il pH aumenta anche oltre 8 →

Le cellule acinari secernono, oltre al cloro, vari enzimi alcuni sono secreti in forma inattiva (le varie

proteasi: tripsinogeno, chimotripsinogeno, proelastasi, procarbossipeptidasi), altri in forma attiva (inibitori

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della tripsina, amilasi, lipasi pancreatica) sistema di sicurezza: gli enzimi sono contenuti in vescicole sotto

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forma di zimogeni si vuole evitare l’autodigestione pancreatica. →

Talvolta, nonostante i meccanismi, gli enzimi si attivano all’interno del pancreas ad esempio: se sono

presenti calcoli che ostruiscono il passaggio del succo pancreatico, la pressione delle cellule acinari aumenta

fino a rompersi e rilasciare il contenuto.

Altro esempio: intossicazione acuta da alcol porta ad alterazione della permeabilità della membrana delle

vescicole, che favorisce la liberazione delle vescicole e degli enzimi, che si attivano nella cellula e portano

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all’autodigestione pancreatite fulminante.

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Gli enzimi rilasciati in forma inattiva arrivano ai microvilli degli enterociti incontrano una peptidasi

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come l’enteropeptidasi (enterochinasi) agisce sul tripsinogeno attivandolo a tripsina essa attiva tutti

gli altri enzimi: →

- Amilasi scissione dei carboidrati

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- Lipasi, colipasi, fosfolipasi lipidi

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- Ribonucleasi e deossiribonucleasi acidi nucleici

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- Peptidasi proteine

LA REGOLAZIONE NERVOSA →

Controllo della secrezione del succo pancreatico a carico del sistema parasimpatico (nervo vago), con

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interazione con il SNE l’arrivo del materiale stimola le cellule enteroendocrine a produrre colecistochinina

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e secretina stimolo del rilascio di bicarbonato, cloro ed enzimi.

Si hanno anche qui diverse fasi:

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1. Cefalica insieme a quella gastrica contribuisce al 20% della risposta secretoria in seguito a un pasto

→ dipendono dall’attivazione di riflessi vago-vagali, prima dell’arrivo di materiale al duodeno 53

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2. Gastrica quando il materiale è nello stomaco, la parete gastrica si distende e si attivano i riflessi

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vago-vagali il nervo vago innerva le cellule acinari e duttali

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3. Intestinale fase di maggior secrezione (circa 80% della risposta) quando il chimo passa al

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duodeno si hanno segnali vagali e input locali del SNE il materiale lipidico stimola le cellule I a

secernere colecistochinina, che fa rilasciare gli enzimi dalle cellule acinari; il materiale acido stimola

le cellule S a rilasciare secretina, che stimola le cellule duttali ad aumentare il rilascio di cloro nel

lume e quindi la secrezione di bicarbonato.

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I vari ormoni via del cAMP e via per l’aumento del calcio intracellulare fosforilazione di varie proteine

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del citoscheletro e rilascio delle vescicole contenenti gli enzimi composizione del succo pancreatico.

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Dopo pochi minuti dall’arrivo del chimo aumento della secrezione pancreatica dopo circa 40 minuti si

raggiunge il massimo della secrezione. →

Man mano che lo svuotamento dello stomaco procede secrezione pancreatica rimane invariata per un certo

periodo e poi tende a ridursi alla fine del periodo digestivo, quando non arriva più materiale.

Il peptide YY (tirosina-tirosina) ha un ruolo importante nel porre fine alla secrezione.

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Nella fase interprandiale secrezione pancreatica molto scarsa e secrezione degli enzimi minima.

Bassissima correlazione tra un lieve picco e la terza fase del complesso motorio migrante.

Il meccanismo è calibrato per fornire enzimi nel momento in cui si hanno i processi digestivi.

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Nel grafico adattamento della

funzione digestiva: soggetto con

dieta ricca di carboidrati ha una

produzione di ami