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Sistema gastrointestinal TRACTO GASTROINTESTINAL Es un tubo que va desde la boca al ano. Su función principal es la absorción de nutrientes y agua para integrarla a la circulación, eliminando los desechos; esto gracias a la alta especialización de sus células. Pro...

Sistema gastrointestinal TRACTO GASTROINTESTINAL Es un tubo que va desde la boca al ano. Su función principal es la absorción de nutrientes y agua para integrarla a la circulación, eliminando los desechos; esto gracias a la alta especialización de sus células. Procesos → Motilidad, secreción, digestión y absorción. Los cuales son regulados por mecanismos neuronales (SNA y SNE), endocrinos (hormonas que actúan a distancia) y paracrinos (mediadores locales). Organización del tracto GI Este tracto gastrointestinal incluye la boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado y grueso, el recto y el ano. También hay glándulas y órganos especializados que secretan distintas sustancias a través de ductos (glándulas salivales, páncreas e hígado). Capas del tracto gastrointestinal Todas están formadas por 4 capas, que desde el lumen al exterior son: 1) Mucosa: Está formada por epitelio, que está en contacto directo con el lumen, la lámina propia, la cual está formada por tejido conectivo, y la muscular de la mucosa, la que es más interna y de control involuntario. 2) Submucosa: Es una capa de tejido conectivo con colágeno y elastina, encontrándose glándulas en ella. También posee el plexo submucosal (de Meissner), que forma parte del Sistema Nervioso Entérico (SNE). 3) Muscular externa: Compuesta por la capa muscular circular y longitudinal. Ambas de músculo liso, y que incluyen entre ellas al plexo mientérico (de Auerbach), el cual regula la contracción de estas capas musculares. 4) Serosa: Formada por células epiteliales de tipo escamosa y que protege el tracto gastrointestinal. El plexo de Meissner en conjunto con el plexo de Auerbach forma el SNE, el cual ayuda a coordinar las actividades motoras y secretoras del tracto gastrointestinal, permitiendo la contracción incluso en ausencia de inervación autónoma Javiera Orellana – Christopher Sánchez Epitelio del tracto GI Organizado en monocapa Las células del epitelio están unidas con sus vecinas por las uniones estrechas, lo que hace que se comporten como un continuo celular, separando lo basal de lo apical. Esta estrechez no es fija, sino que varía, por ejemplo, después de una comida, donde las uniones se hacen menos estrechas para transportar electrolitos específicos. En la imagen, en A se ve la superficie epitelial del intestino delgado (ID), con criptas y vellosidades. Estas últimas permiten la absorción de los nutrientes. En B se observa el epitelio del intestino grueso, donde se ven las criptas en abundancia que permiten la secreción de sustancias al lumen. Las células epiteliales son altamente especializadas según la región anatómica del tracto, y entre ellas se encuentras los enterocitos (digestión y absorción), las enteroendocrinas (Secretan péptidos/hormonas regulatorias) y las células de secreción específica, como las parietales que liberan HCl en el estómago, o las epiteliales del estómago que liberan moco y bicarbonato a modo de protección. REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DEL TRACTO GI Regulada a través de 3 tipos de mecanismos, que pueden interactuar entre ellos, donde encontramos: 1) Endocrino: La célula libera mediadores a la sangre que van a viajar largas distancias para estimular su célula blanco. En este tipo de mecanismo participan las células enteroendocrinas, aunque también participan en la actividad paracrina. 2) Sináptico o neural: Donde una neurona inerva su célula blanco, con la liberación de neurotransmisores para ejercer su efecto. Puede ser control extrínseco (SNA) o intrínseco (SNE) por los plexos nombrados anteriormente. 3) Paracrina: Liberación de sustancias de control que actúan en células vecinas. Acá se encuentran las células enteroendocrinas, específicamente las enterocromafines y enteroendocrinas abiertas. Javiera Orellana – Christopher Sánchez Tipos de célula enteroendocrinas Célula enteroendocrina abierta: Es la que está en contacto directo con el lumen. Sus microvellosidades censan cambios químicos (pH, nutrientes, etc) y mecánicos (distensión por ingreso de alimentos), y en respuesta a ellos estimula la liberación de hormonas, que puede ser endocrina o paracrina. Células de tipo enterocromafín (cerrado): No están en contacto con el lumen, ya que están más al interior (por ejemplo, en la lámina propia). Al ser estimulados liberan histamina, que a su vez estimulan a las células parietales para liberar ácido clorhídrico en el estómago. La célula enterocromafín (ECL) Javiera Orellana – Christopher Sánchez Regulación Paracrina El mecanismo paracrino está regulado por: 1) Histamina, liberada por células ECL en glándulas gástricas 2) Serotonina, liberada por neuronas entéricas y células enterocromafinas. 