Fisiología Sistema Digestivo

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.