Fisiologia - Sistema Digerente

SECREZIONE PANCREATICA ESOCRINA

Il pancreas è una ghiandola acinosa composta, in cui sono presenti acini con cellule secernenti

proenzimi (zimogeno) e dotti che confluiscono in dotti di dimensioni sempre più grandi fino ai

2 dotti maggiori: il principale, di Wirsug, che sbocca nel duodeno in corrispondenza della papilla

di Water insieme al coledoco, e l'accessorio di Santorini, che termina nel duodeno un po' più a

monte del primo. Lungo i dotti, oltre alle cellule epiteliali proprie, sono presenti anche cellule e

ghiandole mucose, fibre elastiche e cellule muscolari lisce. L'innervazione vagale (parasimpatica)

è costituita da fibre pregangliari che fanno sinapsi con neuroni intrapancreatici, col significato di

fibre postgangliari, diretti soprattutto agli acini, alle cellule dei dotti e alle cellule muscolari;

quella ortosimpatica proviene dal ganglio celiaco ed è diretta soprattutto ai vasi pancreatici.

La secrezione acquosa proviene soprattutto dalle cellule dei dotti intralobulari (secrezione

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spontanea) ed extralobulari (secrezione incrementata dalla secretina). E' ricca di ioni HCO . Il

+ + 3-

fluido acinoso è isotonico e la sua concentrazione di Na , K e HCO è simile a quella

plasmatica. La secrezione del fluido acinoso e il suo contenuto proteico sono stimolati dalla

colecistochinina e dall'acetilcolina. I dotti intralobulari producono una secrezione spontanea,

+ 3-

che presenta una maggior concentrazione di K e di HCO del plasma. La secretina stimola la

secrezione di acqua e di elettroliti da parte delle cellule che rivesto i dotti extralobulari; la

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secrezione indotta dalla secretina presenta in ogni caso una concentrazione di HCO superiore a

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quella della secrezione spontanea. A bassa velocità di flusso, nel dotto principale l'HCO è

-

riassorbito in scambio col Cl . Tale scambio non ha il tempo di effettuarsi se la velocità di flusso

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aumenta; di conseguenza, a velocità di flusso più elevate, la concentrazione di HCO è

- 3-

maggiore e quella di Cl specularmente minore. L'HCO deriva dall'H CO che si forma ad opera

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dell'anidrasi carbonica dalla CO proveniente dal plasma o dal metabolismo cellulare. L'HCO è

2 - +

scambiato dal lato luminale con un Cl , mentre l'H viene pompato fuori sul lato basale in

+ + +

cambio di un Na o un K . La fuoriuscita di H dal lato basale è importante per la formazione di

CO dal bicarbonato plasmatico.

2

La secrezione enzimatica riguarda la secrezione di diversi enzimi, quali la la lipasi, la

α-amilasi,

fosfolipasi, le 2 colipasi, la colesterolo estere idrolasi, i 3 tripsinogeni, il chimotripsinogeno, le 2

proelastasi, le 4 procarbossipeptidasi, l'inibitore della tripsina, la ribonucleasi e la

desossiribonucleasi.

Il controllo nervoso avviene ad opera del vago, che incrementa la secrezione di entrambe le

componenti, acquosa ed enzimatica. L'ortosimpatico, invece, riduce la secrezione più che altro

per il suo effetto vasocostrittore, con conseguente minore disponibilità di acqua per la

secrezione. Il controllo umorale avviene ad opera della secretina, che agisce sulle cellule dei

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dotti, incrementando la secrezione di acqua e HCO . La colecistochinina agisce sulle cellule

acinari, incrementando la secrezione enzimatica.