3) Prostaglandinas, adenosina y oxido nítrico Regulación Neuronal Un estímulo activa sensores mecánicos y químicos, los que activarán a su vez al SNE y al SNC a través de neuronas, que finalmente producirán acciones en la motilidad, la secreción y el flujo sanguíneo. Algunas funciones dependen del SN extrínseco (SNA) y otras dependen del SN intrínseco (SNE), pero lo más común es que ambos se regulen mutuamente. Javiera Orellana – Christopher Sánchez El SNA (extrínseco) tiene componentes parasimpáticos y simpáticos La parte simpática tiene una neurona preganglionar corta, la cual va a activar a un receptor nicotínico unido a una neurona postganglionar larga, para que libere norepinefrina (NE), que va a estimula a los receptores alfa y betaadrenérgicos del músculo liso. Hay un caso en que esta neurona postganglionar libera ACh, para estimular a la glándula sudorípara. La parte parasimpática tiene una neurona preganglionar larga, que libera ACh a un receptor nicotínico, estimulando la neurona postganglionar corta que libera ACh para estimular al receptor muscarínico del músculo liso. Regulación extrínseca depende de SN simpático y parasimpático (SNA) Imagen A → Inervación simpática del tracto GI: La parte del nervio Vago que nace de la médula oblongada inerva la parte superior del tracto GI hasta el intestino delgado, y primera parte del intestino grueso Los nervios pélvicos que nacen del cordón espinal sacro de la médula espinal inervan la parte final del intestino grueso, el recto y el ano. Imagen B → Inervación simpática del GI: Los nervios de esta parte nacen de la región torácica lumbar de la médula espinal, y hacen sinapsis en los ganglios celiaco, mesentérico superior e inferior y el ganglio cervical superior, y se libera la NE. En esta imagen se ve el SNA en colaboración con el SNE. Ambos en el plexo mesentérico, liberando sus correspondientes neurotransmisores en las distintas capas del tracto GI. Como vemos la neurona preganglionar parasimpática es más larga que la simpática, y viceversa con la neurona postganglionar. Javiera Orellana – Christopher Sánchez Regulación intrínseca del sistema nervioso entérico En este esquema se aprecia el sistema nervioso intrínseco, donde se muestran las distintas interacciones que influyen en la secreción directa y en la activación de las neuronas del sistema nervioso entérico que activan a los otros plexos y las distintas capas musculares. *Recordar que los sistemas nerviosos extrínseco e intrínseco están estrechamente relacionados* Neurotransmisores y neuromoduladores del tracto GI Acetilcolina (ACh): Producido por neuronas colinérgicas. Sus funciones son contraer el músculo liso de las capas, relajar los esfínteres, aumentar secreción salival, gástrica y pancreática. Norepinefrina (NE): Producido por neuronas adrenérgicas. Sus funciones son relajar el músculo liso de las capas, contraer los esfínteres, y aumentar secreción salival. Péptido vasoactivo intestinal (VP): Producido por las neuronas de la mucosa y del músculo liso. Causa la relajación del músculo liso, aumenta la secreción intestinal y pancreática. Péptido liberador de gastrina (GRP) o bombesina: Producido por las neuronas de la mucosa gástrica. Causa el aumento de la secreción gástrica. Encefalinas: Producido por neuronas de la mucosa y músculo liso. Contrae músculo liso y disminuye secreción intestinal Neuropeptido Y: Producido por neuronas de mucosa y músculo liso. Relaja músculo liso y disminuye secreción intestinal Sustancia P: Consecretada con ACh. Contrae músculo liso y aumenta secreción salival. MOTILIDAD DEL TRACTO GI Es la contracción y relajación de las paredes del tracto GI. Controlado por la musculatura lisa (3 capas) de manera involuntaria, excepto en la musculatura estriada, como la faringe y el esfínter anal externo, que son voluntarios. Los movimientos son los de mezcla (segmentación) y de propulsión (peristaltismo). Todas las células del tracto GI están