Fizjologia przewodu pokarmowego -
III
Dariusz Nowak
Katedra Fizjologii Doświadczalnej i Klinicznej
UM w Lodzi
Żołądek- „aktywność ruchowa”
• Funkcja motoryczna – „3 zadania”
• 1. Przechowywanie dużych ilości jedzenia
zanim zostanie przerobione…
• 2. mieszanie jedzenia z wydzieliną
żołądka do utworzenia półpłynnej miazgi
pokarmowej.
• 3. Powolne przesuwanie miazgi do
dwunastnicy i jelita cienkiego
dopasowane do szybkości trawienia i
wchłaniania.
Żołądek- „aktywność ruchowa”
• Ad 1. Jedzenie wchodząc do ż. tworzy
koncentryczne kręgi – wcześniejsze porcje
(starsze) są blisko błony śluzowej żołądka,
młodsze w środku i bliżej wpustu
• Spada napięcie ścian żołądka (odruch)
• Całkowicie rozluźniony żołądek V = 0.8-1.5 litra
• Ad 2. Fale perystaltyczne co 15-20 s. w kierunku
odźwiernika – progresja fal gdy zbliżają się do
antrum i bardzo silne przy odźwierniku
Żołądek- „aktywność ruchowa”
• Ad-2. Ale odźwiernik jest prawie zamknięty ,
gdy fala dochodzie do odźwiernika to on się
dodatkowo silnie kurczy i jakby cofa miazgę
pokarmową do góry – i miazga miesza się.
• Miazga pokarmowa – płynność zależy od
wzajemnych proporcji jedzenia , wody,
wydzieliny żołądka i stopnia trawienia które
już zaszło w żołądku.
• Najczęściej jest to mętna półpłynna pasta
Żołądek- „aktywność ruchowa”
• Skurcze głodowe – występują gdy żołądek jest
pusty przez ok. kilka h lub dłużej
• Rytmiczne skurcze perystaltyczne w obrębie
body
• Czasami mogą się kumulować w skurcze
tężcowe trwające 2-3 min
• Intensywniejsze u młodych zdrowych ludzi i
gdy spada poziom glukozy
• Największa intensywność 3-4 dni od
ostatniego jedzenia a później zmniejszają się
Żołądek- „aktywność ruchowa”
• Ad. 3 Opróżnianie żołądka „Pyloric pump”
• Przez około 1/5 czasu jaki jedzenie pozostaje w
żołądku fale perystaltyczne stają się mocniejsze i
schodzą coraz niżej i przesuwają kilka ml. miazgi
do dwunastnicy.
• Generują ciśnienie 50-70 cm słupa wody.
• Odźwiernik (pylorus) – kontrola opróżniania
żołądka – prawie cały czas zwieracz odźwiernika
jest obkurczony – ale mimo tego jest otwarty dla
wody i innych płynów (przechodzą z łatwością)
Żołądek- „aktywność ruchowa”
• Miazga gdy jest półpłynna to też łatwo przechodzi
– ważne dla dalszego trawienia i wchłaniania !
• Regulacja opróżniania żołądka – sygnały z
dwunastnicy i samego żołądka
• Sygnały z dwunastnicy dominują – przesuwanie
miazgi nie może być większe niż zdolność do jej
trawienia i wchłaniania w jelicie cienkim
• Wzrost wypełnienia żołądka sprzyja większemu
opróżnianiu (ale zależność nie jest prosta)
• Gastryna nasila opróżnianie
Żołądek- „aktywność ruchowa”
• Czynniki z dwunastnicy które hamują opróżnianie
żołądka
• Miazga wchodzi do dwunastnicy → odruchy hamujące
opróżnianie żołądka (spowolnić lub całkiem
zatrzymać) – by nie było za dużo miazgi w dwunastnicy
• Odruchy nerwowe
• 1. bezpośrednio z dwunastnicy do żołądka (splotami
nerwowymi w przewodzie pokarmowym)
• 2. drogi nerwowe z dwunastnicy do współczulnych
zwojów przedkręgowych i nerwy wspołcz. do żołądka
Żołądek- „aktywność ruchowa”
• 3. przez nerw błędny do pnia mózgu i
wyhamowanie aktywności przywspółczulnej
przekazywanej n. błędnym do żołądka.
