Fisiología Sistema Digestivo

Sofía Langton Junio 2015

OBJETIVOS • Repasar la anatomía del aparato digestivo y la histología de la pared del tubo digestivo. • Estudiar los procesos que se llevan a cabo en el sistema digestivo: motilidad, secreción, digestión y absorción. • Establecer mecanismos de control nervioso y hormonal de los distintos procesos.

Componentes del Sistema Digestivo Glándulas Salivales:

Cavidad oral, dientes, lengua Procesamiento mecánico, mezcla, y emulsión con saliva Hígado: Secreción de bilis, almacenamiento de nutrientes, detoxificación Vesícula biliar: secreción y concentración de sales biliares

Intestino grueso: deshidratación y compactación del material no digerido. Preparación para su eliminación. Formación de las heces

Secreción de un fluido lubricante. Contiene amilasa que digiere HC Esófago: conduce el bolo alimenticio hasta el estómago Estómago: digestión del alimento a través del H+ y Ez. Mezcla Páncreas: secreta CHO3- y Enzimas digestivas.

Intestino delgado: digestión enzimática y absorción de agua, nutrientes, vitaminas e iones Figure 24.1

PARED DEL TUBO DIGESTIVO

Guyton, A. C.: Tratado de Fisiología Médica. 12ª Edición. Editorial Elsevier. Madrid. 2011.

PARED DEL TUBO DIGESTIVO

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

PARED DEL TUBO DIGESTIVO

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

PROCESOS BÁSICOS QUE OCURREN EN EL APARATO DIGESTIVO

Actividad eléctrica del músculo liso gastroinstestinal Ondas lentas. Son cambios lentos y ondulantes del potencial de membrana en reposo. La intensidad varía entre 5 y 15 mV. Origen se bebe a células musculares lisas y células intersticiales de Cajal, que actúan como marcapasos para la fibra muscular lisa. Potenciales de acción. Se genera cuando el potencial de reposo de la membrana del músculo liso alcanza un valor más positivo que -40 mV. Los canales responsables son de Calcio-Sodio.

Actividad eléctrica del músculo liso gastroinstestinal Los factores que despolarizan la membrana, es decir, los que la hacen más excitable son: 1) Distención músculo liso 2) Estimulación con acetilcolina liberada de la terminación nervios parasimpáticos, 3) Estimulación por distintas hormonas gastrointestinales Factores que hiperpolarizan la membrana, es decir, aumentan la negatividad del potencial de membrana: 1) Efecto noradrenalina o adrenalina. 2) Estimulación de los nervios simpáticos que secretan

noradrenalina.

Actividad eléctrica autónoma del músculo liso y cardíaco: Potencial de marcapaso La membrana

Potencial de membrana (mV)

MOTILIDAD Potencial de acción

0

gradualmente se despolariza hasta el umbral en forma periódica y regular, sin que medie estímulo nervioso. Ello gatilla cíclicamente potenciales de acción

Potencial umbral

Prepotencial o potencial de marcapaso Tiempo (seg)

Guyton, A. C.: Tratado de Fisiología Médica. 12ª Edición. Editorial Elsevier. Madrid. 2011.

El tipo de programa motor que utilice el sistema digestivo en determinado momento, depende si se encuentra en: La fase absortiva, al ingerir alimentos y luego de ingerir alimentos

La fase postabsortiva, una vez que los alimentos fueron digeridos y absorbidos y hay que hacer la limpieza de los restos (COMPLEJO MOTOR MIGRATORIO)

MOTILIDAD

El Complejo Motor Migrante • Ocurre durante la fase postabsortiva o de ayuno • Oleadas de 5 a 10 minutos, de actividad eléctrica y contráctil intensa. Se propaga desde el estómago hacia el ileon terminal. Se repiten cada 75 a 90 minutos

MOVIMIENTO PROPULSIVO: PERISTALTISMO

CONTRACCIÓN MUSCULO CIRCULAR Figure 21-4a

MOVIMIENTOS DE MEZCLA

Contracciones segmentarias. Músculo circular se contrae y el longitudinal se relaja

Control nervioso de la función gastrointestinal: sistema nervioso entérico 1) Plexo externo situado entre las capas musculares longitudinal y circular, denominado plexo mientérico o de Auerbach. Regula principalmente movimientos

gastrointestinales. 2) Plexo submucoso o de Meissner, que ocupa la

submucosa. Controla secreción y flujo sanguíneo local.

