Fisiologia - tratto gastrointestinale

Una volta inghiottito il cibo si muove nel tratto gastrointestinale, a intervalli vi sono sfinteri che separano i vari tratti e regolano la

motilità. Lungo il tratto vengono aggiunte secrezioni per formare = chimo

I prodotti della digestione vengono assorbiti e passano al circolo ematico o linfatico, le sostanze di scarto restano nella regione

terminale e vengono espulse dall’ano.

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Cavità orale esofago ( pareti di muscolo scheletrico, che poi diventa muscolo liscio) stomaco ( fondo, corpo, antro )

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valvola pilorica (controlla il passaggio tra stomaco ed intestino tenue ) intestino tenue = duodeno, digiuno, ileo intestino

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crasso colon retto ano

La digestione è compiuta dagli enzimi intestinali e da secrezioni esocrine che arrivano dal fegato e dal pancreas tramite dotti. Uno

sfintere regola il passaggio del succo pancreatico e della bile. È nell’intestino tenue che vengono assorbiti tutti i nutrienti, quindi il

chimo è trasformato in feci.

Parete gastrointestinale :

strato interno = mucosa

strato intermedio = sottomucosa

strato esterno = tonaca muscolare, tonaca sierosa

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mucosa costituita da: 1) singolo strato di cellule epiteliali

2 ) lamina propria

3 ) muscolaris mucosae (sottile strato di muscolo liscio)

L’intera parte si ripiega a formare rughe nello stomaco e pliche nell’intestino tenue, la mucosa intestinale proietta villi, tutto questo

per aumentare la superficie di assorbimento. Questa è resa ulteriormente maggiore da ghiandole gastriche nello stomaco, cripte

nell’intestino, ghiandole sottomucose.

1 ) cellule epiteliali :

- cellule di trasporto ( = enterociti nell’intestino) : riversano ioni e acqua nel lume e assorbono ioni, acqua e nutrienti che

passano al LEC.

- cellule secernenti : dal lato apicale rilasciano nel lume enzimi digestivi,vmuco e sostanze paracrine, dal lato basolaterale

rilasciano ormoni in circolo. Nello stomaco e nel colon vi sono giunzioni strette che impediscono il

passaggio. Nell’intestino tenue vi è un epitelio poroso.

- cellule staminali : sono cellule indifferenziate ad alta proliferazione che producono nuovo epitelio. Le cellule appena

formate vengono spinte in superficie.

2 ) lamina propria : è tessuto connettivo che contiene fibre nervose e piccoli vasi sanguigni, contiene anche cellule immunitarie

vaganti ( macrofagi, linfociti ) nell’intestino vanno a formare placche del Peyer.

3 ) muscolaris mucosae : strato sottile di muscolatura liscia che si occupa della contrazione dell’area utile all’assorbimento

muovendo i villi.

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Sottomucosa tessuto connettivo contenente vasi sanguigni e linfatici. Contiene il plesso sottomucoso (rete nervosa del sistema

nervoso enterico che contribuisce a coordinare le funzioni digestive )

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tonaca muscolare costituita da due strati di muscolo liscio: strato circolare che riduce il diametro del lume, e strato longitudinale

che accorcia il tratto. Vi è il plesso mioenterico ( rete nervosa che controlla i due strati muscolari )

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tonaca sierosa membrana di tessuto connettivo in continuità con il peritoneo, il peritoneo ripiegandosi forma il mesentere che

mantiene separate le diverse sedi del tratto gastrointestinale.

Motilità : - spostare gli alimenti dalla bocca all’ano - mescolare meccanicamente il cibo

La motilità è determinata dal muscolo liscio che è composto da cellule collegate elettricamente da giunzioni comunicanti.

