Fisiologia Gastrointestinale - Fisiologia I

FASE INTESTINALE

: responsabile del 10% di risposta secretoria al pasto

vagale, sia in seguito alla fase cefalica, sia in seguito a distensione gastrica.

Presenza di cibo nel duodeno evoca il rilascio di gastrina da mucosa duodenale

Fibre vagali stimolano cellule G e inibiscono cellule D

La secrezione di gastrina può essere indotta:

Nella fase cefalica dal nervo vago, per mezzo del GRP.

•

L’aumento dell’acidità duodenale stimola secrezione di somatostatina,

secretina, GIP, CCK (enterogastroni) che inibiscono la secrezione acida

Nella fase gastrica in seguito a distensione della parete (riflessi locali). Anche

• i prodotti della digestione proteica possono stimolare direttamente le cellule

G.

Nella fase intestinale i prodotti della digestione proteica possono stimolare le

• cellule G instestinali.

In tutte le fasi si ha stimolazione delle cellule enterocromaffini a rilasciare

istamina. Queste possono essere stimolate da gastrina e PACAP (polipeptide

attivante l’adenilatociclasi pituitaria). Lezione 8 - 13/05/2014

La secrezione gastrica raggiunge il massimo della secrezione circa 1-2 ore

dopo l’assunzione del pasto. Dopo che il pasto è rimasto nello stomaco per un

certo tempo, le varie sostanze che fungono da tampone sono state saturate e

l’aumento della secrezione acida, che continua ad esserci, non è più

neutralizzata dagli alimenti. Il pH quindi diminuisce e si ha una riduzione della

secrezione di gastrina con un sistema a feedback negativo. Questa inibizione è

in parte diretta, mediante sensori del pH sulle cellule G (identificati

recentemente), e in parte indiretta, mediante la somatostatina: quando

aumenta l’acidità gastrica, le cellule D cominciano a liberare somatostatina.

In più, l’aumento dell’acidità gastrica si fa sentire a livello duodenale, dove

viene stimolata la secrezione di enterogastroni (secretina, GIP, CCK), che

inibiscono la secrezione acida.

Quindi la regolazione della secrezione di acido è regolata mediante un feedback

negativo. La funzione di questa regolazione è impedire che il pH gastrico si

abbassi troppo.

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Il recettore sensibile al pH presente sulle cellule G è stato scoperto

recentemente. Si tratta di una proteina G con siti di riconoscimento per gli

aminoacidi e ha la capacità di rilevare anche il pH. Quando lo stomaco

è vuoto, nel periodo

interprandiale, la

secrezione gastrica,

pH=1.4 per quanto minima,

è molto acida, non

essendoci nessun

elemento che

tamponi. Il pH è

inferiore a 2.

Questo fa

aumentare il rilascio

pH=4 di somatostatina

0.1 mEq/l che inibisce il

rilascio di gastrina.

Così la secrezione di

acido.

Secrezione acida bassa in periodi interprandiali (ritmo circadiano, < al mattino, max serale),

dipende dal numero di cellule parietali e dal peso del soggetto (> in maschi), molto variabile

Nei periodi prandiali, invece, il pH gastrico arriva a 5-6, che causa una

tra soggetti (pH da 1 a 6).

riduzione del rilascio di somatostatina e un aumento della secrezione di

Dopo il pasto, si osserva un forte aumento della secrezione acida, ma il pH si alza per effetto

del tamponamento da parte del cibo

gastrica. Il pH può così scendere.

Quindi prima e dopo il pasto le condizioni dello stomaco cambiano. Quando è

vuoto, la velocità di secrezione degli idrogenioni è molto bassa, mentre la loro

concentrazione è molto alta.

Man mano che il cibo viene introdotto nello stomaco, l’acidità gastrica

(idrogenioni liberi) diminuisce drasticamente, nonostante la velocità di

secrezione di idrogenioni aumenti notevolmente.

Quando lo stomaco è pieno, il pH è aumentato e la velocità di secrezione è a

un picco. Man mano poi che lo stomaco si svuota, il pH torna a diventare acido.

L’attività gastrica segue un ritmo circadiano: è più bassa nel mattino e più alta

nelle ore serali. Ci sono comunque notevoli variazioni interindividuali nella

secrezione basale di acido (quindi nei periodi interprandiali). Questo dipende

fondamentalmente dal numero di cellule parietali (circa un miliardo),

solitamente maggiore nei maschi. 69

SECREZIONE DELLE CELLULE Il pepsinogeno è secreto dalle

Secrezione delle cellule principali

PRINCIPALI cellule principali (varie isoforme)

Il pepsinogeno è secreto dalle

Si converte in pepsina a pH 3-4

Pepsina è una endopeptidasi

cellule principali, le uniche che

pH ottimale 2-3.5, inattivata

conservano l’attività mitotica

reversibilmente a pH 3.5, in modo

irreversibile a pH 7

anche dopo il loro

differenziamento. Secernono

Cellule principali hanno recettori

diverse isoforme di pepsinogeno,

per Ach, gastrina/CCK (IP3, > Ca++)

per secretina/VIP, PGE2 (cAMP)

a seconda delle varie parti dello

stomaco. Viene convertito in

La secrezione è stimolata da Ach

e in parte da gastrina (?), NA

pepsina quando il pH è attorno a

M3 3-4, mentre verso la neutralità la

L’ acido evoca un riflesso locale

che stimola le cellule principali

conversione è inattiva.