• Odruchy te hamują „pyloric pump” i
zwiększają napięcie zwieracza odźwiernika
• Co mierzą receptory w dwunastnicy by
zahamować opróżnianie ?
• 1. stopień rozciągnięcia dwunastnicy
• 2. drażnienie błony śluzowej dwunastnicy.
Żołądek- „aktywność ruchowa”
• 3. kwaśność miazgi
• 4. osmolalność miazgi
• 5. produkty trawienia białek
• Reakcja na pobudzenie w ciągu ok. 30 sekund.
• pH miazgi w dwunastnicy < 3.5 → blokada
opróżniania do czasu neutralizacji kwasów przez
wydzielinę z trzustki
• Hipertoniczny płyn (ale też i hipotoniczny) blokują
opróżnianie – zabezpieczenie przed zmianami
stężenia elektrolitów w całym organizmie
Żołądek- „aktywność ruchowa”
• Hormonalna regulacja
• Tłuszcze wchodzą do dwunastnicy – wiążą się
z receptorami na komórkach błony śluzowej
(nie tylko) – cholecystokinina – z krwią do
żołądka – hamowanie ruchów żołądka
• Dlaczego tłuszcze a nie inny składnik diety ? –
bo te są najwolniej wchłaniane
• Takie działanie też sekretyna i GIP
Wydzielanie przez żołądek
• Komórki wydzielające śluz
• Gruczoły żołądkowe (80% powierzchni żoł.) – HCl,
pepsynogen, czynnik wewnętrzny, śluz
• Gruczoły odźwiernikowe (20% powierzchni żoł.) –
głownie śluz – działanie ochronne.
• Wydzielanie z grucz. Żołądkowych:
• 3 typy komórek
• Śluzowe -śluz
• Główne - pepsynogen
• Okładzinowe – HCl , czynnik wewnętrzny
Wydzielanie przez żołądek
• Mechanizm wydzielania kwasu solnego
• Komórki okładzinowe – roztw HCl 160 mM
(prawie izotoniczny), pH = 0.8
• Zrobienie litra tego roztworu wymaga
energii 1500 cal.
• Etapy tworzenia HCl:
• 1. Cl
-
aktywny transport z cytoplazmy do
światła kanalików wydzielniczych
• Na+ aktywnie w druga stronę
Wydzielanie przez żołądek - HCl
Powoduje to ujemny potencjał w kanaliku : -40
do -70 mV.
Powoduje to dyfuzję K
+
(i trochę Na
+
) z
cytoplazmy do kanalika i mamy dużo KCl w
kanaliku
• Etap 2.
• H
2
O w cytoplazmie dysocjuje na H
+
i OH
-
• H
+
aktywnie wydzielany do kanalików i
wymieniany na K
+
- Katalizuje to H
+
,K
+
- ATPaza
• Jednocześnie K
+
i Na
+
jest aktywnie
reabsorbowany do cytoplazmy
Wydzielanie przez żołądek - HCl
• Etap 3.
woda przechodzi do kanalików w procesie osmozy
ostateczna wydzielina ma 150-160 mEq/L HCl, 15
mEq/L KCl oraz małe ilości NaCl.
Etap 4.
CO
2
(tworzony w metabolizmie komórki lub
wchodzi do nich z krwi) reaguje z OH
-
(katalizuje
anhydraza węglanowa) powstaje HCO
3-
-
dyfunduje do płynu pozakomórkowego w
wymianie z jonami Cl
-
Wydzielanie przez żołądek -
pepsynogen
•
Jest ich kilka ale bardzo podobne
•
Pepsynogen (nie aktywny, 42500 dal.) działanie HCl
---- pepsyna (35 000 dal.)
•
Optymalne pH 1.8 – 3.5
•
pH > 5.0 traci aktywność i szybko jest
inaktywowana
•
Pyloric glands – wydzielanie śluzu i gastryny
•
Gruczoły te nie mają komórek okładzinowych
zamiast nich k. śluzowe (minimalne wydzielanie
pepsynogenu)
Wydzielanie przez żołądek
• Pyloric glands - głównie śluz – ułatwia
przesuwanie jedzenia i ochrania błonę
śluzową przed enzymami proteolitycznymi.