Control autónomo ESTIMULACIÓN PARASIMPÁTICA • Los nervios vagos transportan casi todas las fibras sistema PS craneal. Inervan esófago, estómago y páncreas, primera mitad intestino grueso. • PS sacro con los nervios pélvicos va hasta la mitad distal intestino grueso y ano.

ESTIMULACIÓN SIMPÁTICA • Los nervios posganglionares inervan todo el tubo digestivo. • Las terminaciones nerviosas secretan sobre todo noradrenalina.

Control autónomo

Guyton, A. C.: Tratado de Fisiología Médica. 12ª Edición. Editorial Elsevier. Madrid. 2011.

Control hormonal gastrointestinal

Guyton, A. C.: Tratado de Fisiología Médica. 12ª Edición. Editorial Elsevier. Madrid. 2011.

Fases del Control Cefálica • • • •

Visión Olfato Gusto Masticación

Gástrica • • • •

Distensión Acidez Aminoácidos Péptidos

Intestinal • • • •

Distensión Acidez Osmolaridad Productos de la digestión Guyton, A. C.: Tratado de Fisiología Médica. 12ª Edición. Editorial Elsevier. Madrid. 2011.

MASTICACIÓN • Acto reflejo masticatorio. • Digestión mecánica.

• Digestión química con la amilasa salival y algo de lipasa. • Protección. Lisozima e Ig A.

DEGLUCIÓN La deglución comienza en la boca y termina en el estómago, con la relajación del cardias (esfínter esofágico inferior)

Fase voluntaria de la deglución Presión hacía arriba y hacía atrás de la lengua contra el

paladar, arrastra y desplaza en sentido posterior en dirección faringe. Guyton, A. C.: Tratado de Fisiología Médica. 12ª Edición. Editorial Elsevier. Madrid. 2011.

Fase faríngea de la deglución • Eleva paladar blando para tapar las coanas e impedir reflujo hacía las fosas nasales.

•

Las cuerdas vocales de la laringe se aproximan, los músculos del cuello tiran y desplazan hacía arriba todo el órgano.

•

Ligamentos hacen que la epiglotis se incline hacía atrás para cubrir la entrada de la laringe.

•

Esfínter esofágico superior se relaja para que los alimentos penetren.

•

Onda peristáltica rápida originada en la faringe empuja el bolo alimenticio hacía esófago.

Fase esfágica de la deglución

• Se conducen los alimentos desde la faringe hasta el estómago. • Esófago desarrolla movimientos peristálticos primarios y secundarios.

• Extremo inferior del esófago y hasta 3 cm por encima unión con el estómago, músculo circular esofágico actúa como esfínter esofágico inferior. • Cuando una onda peristáltica de deglución desciende relaja EEI. Guyton, A. C.: Tratado de Fisiología Médica. 12ª Edición. Editorial Elsevier. Madrid. 2011.

Motilidad gástrica Funciones motoras : 1) Almacenamiento alimento

hasta que pueda ser procesado 2) Mezcla con secreciones

gástricas hasta formar quimo 3) Vaciamiento lento del quimo

hacía el duodeno

Motilidad gástrica 1) Almacenamiento alimento hasta que pueda ser procesado

La distención gástrica por la llegada de alimento desencadena reflejo vasovagal que reduce tono muscular de la pared para acomodar cantidades progresivas de

alimento.

Motilidad gástrica

2) Mezcla con secreciones gástricas hasta formar quimo • Cuando el estómago contiene alimento la parte superior o

media de su pared inicia débiles ondas peristálticas, ondas de constricción. • Cuando avanzan hacía el antro aumentan de intensidad y

desencadena potenciales de acción que impulsa el alimento hacia el píloro. • Retropulsión

Motilidad gástrica

3) Vaciamiento lento del quimo hacía el duodeno • A medida que se vacía el estómago las contracciones se

inician en la porción alta y empujan el alimento para que se sumen al quimo del antro. • En el píloro el grosor del músculo circular es de 50 a 100%

que en porciones anteriores y tiene una contracción tónica.

Esfínter pilórico.