Le cellule principali hanno

L’ acido attiva il rilascio di

moltissimi recettori per:

secretina dalle cellule S che

stimola le cellule principali (?)

1.Ach, attraverso recettori M3,

che inducono un aumento di Ca.

La lipasi gastrica è secreta

insieme al pepsinogeno, azione a pH 5,

Stimola direttamente o

non richiede colipasi

indirettamente, mediante circuiti

Secrezione di enzimi è elevata

locali. È lo stimolo più importante.

quando la secrezione di H+

2.Gastrina, noradrenalina, che

aumenta (pepsina scinde peptoni,

sembrano essere importanti in

che stimolano rilascio gastrina)

alcuni sistemi sperimentali per

agire sulla secrezione di pepsinogeno. Nell’uomo, però, l’effetto della

gastrina non è così evidente.

3. L’acido evoca un riflesso locale. Gli stimoli che inducono la secrezione acida,

inducono quindi anche il rilascio di pepsinogeno. Questo è importante

perchè sarebbe inutile rilasciare pepsinogeno quando si ha bassa secrezione

acida.

4. Pare che l’acido attivi il rilascio di secretina da parte delle cellule S.

Insieme al pepsinogeno viene rilasciata anche la lipasi gastrica. Insieme alla

lipasi salivare, inizia la digestione dei lipidi. Si differenzia dalla lipasi

pancreatica per il fatto che la lipasi gastrica agisce senza una colipasi e può

agire ad un pH acido, mentre quella pancreatica agisce ad un pH tra 6-8.

Fattore intrinseco

È secreto dalle cellule parietali ed è essenziale per l’assorbimento della

vitamina B12. Non lega la B12 nello stomaco, in quanto è legata

all’aptocorrina, che non viene degradata dalla pepsina. A livello duodenale gli

enzimi pancreatici staccano l’aptocorrina dalla B12 che si lega al fattore

intrinseco. Il complesso B12-fattore intrinseco è resistente agli enzimi

pancreatici e percorre tutto il tenue, per essere assorbito a livello dell’ileo

terminale.

In caso di patologie come la gastrite atrofica si possono avere riduzioni della

funzionalità delle cellule parietali, che inducono acloridria, associata ad anemia

perniciosa, patologia causata dalla mancanza di B12. Per la comparsa

dell’anemia perniciosa sono comunque necessari alcuni anni, in quanto il

fegato ne immagazzina elevate quantità.

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Gastroferrina

È una proteina che lega il ferro e previene la formazione di sali di ferro e sali di

fosfato, insolubili.

Chimosina (Rennina)

È un enzima che ha la funzione di idrolizzare parzialmente la caseina,

componente fondamentale del latte, facendola precipitare con ioni calcio

(paracaseinato di calcio). I cibi liquidi percorrono il tratto GI molto

velocemente e facendo coagulare il latte nello stomaco, si trasforma in un

elemento semisolido, che ha una percorrenza più lunga. Questo permette di

ottimizzare l’assorbimento. È secreto sotto forma di proenzima, prorennina.

La secrezione è massima nei primi giorni dopo la nascita.

Muco

Rappresenta circa il 5% del succo gastrico.

Il muco solubile, secreto dalle cellule mucose del colletto, partecipa alla

formazione del bolo in chimo. Viene secreto in particolare in seguito

all’introduzione di cibo, per mezzo della stimolazione vagale.

Le cellule mucose di superficie, invece, secernono un muco insolubile, che

forma uno strato protettivo contro l’acidità gastrica. Intrappola il bicarbonato e

tampona ulteriormente l’acidità. Questo strato di muco, la cui secrezione

aumenta in seguito a contatto con gli alimenti, è comunque sempre presente:

è importante, perchè è nei periodi interprandiali che l’acidità è maggiore.

Oltre a prevenire la retrodiffusione degli H+, il muco insolubile previene il

contatto della pepsina attiva con le cellule dell’epitelio (autodigestione). A

seconda del pH le mucine possono formare un gel più o meno denso: in

condizioni di pH neutro-basico, il muco è viscoso, mentre più il pH è acido e più

le mucine tendono a formare una sostanza semisolida che forma canali

attraverso i quali gli idrogenioni vengono riversati nel lume.

È stato visto che in casi di infezione di H. Pilori, che tende a basificare la zona

di infezione, la viscosità del muco è molto ridotta, quindi il muco tende a

essere più solido. Questo favorisce l’attacco del batterio, che si muove più

facilmente, e anche la retrodiffusione degli idrogenioni.

Secrezione pancreatica

Si tratta della componente esocrina, prodotta dal 98% del pancreas.

La secrezione pancreatica è un secreto costituito al 99% da acqua in cui sono

evidenziabili due componenti, diverse per funzione e sede di produzione: una

componente acquosa, la cui caratteristica fondamentale è di essere

estremamente ricca di bicarbonato (pH basico), la cui funzione è di

neutralizzare il chimo acido e rendere attivi gli enzimi pancreatici (che lavorano

bene ad un pH tra 6-8), ed una componente proteica, composta da tutti i vari

enzimi necessari e sufficienti per la digestione dei composti alimentari. Gli

enzimi pancreatici, da soli, sono in grado di digerire la totalità degli alimenti e

sono per questo fondamentali. 71

Il pancreas è una ghiandola acinare, con acini che riversano il secreto in dotti

via via maggiori. Ci sono diversi tipi di cellule con funzioni diverse.

Nell’acino ci sono cellule acinari che producono gli enzimi: sono ricche di RER,

• che produce gli enzimi che vengono immagazzi