Sistema digerente

Sistema digerente

Struttura e sistemi di controllo delle sue funzioni

Anatomia

Il sistema gastro-intestinale è formato da:

• Tubo digerente → lungo circa 4,5 m
  • Bocca
  • Faringe
  • Esofago
  • Stomaco
  • Intestino
    • Tenue
      • Duodeno
      • Digiuno
      • Ileo
    • Crasso
      • Cieco
      • Colon
      • Retto
• Strutture accessorie connesse al tubo tramite dotti
  • Ghiandole salivari
  • Pancreas
  • Fegato
  • Cistifellea → contenitore della bile (secreto epatico)

La parete del tubo digerente è formata da più strati di tessuto:

• Sierosa → strato più esterno
• Muscolatura longitudinale → muscolatura liscia
• Muscolatura circolare → muscolatura liscia
• Sottomucosa
• Mucosa

Nel tubo digerente è presente:

• Muscolo striato → in bocca, nel 1/3 dell'esofago e nello sfintere anale esterno; è importante perché garantisce volontà di processo
• Muscolo liscio → in tutto il resto del digerente; innervato dal SNA

Sono anche presenti reti di neuroni, chiamate plessi:

• Plesso mioenterico → tra i due strati muscolari
• Plesso sottomucoso → nella sottomucosa

Questi plessi costituiscono il sistema nervoso enterico, una sezione del SNA.

Funzioni

Lo scopo ultimo è quello di far arrivare le sostanze contenute negli alimenti al sangue. Questo avviene grazie ai processi qui sotto elencati:

• Motilità → movimenti del tubo digerente
• Secrezione esocrina → secrezione di sostanze riversate poi all'interno del tubo
• Digestione → scissione di macronutrienti in molecole semplici
• Assorbimento → passaggio delle sostanze semplici dal lume dell'intestino al sangue

Alcune di queste devono essere controllate; digestione e assorbimento non sono regolabili mentre motilità e secrezione sono controllate dal SN e dagli ormoni.

Regolazione nervosa

La regolazione nervosa avviene tramite riflessi nervosi. Lo schema generale di un riflesso è: lo stimolo viene captato dal recettore, il quale attiva una via afferente che va al centro integratore; da qui parte una via efferente che va all'effettore, il quale genera una risposta.

Gli stimoli possono essere:

• Sostanze chimiche (es. prodotti della digestione) → originati nel tubo digerente
• Sostanze in particolare (es. HCl) → originati nel tubo digerente
• Stimoli meccanici (es. distensione della parete del tubo) → originati nel tubo digerente
• Stimoli visivi e olfattivi che provengono da occhi e naso (es. vista e odore del cibo)

I recettori possono essere:

• Chemiorecettori
• Meccanorecettori
• Cellule endocrine (caso particolare)

Centro integratore

Ci sono due possibilità:

SN Enterico

È formato da due plessi:

• Plesso sottomucoso (di Meissner) → controlla la secrezione esocrina
• Plesso mioenterico (di Auerbach) → controlla i movimenti del tubo digerente

Questi due plessi costituiscono un'ampia popolazione di interneuroni ed entrambi ricevono informazioni da diversi neuroni sensoriali all'interno del lume o nella tonaca mucosa. A questi livelli si sviluppano riflessi locali (detti anche riflessi brevi) isolati dagli altri controlli (anche se possono essere influenzati dal SNA); la loro presenza garantisce autonomia al tubo digerente.

Stimolo: può essere solo locale (no vista e odore cibo)

Effettori: muscolo liscio del tubo digerente e ghiandole esocrine del tubo digerente

Risposte: contrazioni del tubo digerente o secrezioni

SN Centrale

A questi livelli si sviluppano riflessi lunghi, i quali conferiscono armonia (armonizzano l'attività di parti anche distanti del tubo digerente).

Stimolo: locale (nel tubo digerente) o esterno (vista e odore cibo)

Vie afferenti: vanno nel SNC (cervello o midollo spinale)

Vie efferenti: possono essere orto o parasimpatiche

• Orto → vanno direttamente sull'effettore (il ganglio è prima; orto coinvolto nella diminuzione di motilità e secrezione; è inibitorio)
• Para → vanno sul SN enterico (è il ganglio; para coinvolto nell'attivazione di motilità e secrezione; è eccitatorio)

Effettori: muscolo liscio del tubo digerente e ghiandole esocrine del tubo digerente

Risposte: contrazioni del tubo digerente o secrezioni

Controllo ormonale

Il controllo ormonale riguarda 4 ormoni (tutti gli ormoni vengono rilasciati nel sangue).