• Też wydzielają gastrynę
• Komórki śluzowe na powierzchni błony
pomiędzy gruczołami (surface mucous cells) –
bardzo lepki śluz – pokrywa błonę śluzową –
warstwa ok. 1mm , ma odczyn zasadowy !!
• Kontakt z jedzeniem lub drażnienie pobudza
jego wydzielanie
Komórki okładzinowe – regulacja
wydzielania
• Sygnały dokrewne
• Sygnały nerwowe
• Obok komórki ECL (enterochromaffin like
cells) wydzielają histaminę pobudza kom.
okładzinowe
• Gastryna , acetylocholina (z zakończeń nerwu
błędnego) stymuluje komórki ECL do
wydzielania histaminy
Wydzielanie przez żołądek
• Pobudzanie wydzielania HCl przez gastrynę
• Komórki G w pyloric glands (dystalny koniec
żołądka)
• Dwie gastryny : G-34 i G-17 (tej jest więcej)
• Pewne białka z jedzenia stymulują komórki G
→ gastryna
• Ruchy mieszające żołądka przenoszą gastrynę
z sokami w pobliże komórek ECL → histamina
z tych komórek pobudza komórki okładzinowe
→ wydzielanie HCl
Regulacja wydzielania pepsynogenu
• Bardziej złożona niż wydzielanie HCl
• 2 typy pobudzających sygnałów
• a/ acetylocholina z zakończeń nn. błędnych lub
ze splotów nerwowych żołądka
• b/ HCl w żołądku pobudza wydzielanie
pepsynogenu (prawdopodobnie poprzez sploty
nerwowe żołądka a nie bezpośrednio na
komórki)
• Gdy u człowieka jest słabe wydzielanie HCL to
wtórnie też mało wydzielane jest pepsynogenu
Fazy wydzielania żołądkowego
• 1. F. głowowa - widok, zapach, myślenie o jedzeniu,
smak, im większy apetyt tym większe wydzielanie - 20
% całkowitego wydzielania (kora mózgowa,
podwzgórze, jądra ruchowe n. błędnego)
• 2. F. żołądkowa – 70 % całkowitej sekrecji
• a – długi odruch n. błędny – n. błędny
• b – lokalne odruchy ze splotów nerwowych
• c - gastryna
• 3. F. jelitowa – jedzenie – górna część jelita cienkiego
(szczególnie dwunastnica) – wydz. małe ilości gastryny
• Dobowe wydzielanie ok. 1500 ml
Fazy wydzielania żołądkowego
• Faza jelitowa – stymuluje tylko na początku,
później hamuje bo :
• 1. indukcja odruchu jelitowo-żołądkowego który
hamuje opróżnianie i sekrecję (3 poziomy
nerwowe tego odruchu)
• Inicjuje go : rozciągnięcie jelita, kwas w jelicie,
produkty trawienia białek, drażnienie śluzówki
• 2. hormony jelitowe – sekretyna (hamuje sekrecję
żołądkową) , też umiarkowanie hamują : gastric
inhibitory peptide, vasoactive intestinal
polypeptide, somatostatin
Wydzielanie żołądka
• Wydzielanie soku żoł. w okresie między
trawieniem
• Kilka ml soku na godzinę (głownie śluz,
malutko pepsyny i prawie bez HCl)
• Emocje, stres → wzrost wydzielania do 50 ml/h
• Podobny mechanizm jak faza głowowa
• Sprzyja wrzodom trawiennym
Trawienie
• Trawienie białek w żołądku
• Pepsyna – optimum pH 2.0-3.0
• Trawi kolagen i albumino podobne białka
• Trawienie kolagenu – ważne bo ułatwia
penetrację innych enzymów !!!
• 10-20 % całego trawienia białek odbywa się w
żołądku
Wchłanianie w żołądku
• Żołądek – słabe miejsce wchłaniania
• Nie ma typowych kosmków , ścisłe połączenia
między komórkami epithelium
• Substancje dobrze rozpuszczalne w lipidach
trochę się wchłaniają w żołądku
• alkohol
• aspiryna