Vi sono - contrazioni toniche : mantenute per minuti o ore, interessano gli sfinteri

- contrazioni fasiche : caratterizzate da cicli di contrazione-rilascio, sono associate a potenziali a onde lente, hanno una

frequenza minore rispetto alle cellule pacemaker, e non raggiungono la soglia ad ogni ciclo. Vi sono

le cellule interstiziali del Cajal che sarebbero il punto di origine delle onde lente. Queste coordinano

la motilità del tratto gastrointestinale.

Complesso motorio migrante : ha la funzione di spingere i residui di alimenti e i batteri verso l’intestino crasso

Durante il pasto :

- peristalsi : onde di contrazione che si spostano da un tratto all’altro.

Si verifica nell’esofago e fa avanzare il materiale fino allo stomaco. Ormoni e sostanze paracrine possono

influenzarla.

- contrazioni segmentali : brevi segmenti di intestino alternativamente si contraggono e si rilasciano, queste contrazioni

muovono il materiale e assicurano mescolamento e assorbimento.

Secrezione :

- gli ioni sono prima secreti nel lume del tubo digerente poi riassorbiti. L’acqua segue i gradienti osmotici.

- secrezione di HCl da parte delle cellule parietali posta in profondità nelle ghiandole gastriche, secernono acido nel lume dello

stomaco. Esse devono pompare ioni H+ contro un fortissimo gradiente. Lo ione H+ viene pompato fuori scambiandosi con il

potassio, lo ione Cl- segue il protone nel lume passando attraverso i canali aperti per il cloro. Il tampone con ione bicarbonato

rende meno acido il sangue che lascia lo stomaco.

- la secrezione di bicarbonato nel duodeno neutralizza acidi provenienti dallo stomaco, ma la maggior parte dello ione bicarbonato

deriva dal pancreas. La parte esocrina del pancreas è formata da acini, questi secernono enzimi digestivi, mentre le cellule dei dotti

secernono NaHCO3. La parte endocrina del pancreas che consiste nelle isole del Langherans secerne ormoni. La produzione di

bicarbonato richiede anidrasi carbonica.

- secrezione di NaCl : le cellule delle cripte dell’intestino tenue e crasso producono una soluzione isotonica di NaCl che mescolata

con il muco secreto dalle cellule caliciformi lubrifica il contenuto intestinale.

- gli enzimi digestivi sono secreti da ghiandole esocrine ( salivari, pancreas ) o da cellule epiteliali, a richiesta sono rilasciati per

esocitosi. Alcuni sono secreti sotto forma di zimogeni e poi devono essere attivati.

- muco è composto da glicoproteine = mucine. Va a formare un rivestimento protettivo della mucosa, è prodotto da cellule

esocrine, cellule mucose dello stomaco, e cellule caliciformi nell’intestino.

- saliva , liquido ipoosmotico secreto dalle ghiandole salivali. Vengono principalmente stimolate dall’innervazione parasimpatica ,

ma hanno anche innervazione simpatica.

- bile : secreta dal fegato, non contiene enzimi digestivi è composta da Sali biliari che si comportano da detergenti per solubilizzare

acidi grassi , e da pigmenti biliari come la bilirubina proveniente dalla degradazione dell’emoglobina. La bile viene secreta dai dotti

epatici, raggiunge la colecisti e viene raggiunta dalla soluzione acquosa di bicarbonato e dagli enzimi digestivi provenienti dal

pancreas, questi raggiungono il duodeno tramite il coledoco.

Regolazione

- ovunque essi originino i riflessi digestivi integrati nel SNC sono denominati riflessi lunghi; riflessi cefalici = originano da stimoli

che raggiungono il cervello, comprendono riflessi anticipatori (innescati da stimoli come la vista, l’odore o il pensiero del cibo e

preparano il sistema digerente a ricevere cibo) ed emozionali. I neuroni parasimpatici hanno attività eccitatoria, i neuroni simpatici

hanno attività inibitoria.