Funzioni motorie dell'apparato digerente

Flusso ematico

Il circolo splancnico coinvolge anche il fegato, oltre che l'apparato digerente. Il flusso di sangue in questo circolo è molto alto (il 25% della gittata cardiaca quindi 5 L/min) perché l'apparato digerente è molto vascolarizzato in quanto il suo scopo è far arrivare le sostanze al sangue. La quantità di sangue che arriva all'apparato digerente varia in base alla necessità (es. durante la digestione arriva anche più sangue); il sangue che ora si è arricchito di nutrienti passa poi al fegato, il centro metabolico.

Motilità del tubo digerente

I movimenti sono dovuti alle contrazioni della muscolatura liscia della parete. Questi movimenti possono essere:

• Di propulsione (peristalsi)
  • A t=0 il segmento a contatto con il tubo digerente si schiaccia perché per esempio il contenuto stira la parete e attiva un riflesso che porta alla contrazione. La parte a valle del segmento si rilassa e il contenuto si sposta in quella direzione. Qualche secondo dopo questa alternanza contrazione-rilassamento si sposta più a valle. La peristalsi è unidirezionale e segue una direzione ab-orale (lontano dalla bocca); può determinare anche rimescolamento.
• Di rimescolamento
  • Movimenti molto vari che possono determinare anche propulsione (non c'è una differenza netta).

Bocca

Funzione: ingestione di alimenti

Movimenti: masticazione e deglutizione

Masticazione

La masticazione è un movimento di natura riflessa, è un riflesso masticatorio. Il contenuto in bocca, detto bolo, attiva un riflesso che porta all'inibizione dei muscoli elevatori della mandibola. In questo modo la mandibola scende e si apre; a questo punto i muscoli elevatori si stirano e si contraggono, riportando su la mandibola. Il ciclo si ripete più volte.

Funzioni della masticazione:

• Riduzione delle particelle di alimenti → così possono essere deglutite
• Aiuta la digestione in bocca → perché aumenta la superficie del bolo su cui agiscono gli enzimi di digestione
• Rottura della cellulosa dei vegetali → la cellulosa non viene digerita
• Stimola i recettori di gusto e olfatto nella bocca → soddisfazione
• Promuove la salivazione (secrezione della bocca)

Deglutizione

La deglutizione è lo spostamento del bolo dalla bocca all'esofago, attraverso la faringe. Essa richiede coordinazione ed è composta da tre fasi:

• Fase volontaria → è arrestabile. La lingua preme il bolo verso la faringe
• Fase faringea → è inarrestabile (è un riflesso che dura 1-2 sec). Lo sfintere esofageo superiore si rilassa, l'esofago si apre e l'epiglottide si chiude
• Fase esofagea → appena arriva, il bolo stende l'esofago e fa partire la prima peristalsi. Il bolo percorre poi l'esofago e quando arriva in fondo fa rilassare lo sfintere esofageo inferiore (apertura verso lo stomaco)

Stomaco

Funzione: accumulo di bolo e progressivo svuotamento nell'intestino

Movimenti: movimenti di rimescolamento e svuotamento del contenuto gastrico

Movimenti di rimescolamento

Questi movimenti sono contrazioni molto deboli e ritmiche; essi sono necessari in quanto il bolo va mescolato con i succhi gastrici per dare il chimo.

Svuotamento del contenuto gastrico

Quando lo stomaco si deve svuotare, la muscolatura si contrae in maniera molto potente e lo sfintere pilorico si rilassa; in questo modo il contenuto si riversa nel duodeno. Lo svuotamento gastrico deve avvenire nel momento opportuno, cioè quando lo stomaco ha digerito le proteine. Per questo lo svuotamento è finemente regolato; la regolazione agisce su:

• Sfintere pilorico
• Pompa pilorica → contrazione forte delle pareti dello stomaco

Entrambi sono controllati dal sistema nervoso e dagli ormoni. Gli stimoli possono provenire:

• Dallo stomaco:
  • Facilitano lo svuotamento
    • Rilassamento dello sfintere pilorico e aumento della forza della pompa pilorica
    • Distendono la parete gastrica. Si attiva una via afferente che va nel SNC (riflesso lungo); le vie efferenti fanno parte del nervo vago (parasimpatico). Si attivano anche riflessi brevi.
• Dal duodeno:
  • Agiscono a feedback negativo. Se nel duodeno ci sono troppi acidi, molti prodotti della digestione, soluzioni iperosmotiche (chimo che può danneggiare il duodeno).