Università degli Studi Di Milano - Laurea in Scienze Infermieristiche Polo Didattico “Ospedale Civile Legnano” - AA 2011-2012 Corso di Fisiologia Umana APPARATO DIGERENTE Dr. ALBERTO VIGNATI Medicina Nucleare Legnano Tratto gastroenterico (gi) Bocca Faringe Esofago Stomaco Duodeno Digiuno Ileo Cieco Colon Retto Ano + ghiandole annesse: Ghiandole salivari Fegato Colecisti Pancreas esocrino Il tratto digerente fornisce all’organismo tutte le sostanze di cui esso ha bisogno: acqua, elettroliti e nutrienti. Funzioni: Motilità: movimento del cibo Secrezione succhi digestivi digestione del cibo assorbimento dei prodotti digeriti Richiede: 9Circolazione di sangue 9Controllo nervoso ed ormonale di tutte le funzioni: Nervi estrinseci del sistema nervoso autonomo Ormoni dell’apparato gastrointestinale Sistema nervoso enterico (intrinseco) Struttura del tubo digerente Esistono due tipi di movimento nel tratto gi: Movimento propulsivo = peristalsi lo stimolo principale è la distensione del tubo intestinale. La sua funzionalità è connessa al plesso mioenterico. Solo in direzione oro-anale. Movimento mescolatorio = segmentazione variabile a seconda del tratto considerato. A volte gli stessi movimenti peristaltici determinano mescolamento. Altre volte esistono contrazioni locali costrittive ( alcuni secondi)- Il muscolo liscio del tratto gi è soggetto ad attività elettrica lenta e continua che mostra due tipi di potenziali elettrici: Onde lente: sono variazioni lente ed ondulatorie del potenziale di membrana con valori compresi fra 10-20mV e frequenza che dipende dalla porzione considerata (fondo gastrico: 3/min, duodeno: 15/min) La maggior parte delle contrazioni nel tratto gi avviene con il ritmo imposto dalla delle onde lente. Spikes: questi sono veri potenziali d’azione e si manifestano quando il potenziale di membrana della fibra muscolare diviene più positivo di -40mV. Più positivo diviene il potenziale, più frequente diviene la sequenza degli spikes (1-10 /sec). Hanno una durata 10-40 volte superiore a quella degli spikes di fibre nervose Esitono vari tipi di ghiandole: Cellule mucose: sono cellule singole che secernono muco. Sono attivate dall’irritazione dell’epitelio circostante e producono muco che agisce come lubrificante e protegge la superficie epiteliale da escoriazioni e succhi digestivi. Pozzetti ghiandolari: sono tratti di epitelio ricchi di invaginazioni profonde che contengono cellule secerenti (cripte di Lieberkühn) Ghiandole tubulari : vedi ghiandole gastriche e duodenali Complessi ghiandolari: ghiandole salivari, pancreas e fegato. Le altre ghiandole sono formate da acini. SALIVA: 1500 mldie SUCCO GASTRICO: 2000-3000 ml/die BILE: 1000 ml/die SUCCO PANCREATICO: 500-2000 ml/die SUCCO ENTERICO: 1800 ml/die Struttura del tubo digerente Il sistema gi è innervato da una parte del sistema nervoso vegetativo detto SISTEMA NERVOSO ENTERICO (SNE) che si trova interamente nella parete del tessuto. Ha inizio nell’esofago e continua fino all’ano e comprende circa 100 milioni di neuroni. Comprende due plessi: Il plesso mioenterico o plesso di Auerbach: controlla i movimenti gastrointestinali ed è localizzato fra i due strati di muscolatura circolare e longitudinale della muscularis externa. Il plesso sottomucoso o plesso di Meissner: controlla secrezione e il flusso locale e si trova a livello della sottomucosa. Struttura del tubo digerente Innervazione simpatica Innervazione parasimpatica Innervazione Afferenze sensoriali 1) Dalla parete del sistema gi originano molte fibre afferenti sensoriali che hanno i corpi cellulari nel SNE e che sono stimolate da: Irritazione della mucosa Eccessiva distensione della parete Presenza di sostanze chimiche specifiche 2) In aggiunta a queste esistono fibre afferenti che hanno il corpo cellulare nel SNE, ma inviano assoni ai gangli celiaco, mesenterico e ipogastrico (gangli simpatici pre-vertebrali). 