Anche per quanto riguarda la secrezione pancreatica possiamo distinguere la fase cefalica, la fase

gastrica e la fase duodenale. Le prime 2 fasi sono molto simili alle prime 2 fasi della secrezione

gastrica; la prima è caratterizzata da riflessi condizionati o incondizionati i cui recettori

(meccanici, chimici, o fotorecettori della retina) si trovano nella testa; tale fase è mediata dal

vago; la seconda fase è caratterizzata da riflessi vagali attivati quando il cibo arriva nello stomaco.

Per quanto riguarda la fase duodenale, essa ha inizio quando il chimo arriva nel duodeno; in

questa fase, la più importante, il ruolo maggiore è esercitato dagli ormoni, mentre le influenze

parasimpatiche svolgono un ruolo di rinforzo. L'acidità del chimo induce il rilascio di secretina

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dalle cellule S duodenali; la secretina, a sua volta, incrementa la secrezione di acqua e HCO dal

pancreas, con conseguente tamponamento dell'acidità duodenale. La presenza nel duodeno dei

primi prodotti della digestione lipidica (micelle contenenti acidi grassi a catena medio-lunga) e

proteica (soprattutto aminoacidi aromatici) induce il rilascio di colecistochinina dalle cellule I

duodenali; la colecistochinina, a sua volta, incrementa la secrezione di enzimi pancreatici, con

conseguente incremento dell'attività gastrica.

FEGATO, VIE BILIARI E COLECISTI

Il fegato è una ghiandola localizzata al di sotto del diaframma, tra il colon trasverso e lo

stomaco. E' la ghiandola più voluminosa dell'organismo umano. Gioca un ruolo fondamentale

nel metabolismo e svolge una serie di processi tra cui l'immagazzinamento del glicogeno, la

sintesi delle proteine del plasma, la rimozione di sostanze tossiche dal sangue, e la produzione di

bile.

E' suddiviso in lobuli, delimitati da tessuto connettivo. Il lobulo epatico rappresenta l'unità

strutturale del fegato; è costituito da gruppi o file di epatociti convergenti verso il centro del

lobulo; ciascun gruppo o fila è separato da un altro da un sinusoide, entro cui scorre sangue

misto, venoso proveniente da diramazioni della vena porta, e arterioso proveniente da

diramazioni dell'arteria epatica; anche i sinusoidi sono convergenti e sfociano nella vena

centrolobulare, il cui sangue confluirà nella vena cava inferiore. I sinusoidi presentano una

parete ampiamente fenestrata, e manca una lamina basale; pertanto, lo spazio interposto tra

l'endotelio e la membrana dell'epatocita (spazio del Disse) è occupato dal sangue e la membrana

cellulare dell'epatocita, che a quel livello presenta molti microvilli, è a diretto contatto col

sangue. Sul lato opposto, la membrana presenta diverse introflessioni che, insieme alle

introflessioni dell'epatocita vicino, formano uno spazio nel quale gli epatociti secernono la bile:

il capillare biliare che, quindi, non è rivestito da endotelio. Nell'interfaccia tra gli epatociti

contigui, è presente un sistema giunzionale di cui fa parte una tight junction. Ciò assicura una

netta separazione tra due ambienti extracellulari diversi: quello in comunicazione con lo spazio

del Disse ed il capillare biliare. In questo modo, la bile secreta non passa nel sangue e, d'altra

parte, il sangue non passa nel capillare biliare. I capillari biliari confluiscono nei canalicoli biliari

(rivestiti da endotelio) che, a loro volta, confluiscono nei dotti biliari; i dotti biliari immettono

la bile in dotti di dimensioni sempre maggiori, fino ai 2 dotti epatici, destro e sinistro, che si

congiungono nel dotto epatico comune. Dalla confluenza con quest'ultimo del dotto cistico si

origina il dotto caledoco. Il dotto caledoco sbocca nel duodeno a livello della papilla di Water,

insieme al dotto di Wirsug proveniente dal pancreas. In periodo interprandiale, quando non

necessita la presenza delle 2 secrezioni nel duodeno, l'apertura dei 2 dotti è ostruita dalla

contrazione di una robusta struttura muscolare, chiamata sfintere di Oddi.