- riflessi corti : riflessi che originano all’interno del sistema nervoso enterico e sono integrati in loco senza impulsi esterni. Anche se

il SNE può operare autonomamente di solito coordina la propria attività con i neuroni che portano segnali provenienti dal SNC.

- riflessi che coinvolgono peptidi gastrointestinali: peptidi secreti da cellule del canale digerente, possono agire come ormoni o

come sostanze paracrine. Gli ormoni gastrointestinali vengono immessi nel circolo sanguigno, agiscono sul tubo digerente o su

organi accessori (pancreas) oppure su bersagli distanti (SNC). Le sostanze paracrine liberate nel lume si legano a recettori presenti

nella membrana apicale, quelle liberate nel LEC agiscono localmente nelle cellule vicine. Riguardano effetti sull’attività peristaltica,

sulla contrazione della cistifellea o regolazione dello svuotamento gastrico.

Il sistema nervoso enterico, può agire autonomamente:

- ha neuroni intrinseci che risiedono completamente nel tratto digerente, e neuroni estrinseci che portano segnali al SNC.

- rilasciano neurotrasmettitori non-adrenergici, non-colinergici : serotonina, peptide vasoattivo intestinale, ossido nitrico

- possiede delle cellule di sostegno gliali

- i capillari che circondano i gangli del SNE creano una barriera alla diffusione.

- è cento di integrazione e di formulazione di risposte.

Gli ormoni gastrointestinali vengono suddivisi in tre famiglie :

- famiglia della gastrina : gastrina, colecistochinina , agiscono sulle cellule parietali

- famiglia della secretina : secretina, peptide vasoattivo intestinale, peptide inibitorio gastrico

- famiglia che comprende tutti gli altri peptidi come la motilina.

Digestione e assorbimento

Masticazione e rimescolamento utili per sminuzzare il cibo, la bile favorisce la dispersione dei grassi.

La maggior parte del riassorbimento avviene nell’intestino tenue, un ulteriore riassorbimento si ha nell’intestino crasso. La

superficie dell’intestino viene aumentata dai villi e dall’orletto a spazzola degli enterociti.

Una volta assorbiti i nutrienti passano nei capillari sanguigni nei villi, fanno eccezione i grassi che entrano nei vasi linfatici detti vasi

chiliferi.

Digestione e assorbimento sono influenzati dalla motilità e dalla secrezione che a loro volta sono influenzati da ormoni e SNC-E.

Tutti i carboidrati complessi sono digeriti prima di essere assorbiti, i prodotti della digestione dei carboidrati sono glucosio,

galattosio e fruttosio. Gli enzimi sono amilasi (frammenta l’amido), disaccaridasi… Glucosio e galattosio vengono riassorbiti

mediante gli stessi trasportatori renali ce comprendono un simporto con il sodio, mentre il fruttosio diffonde grazie ad un

trasportatore. Gli enterociti per il loro metabolismo non usano glucosio ma un aminoacido glutamina per permettere al glucosio di

passare immodificato al circolo sanguigno.

La cellulosa non può essere ingerita ed è quella che noi chiamiamo fibra alimentare che viene escreta indigerita.

Non tutte le proteine sono ugualmente digeribili, quelle vegetali sono le meno digeribili e quelle dell’uovo sono le più digeribili. La

maggior parte delle proteine presenti nel lume intestinale non sono di origine alimentare, ma provengono dallo sfaldamento di

cellule, da secrezione.

Gli enzimi digestivi si dividono in:

- endopeptidasi (proteasi) che dividono una lunga catena in frammenti più piccoli, sono secrete inattive dal pancreas e vengono

attivate nel lume del tratto digerente: pepsina, trispsina, chimotripsina.

- esopeptidasi che scindono aminoacido per aminoacido partendo dall’esterno e sono le carbossipeptidasi e l’aminopeptidasi.

I prodotti della digestione delle proteine sono: aminoacidi, dipeptidi e tripeptidi. I trasportatori degli aminoacidi sono sodio-

dipendenti o io