3) Altre fibre hanno il soma nei gangli delle radici dorsali o nei gangli dei nervi cranici ed inviano segnali al midollo spinale o al tronco encefalico. Queste fibre entrano in gioco in riflessi particolari Riflessi gastrointestinali Riflessi che avvengono interamente nel SNE (includono riflessi che controllano secrezione, peristalsi, contrazioni mescolatorie) Riflessi dal tratto gi ai gangli simpatici pre-vertebrali e ritorno: - riflesso gastro-colico (il riempimento dello stomaco induce evacuazione), - riflesso entero-gastrico (segnali dall’intestino inibiscono secrezione e motilità gastrica) - riflesso colon-ileale (segnali dal colon inibiscono il passaggio attraverso la valvola ileo-cecale). Riflessi dal tratto gi al midollo spinale o al tronco e ritorno: - riflessi dallo stomaco e duodeno al tronco per il controllo della funzione gastrica vascolarizzazione vascolarizzazione vascolarizzazione Controllo ormonale Gastrina: secreta nell’antro gastrico e nel duodeno per stimoli nervosi, dilatazione gastrica pH>3.5, frammenti proteici. Nello stomaco stimola motilità, crescita della mucosa e secrezione di HCl Colecistochinina-pancreozimina (CCK): secreta a livello duodenale in risposta alla presenza di acidi grassi e monogliceridi. Rallenta lo svuotamento gastrico e stimola la secrezione pancreatica di enzimi digestivi e lo svuotamento della colecisti Secretina: secreta a livello duodenale dalle cellule S in risposta all’acidità. Stimola la secrezione pancreatica di bicarbonato Peptide gastro-inibitore (GIP=glucose dependent insulinotropic peptide; enterogastrone): secreto dalla mucosa dell’intestino tenue, rallenta lo svuotamento gastrico. Stimola la sintesi pancreatica di insulina. Stomaco: secr. HCl, Motilità e accresc.mucosa Stomaco: inibizione. Pancreas: secrez.bicarb. Coleretico Motilità interdigestiva Stomaco: inibizione Pancreas: insulina Pancreas: secr.enzimi Colagogo Masticazione Deglutizione Il processo della deglutizione è complicato perché la faringe assolve alla funzione della deglutizione solo per pochissimo tempo, mentre è coinvolta nella respirazione. È importante quindi che la funzione respiratoria non venga compromessa dalla funzione della deglutizione. Si divide in tre fasi: fase volontaria che inizia il processo fase faringea, involontaria (dalla faringe all’esofago) fase esofagea (dall’esofago allo stomaco) Quando il bolo è pronto per essere deglutito esso è spinto volontariamente indietro con movimenti della lingua. Da questo punto in poi la deglutizione diviene automatica e non può essere bloccata. Acalasia= Reflusso gastro-esofageo= mancato rilasciamento dello sfintere del cardias e conseguente mega-esofago Incontinenza ello sfintere del cardias e conseguenti lesioni chimiche esofagee Stomaco antro Secrezioni gastriche Esistono cellule muco-secernenti sempre a funzione protettiva e lubrificante e ghiandole tubulari che sono: Ghiandole ossintiche o gastriche: nella superficie interna del corpo e del