unidas por uniones en hendidura (Gap junctions), por lo que trabajan como un gran músculo unitario (imagen derecha). Estas uniones permiten la comunicación y señalización entre las células vecinas a través de iones, mensajeros secundarios o moléculas pequeñas menores a 485 daltons. Javiera Orellana – Christopher Sánchez El tracto GI presenta actividad eléctrica de tipo marcapaso: ondas lentas El tracto GI posee su propia actividad rítmica por medio de contracciones. En la foto se ve un registro de despolarizaciones de membrana (potencial de ondas lentas), con las siguientes frecuencias: Estómago: 3-5 ondas por minuto ID: 12-20 ondas por minuto Colon: 6-8 ondas por minuto La ACh y el SP estimulan la formación de ondas, mientras que el VIP y el NO inhiben las ondas. En la imagen se ven las células intersticiales de cajal, que actúan como el marcapasos del intestino a través de la liberación de calcio y la contracción muscular. Estas células se ubican entre las capas musculares externas. Respuesta integrada del tracto GI luego de alimentarse se divide en fases 1. Fase cefálica, oral y esofágica 2. Fase gástrica 3. Fase intestinal (delgado y colon) 1. Fase cefálica, oral y esofágica Esta fase activa el tracto GI, preparándolo para el proceso digestivo. Esta fase es regulada por el sistema parasimpático, incluyendo la secreción salival, el reflejo de tragar, la secreción de ácidos gástricos, contracción de vesícula, etc. Fase cefálica: Ocurre al pensar en comida, al sentir un olor, ver un alimento o escuchar que vas a comer, lo que provoca un aumento de la actividad parasimpática sobre el tracto GI, así como zonas del SNC. Fase oral: Ocurre como la cefálica, pero por contacto de la comida con el tracto GI, lo que genera estímulos mecánicos y químicos, como la secreción de saliva. En la imagen se observa un gráfico que muestra como las glándulas salivales cambian la composición de sus electrolitos de acuerdo al flujo alimenticio, variando así el nivel de absorción que se generará. La cantidad de iones en la saliva es parecida a la del plasma, pero va variando a medida que el flujo de iones por los canales cambia. Javiera Orellana – Christopher Sánchez Existen 3 glándulas salivales, las cuales son las parótidas, las submandibulares y las sublinguales. En la imagen inferior, se observa la secreción de amilasa, enzima importante para el inicio de la digestión, ya que digiere almidón y algunos lípidos. También se ven los distintos electrolitos que participan en el proceso. La saliva y masticación participan en la disrupción del alimento, en la formación del bolo alimenticio y en la limpieza de la cavidad bucal, iniciando además el proceso de digestión de almidón y lípidos. Fase esofágica: Esta fase permite el paso del bolo alimenticio de la boca al estómago por medio del peristaltismo. Transporte de electrolitos en células acinares y ducto de epitelios de glándula salivar. Este transporte está controlado por el SN parasimpático, donde las células acinares poseen bombas Na-K-ATPasa, las cuales le dan la fuerza motriz a través de un gradiente de sodio. Este sodio tiende a salir al lumen por las uniones gap, ya que en estas zonas no son tan estrechas las uniones, secretando de esa manera agua con enzima amilasa. En el ducto se produce la reabsorción de sodio y secreción de protones por un antiporte, y la reabsorción de cloro y secreción de bicarbonato también por un antiporte. Esto hace variar la cantidad de electrolitos en la saliva según los requerimientos. Regulación de la secreción salivar está bajo control del SNA Se regula principalmente por el sistema parasimpático, por olores de comida, nausea o por ver comida como se ve en la imagen, a través de los NC VII y IX, por medio de la secreción de ACh, que estimula segundos mensajeros como el IP3 y el Ca+2. El sistema simpático también estimula la secreción de saliva por medio de la NE, pero con cAMP como agente secundario. Javiera Orellana – Christopher Sánchez Esófago y sus esfínteres mueven el bolo alimenticio, evitando devolución e interacción con vía aérea Al comer se forma el bolo alimenticio y se traga de manera voluntaria, pasando por la faringe y el esfínter esofágico superior (color verde), el cual además protege al esófago. El esófago produce el peristaltismo que mueve al bolo, además de proteger a la parte superior de material de reflujo gástrico. Al final tenemos el esfínter esofágico inferior que permite la entrada del bolo al estómago y protege al