Factores gástricos que estimulan el vaciamiento • El aumento de volumen alimentario distiende la pared

gástrica y produce reflejo mientéricos. • La hormona Gastrina estimula la función motora cuerpo gástrico. Factores duodenales que inhiben el vaciamiento

• Reflejos de retroalimentación inhibidores del sistema enterogástrico y hormonal de CCK. • Actúan cuando: 1) cantidad grande de quimo duodeno • 2) quimo demasiado ácido, gran cantidad de proteínas o grasa, hipo o hipertónico o es irritante.

Intestino Delgado En el duodeno, el ritmo es de 12/min y al final del Ileon es de 8/min. Así, los movimientos de segmentación, si bien no son ellos mismos propulsivos, como el quimo va hacia caudal más veces de lo que vuelve hacia oral, termina avanzando desde el duodeno hacia el íleon.

Contracciones de mezcla ( de segmentación)

12 x min

10 x min

11 x min

9 x min 8 x min

Motilidad del intestino delgado: en la fase postabsortiva, peristalsis (propulsión) Las contracciones peristálticas son responsables por la propulsión hacia caudal del quimo Contracción

Quimo

Segmento receptor

Tiempo cero El quimo se traslada hacia caudal Segundos después Dirección del movimiento

Control peristaltismo por señales nerviosas y hormonales

• La actividad peristáltica se incrementa por reflejo

gastroentérico, por distención del estómago y conducido por plexo mientérico desde estómago a toda la longitud intestino.

•

Gastrina, CCK, insulina, motilina y serotonina. Todas estimulan motilidad.

Intestino Grueso La válvula ileocecal permite el pasaje del contenido relativamente abacteriano del ileon hacia el ciego,

previene el pasaje de contenido colónico altamente contaminado por bacterias hacia el intestino delgado

Presión o irritación química ciego inhiben peristaltismo del íleon.

La presión y la irritación química relajan el esfínter y estimulan peristaltismo Fluidez del contenido facilita vaciamiento

Motilidad del cólon Haustraciones colónicas: movimientos de segmentación (mezcla). Movimientos en masa: largos segmentos se contraen con propulsión peristáltica resultante hacia el recto. Preparan para la evacuación y ocurren en respuesta a llenado gástrico (Reflejo Gastro-Cólico) Guyton, A. C.: Tratado de Fisiología Médica. 12ª Edición. Editorial Elsevier. Madrid. 2011.

1. La presencia de alimentos en el estómago y quimo en el duodeno estimula movimientos en masa del colon

1

2. Los movimientos en masa son integrados por el plexo entérico

2 2

2

Mass movements

3. Propelen el contenido colónico hacia el recto

2

3 2

2

4. La presencia de heces en el recto estimula reflejos locales y parasimpáticos que resultan en la defecación

4

Reflejos defecatorios locales

Heces

Recto

Reflejos defecatorios parasimpáticos

Defecación

El recto es capaz de almacenar materia fecal merced a su capacidad de relajación receptiva (estrés.relajación)

Ángulo rectosigmoideo

Elevador del ano Esfínter anal interno Esfínter anal externo

El músculo elevador del ano empuja el recto hacia arriba con lo que se cierra el ángulo rectosigmoideo, evitando que durante la defecación el contenido rectal vuelva hacia el colon descendente

Durante la continencia, ambos esfínteres, el interno y el externo están cerrados. El interno se relaja cuando debe acomodar más volumen sin evacuar: el externo permanece cerrado La defecación es un acto voluntario que implica la relajación de ambos esfínteres y la contracción de músculos abdominales con espiración a glotis cerrada (prensa abdominal)

Secreción y absorción de fluidos en el tubo digestivo Absorción

Secreción Glándulas salivares

1.5 L/día

--

Estómago

2 L/día

Muy poco

Jugos pancreático y biliar

3 L/día

--

1.5 L/día

8.2 L/día

--

1 L/día

Intestino delgado

Colon Ingesta en la dieta Total por día Pérdida por heces

1.5 L/día

--

9.5 L/día

9.2 L/día 0.3 L/día

Esquema general de las glándulas de secreción exocrina

Acino: Secreción proteica

Ducto: Secreción hidroelectrolítica

Estructura de la glándula salivar Células serosas

Células serosas

Membrana basal Células mucosas Ducto intercalar

Ducto salivar (secretor)

Composición y función de la saliva • Composición – Secreción serosa • enzymas (α-amilasa) • electrolitos (Rica en HCO3- y K+) – Secreción mucosa • glicoproteinas