fondo. Secernono: pepsinogeno (cellule peptiche o principali), HCl e fattore intrinseco (cellule ossintiche o parietali o di rivestimento). Ghiandole piloriche: sono nell’antro e secernono muco protettivo, pepsinogeno e gastrina. Funzioni dello stomaco 1. Storage (immagazzinamento) di grandi quantità di cibo che saranno poi processate nel duodeno 2. Mescolamento del cibo con le secrezioni gastriche fino a formare una poltiglia acida detta chimo 3. Lento svuotamento dallo stomaco nel duodeno con una velocità adatta ad un’appropriata digestione ed assorbimento Fasi della secrezione gastrica Fase cefalica: 20% della secrezione gastrica. È evocata dalla vista, dal ricordo del cibo (già prima del pasto) I segnali nervosi dalla corteccia o nei centri vegetatici sono inviati allo stomaco attraverso il nucleo motorio dorsale del nervo vago. Fase gastrica: 70% della secrezione gastrica. Evocata dall’ingresso del cibo nello stomaco. Riflessi vago-vagali e riflessi locali stimolano il rilascio di gastrina dalle cellule G. Fase intestinale: 10% della secrezione. Dipende dalla presenza di cibo nel duodeno che evoca il rilascio di gastrina da cellule duodenali e che ha lo stesso effetto della gastrina “gastrica”. fattori duodenali inibitori, potenti Effetto inibitorio di riflessi nervosi enterogastrici CCK in risposta a sostanze grasse nel duodeno Secretina e GIP rispettivamente in risposta a chimo acido e carboidrati+grassi Svuotamento gastrico Contrazioni peristaltiche dell’antro Aumento del volume di cibo nello stomaco (riflessi mienterici evocati dallo stiramento della parete eccitatorio determinano aumento della inibitorio peristalsi) Gastrina rilasciata dalle cellule dell’antro (stimola la pompa pilorica) fattori gastrici: eccitatori, deboli Intestino tenue vsco Funzioni del tenue (duodeno, digiuno, ileo) 1. Progressione del cibo: peristalsi, segmentazione 2. Digestione del cibo: ghiandole annesse: fegato, pancreas enzimi propri della mucosa del tenue 2. Assorbimento: 2 metri = 100 mq di zuccheri, oligopeptidi, grassi, acqua, Sali, vitamine.o Assorbimento intestinale: Strutture anatomiche che consento un maggior rapporto superficie di assorbimento /volume: Valvulae conniventes: estendono la superficie di assorbimento di tre volte Villi intestinali: aumentando la superficie di assorbimento di 10 volte Orletto a spazzola degli enterociti: circa 1000 microvilli per ogni cellula. Aumentano la superficie di assorbimento di 20 volte. La quantità di fluido assorbita giornalmente a livello del tratto gi è di circa 8-9 litri, di cui la maggior parte è assorbita nel piccolo intestino. Motilità del tenue sono movimenti peristaltici e movimenti di mescolamento Movimenti di mescolamento (o di segmentazione): Quando la parete intestinale è distesa si generano contrazioni concentriche localizzate e spaziate lungo l’intestino. L’aspetto è quello di una catena di salsicce. Il cibo viene frammentato molto finemente. La frequenza è di 8-12 contrazioni al minuto per duodeno e digiuno. Pancreas Il pancreas è una ghiandola a funzione mista Il pancreas esocrino secerne gli enzimi necessari alla digestione di grassi, carboidrati e proteine. Secerne inoltre una componente acquosa ricca in bicarbonato. Coledoco Papilla Vater Sfintere Oddi Dotto di Wirsung NELL’INTESTINO (ENDOPEPTIDASI) PRO-ELASTASI -> ELASTASI PROCARBOSSIPEPTIDASI A -B -> CARBOSSIPEPTIDASI A-B (ESOPEPRIDASI) fegato vascolarizzazione Ipertensione portale Caput medusae Secrezione di bile dal fegato Il fegato ha molteplici funzioni nel metabolismo corporeo. Direttamente correlata alla funzione digestiva è la capacità di secernere bile (circa 600-1200 ml/die). 