Come detto precedentemente, il fegato possiede importanti funzioni metaboliche.

Metabolismo dei carboidrati. Nel periodo postprandiale, il glucosio entra negli epatociti

• +

indipendentemente dalla presenza di insulina, per diffusione facilitata Na -dipendente

(sfruttando il carrier GLUT2). Qui il glucosio viene fosforilato in glucosio-6-P, e a

questo punto può andare incontro a glicolisi o, se eccede le richieste energetiche (come

avviene dopo un pasto), a glicogenosintesi. Questo gruppo di reazioni, soprattutto la

glicogenosintesi, è favorito dalla presenza di insulina.

Nel periodo interprandiale, il glicogeno viene convertito in glucosio-6-P e quindi in

glucosio (glicogenolisi); ciò è fondamentale soprattutto per quei tessuti, in primis il

sistema nervoso, che necessitano del glucosio per il loro metabolismo. La glucosio-6-

fosfatasi è presente quasi esclusivamente negli epatociti. Il glucosio venutosi a formare

esce dall'epatocita al sangue per diffusione facilitata da un carrier GLUT2. La glicogenolisi

è attivata dal glucagone, dall'adrenalina, dagli ormoni tiroidei e, naturalmente, è inibita

dall'insulina. La quantità di glicogeno epatico può assicura il fabbisogno dell'organismo

solo per 24-48 ore. Il glucosio-6-P si ottiene anche a partire dagli aminoacidi (o,

meglio, dal loro scheletro carbonioso, il chetoacido), dal glicerolo e dal lattato

(gliconeogenesi). Nei periodi interprandiali, la gliconeogenesi rappresenta una fonte

meno importante di glucosio-6-P rispetto alla glicogenolisi, ma nel digiuno protratto,

esauritesi le riserve di glicogeno, costituisce l'unica via metabolica possibile per

mantenere la glicemia entro valori normali. Gli aminoacidi utilizzati per la

gliconeogenesi (praticamente tutti, tranne leucina e lisina), sono di provenienza

soprattutto muscolare, così pure il lattato. Il glicerolo proviene dal catabolismo dei

trigliceridi del tessuto adiposo. La gliconeogenesi è favorita dal glucagone, dal cortisolo

(gliconeogenesi da aminoacidi), ma anche dal somatotropo (gliconeogenesi da

glicerolo); anch'essa, ovviamente, è inibita dall'insulina.

Metabolismo delle proteine. La sintesi degli aminoacidi non essenziali avviene per sintesi

• del chetoacido corrispondente e per successiva sua aminazione. Il gruppo aminico può

provenire o dall'ammoniaca proveniente dal catabolismo proteico o da un altro

aminoacido (transaminazione). Le transaminasi più importanti sono la transaminasi

glutammico-ossalacetico (che trasferisce il gruppo aminico dall'acido glutammico

all'acido ossalacetico, con formazione di acido e acido aspartico) e la

α-chetoglutarico

transaminasi glutammico-piruvico (che trasferisce il gruppo aminico dall'acido

glutammico all'acido piruvico, con formazione di acido ed alanina).

α-chetoglutarico

A livello del fegato, inoltre, avviene la sintesi proteica di tutte le proteine plasmatiche,

come l'albumina, i fattori della coagulazione, le proteine di fase acuta, ad eccezione delle

e qualche

γ-globuline β-globulina.

La reazione chiave del catabolismo proteico è rappresentata dalla deaminazione degli

aminoacidi, con formazione del chetoacido corrispondente e di ammoniaca; il

chetoacido può essere catabolizzato, entrare nel ciclo di Krebs ed essere utilizzato per

scopi energetici, oppure essere utilizzato per la gliconeogenesi (soprattutto) o per la

liposintesi; l'ammoniaca proveniente dalla rimozione del g