• Función – – – – –

Lubrica los alimentos para la deglución. Lubrica la boca para la pronunciación Bactericida Inicia la digestión Neutraliza la acidez gástrica que pueda refluir al esófago

Enzimas Salivares

• • • • •

Ptialina = α-amilasa Lipasa lingual Nucleasas Peroxidasa Lisozyma

Concentración en miliequivalentes por litro

Concentración en miliequivalentes por litro

Secreción hidroelectrolítica de las glándulas salivares

Acino

Ductos secretorios

Secreción primaria rica en Amilasa: niveles casi isotónicos de Na+, K+, Cl- y HCO3- similares al plasma Modificación del contenido iónico Ducto impermeable al agua

Flujo de saliva (ml/min)

Representación esquemática del modelo de secreción salivar en dos etapas

Secreción gástrica

Área de glándulas pilóricas (rica en células G que producen gastrina) Mucosa Oxíntica (glándulas secretoras)

Sustancias secretadas por el estómago Fuente

Sustancia secretada Moco

Célula mucosa del cuello Bicarbonato

Células Parietales

Ácido Clorhídrico Factor Intrínseco

Células enterocromafín símiles Células Principales

Histamina Pepsinógeno Lipasa gástrica

Células D

Somatoestatina

Células G

Gastrina

Estímulo que la libera Secreción tónica, aumenta con irritación Secretado con el moco Acetilcolina, gastrina, histamina Acetilcolina, gastrina Acetilcolina, ácido, secretina Ácido en estómago Acetilcolina, péptidos y amino ácidos

Función Barrera física entre el lumen y el epitelio Amortigua el ácido gástrico y previene daño epitelial Activa a la pepsina, mata bacterias Se une a la Vit B12 y permite su absorción Estimula la secreción ácida gástrica Digiere proteínas Digiere grasas Inhibe la secreción ácida gástrica Estimula la secreción ácida gástrica

Secreción exocrina gástrica 1. Moco y bicarbonato: Moco constituido por productos glicoproteicos a todo lo largo del tracto Gl. La función primaria es lubricar. En el estómago, junto al bicarbonato, protege a la mucosa de autodigestión.

2. Pepsinógeno: Proenzima. En la luz gástrica: HCl (pH < 3) Pepsinógeno (42 kDa) proenzima inactiva

Pepsina (35 kDa) Proteasa activa

3. Ácido clorhídrico: Desnaturaliza alimentos, activa al pepsinógeno, disuelve el hueso, bactericida. 4. Factor Intrínseco: Esencial para la absorción de vitamina B12

SECRECIÓN SECRECIÓN DE IONES Y AGUA SECRECIÓN DE ÁCIDO

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

Barrera Mucosa Gástrica HCl

pH en jugo gástrico =2

Capa de moco

pH en la superficie celular =7

Unión estrecha impermeable

SECRECIÓN SECRECIÓN DE BICARBONATO Por células duodenales y células ductales del páncreas

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

SECRECIÓN SECRECIÓN DE CLORURO DE SODIO Células de las criptas intestinales en el intestino delgado y colon

SECRECIÓN

SECRECIÓN DE ENZIMAS

Las

enzimas

digestivas

son

secretadas

por

glándulas exocrinas (las glándulas salivales y el páncreas) o por las células epiteliales en la mucosa del estómago y el intestino delgado. SECRECIÓN DE MOCO

Se forma en células mucinosas del estómago,

células calciformes del intestino y glándulas salivales

"Amine Precursor Uptake Descarboxilase” "Captación y Descarboxilación de los Precursores de grupos Amino". HORMONAS DEL SISTEMA APUD

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

DIGESTIÓN HIDRATOS DE CARBONO

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

ABSORCIÓN

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

DIGESTIÓN PROTEÍNAS

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

ABSORCIÓN

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

DIGESTIÓN LÍPIDOS

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

DIGESTIÓN LÍPIDOS

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

ABSORCIÓN

Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.

LEPTINA

BIBLIOGRAFÍA

Guyton, A. C.: Tratado de Fisiología Médica. 12ª Edición. Editorial Elsevier. Madrid. 2011. Silverthorn, D. U.: Fisiología Humana. Un Enfoque Integrado; 4ª Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2007.