1) La bile (che contiene acidi biliari) è necessaria al metabolismo dei grassi: a. Emulsiona grosse particelle di grasso in piccole particelle che possono essere attaccate dalle lipasi b. Favorisce il trasporto e l‘assorbimento dei grassi a livello della mucosa intestinale 2) Inoltre la bile è un sistema di escrezione di prodotti di rifiuto dal sangue, quali bilirubina ed eccessi di colesterolo sintetizzato a livello epatico. DECONIUGAZIONE BILIRUBINA: INDIRETTA = libera, liposolubile, tossica, trasportata dall’albumina DIRETTA = coniugata nel fegato con ac.glucuronico (bilirubin-bi-glucuronide), idrosolubile, secreta con la bile BILIRUBINA TOTALE NEL PLASMA = MAX 1 mg / 100 ml SE BILIRUBINEMIA TOTALE > 1,8 mg /100ml = ITTERO = COLORAZIONE GIALLA DI SCLERE E CUTE ITTERO PRE-EPATICO = eccessiva produzione di bilirubina (per emolisi): viene superata la capacità coniugatrice del fegato nel plasma aumenta specialmente la bilirubina indiretta ITTERO EPATICO= difetto di coniugazione per: - veleni, epatite -immaturità del sistema (ittero neonatale) - inibizione della secrezione della bilirubina ITTERO POST-EPATICO = ostruzione delle vie biliari (calcoli, tumore) nel plasma aumenta specialmente la bilirubina diretta le feci sono decolorate (manca la stercobilina) Ruolo delle lipoproteine CHILOMICRONI REMNANT VLDL REMNANT (IDL) CHILOMICRONI PRECURSORI DELLE HDL DAL FEGATO E DALL’INTESTINOCHIL OMICRONI Ruolo delle lipoproteine CHILOMICRONI REMNANT VLDL REMNANT (IDL) CHILOMICRONI PRECURSORI DELLE HDL DAL FEGATO E DALL’INTESTINOCHIL OMICRONI Fonti esogene dei lipidi Ruolo delle lipoproteine CHILOMICRONI REMNANT VLDL REMNANT (IDL) CHILOMICRONI PRECURSORI DELLE HDL DAL FEGATO E DALL’INTESTINOCHIL OMICRONI Metabolismo endogeno dei lipidi Ruolo delle lipoproteine CHILOMICRONI REMNANT VLDL REMNANT (IDL) CHILOMICRONI PRECURSORI DELLE HDL DAL FEGATO E DALL’INTESTINOCHIL OMICRONI Enzimi principali del metabolismo delle lipoproteine LPL=lipoprotein-lipasi o lipasi lipoproteiche Enzima dell’endotelio dei capillari (spec. Di muscoli e tess.adiposo) che stacca acidi grassi dai chilomicroni e dalle VLDL. LCAT=lecithincholesterinacyltrnsferasi Enzima plasmatico attivato dall’ApoAI delle HDL: Esterifica il colesteroloper renderlo disponibile ai tessuti periferici dotati di recettori per le HDL LIPASI EPATICA Scinde i trigliceridi. LPL=lipoprotein-lipasi o lipasi lipoproteiche Enzima dell’endotelio dei capillari (spec. Di muscoli e tess.adiposo) che stacca acidi grassi dai chilomicroni e dalle VLDL. LCAT=lecithincholesterinacyltrnsferasi Enzima plasmatico attivato dall’ApoAI delle HDL: Esterifica il colesteroloper renderlo disponibile ai tessuti periferici dotati di recettori per le HDL ACAT=acyl-CoAcholesterinacyltrnsferasi Enzima degli enterociti che esterifica il colesterolo per incorporarlo nei chilomicroni. Assunzione di Fe F M Intestino crasso haustra Intestino crasso Funzioni del crasso (cieco, colon, retto) 1. Progressione del cibo digerito: movimenti locali mistri (austrazioni) peristalsi anche retrograde movimenti di massa(2-3 volte/die; riflesso gastrocolico) defecazione 2. Deposito del contenuto intestinale : a) cieco + colon ascendente b) retto 2. Assorbimento: (1,3 metri) di acqua, elettroliti