esófago del reflujo gástrico Los cambios de presión en la faringe y esófago permiten tragar el bolo alimenticio (peristaltismo) En las 2 imágenes de la derecha se muestra como al tragar se induce la relajación del esfínter esofágico inferior y del estómago proximal. Se ven los cambios de presión representado en las distintas curvas. La curva de más arriba muestra un aumento de la presión de la faringe al tragar, seguido de una disminución de la presión del esfínter esofágico superior. Luego, en el esófago la presión va aumentando a medida que baja el bolo para poder movilizarlo hasta el esfínter esofágico inferior. La parte proximal del estómago también se relaja o dilata para permitir el ingreso del bolo. 2. Fase Gástrica Esta fase permite almacenar e iniciar la digestión del alimento. El estómago está compuesto de distintas regiones según su secreción. La más proximal es la del cardias, que secreta moco y bicarbonato. En cuanto a la motilidad, previene el reflujo, permite la entrada de comida y regula la producción de eructos. La parte del fundus es donde se producen protones, factor intrínseco, moco, bicarbonato, pepsinógenos y lipasa. En cuanto a motilidad, actúa como reservorio y provee la fuerza tónica para el vaciado del estómago. La parte distal es la del antro y píloro, donde se produce moco y bicarbonato. En cuanto a motilidad, es la mezcla, el molido y el procesamiento del contenido del estómago, formando un contenido uniforme, regulando así el vaciado gástrico. Javiera Orellana – Christopher Sánchez Estructura de la mucosa gástrica En la mucosa gástrica hay estructuras especializadas, como las fosas gástricas, en las cuales hay células epiteliales de superficie que secretan moco y bicarbonato para proteger al estómago del HCl que secretan las células parietales. También están las células principales que secretan pepsinógenos. LA FUNCIÓN DE LAS CÉLULAS PARIE TALES ES SECRETAR HCL Y FACTOR INTRÍNSECO La secreción de protones está mediada por una bomba antiporte, que saca protones e ingresa potasio, la cual requiere de ATP para su funcionamiento. Por esto, las células parietales poseen un elevado número de mitocondrias para suplir el requerimiento. El ácido clorhídrico no se libera unido. Se liberan los protones y el cloruro de forma separada a través de un CLC (canal de cloruro). Además, existe una pequeña salida de potasio para equilibrar la entrada de este ión. Los protones se obtienen a través del metabolismo celular, por el CO2 proveniente de la respiración celular, que al combinarse con agua forma el ácido carbónico y la enzima anhidrasa carbónica, que va a catalizar la formación de bicarbonato y protones a partir del ácido carbónico. El bicarbonato es eliminado por el antiporte de cloruro, para mantener el pH, y tener la fuente de Cl que luego será liberado al lumen. Todos estos procesos están regulados por mecanismos neurales y endocrinos. El HCl es necesario para alcanzar un pH ácido para activar el pepsinógeno y convertirlo en pepsina para la degradación de proteínas. El omeprazol inhibe la liberación de HCl, debido a que actúa sobre la bomba antiporte de potasio y protones (antiácido). El factor intrínseco, que también es secretado en las células parietales, es necesario para la absorción de la vitamina B12 en el intestino. REGULACIÓN NEURONAL DE LA SECRECIÓN GÁSTR ICA La regulación neuronal de las secreciones gástricas está mediada principalmente por el sistema parasimpático, ACh y receptores muscarínicos. La ACh va a promover la secreción de HCl por las células parietales, la secreción de pepsiníogeno en las células principales, y en células enterocromafines la liberación de histamina. También el sistema nervioso parasimpático va a estimular la liberación de gastrina a través de ACh y GRP. Javiera Orellana – Christopher Sánchez MUCOSA GÁSTRICA PROTEGE LA SUPERFICIE DEL ESTÓMAGO Factores protectores: Factores agresivos: Las células epiteliales de superficie van a secretar mucus y bicarbonato, el cual va a ✓ HCO3 y mucus ✓ H+ y pepsina. funcionar como un tampón, para que el ✓ Prostaglandinas. ✓ H. pylori pH de la parte apical sea cercano a 7 ✓ Flujo sanguíneo de la ✓ AINES (fisiológico). mucosa. ✓ Estrés ✓ Factores de crecimiento ✓ Fumar y alcohol. REFLEJO VAGOVAGAL Una de las regulaciones más importantes del estómago es el reflejo vagovagal, el cuál se observa las vías aferentes y eferentes del nervio vago (extrínseca). La distensión del estómago por el ingreso el bolo alimenticio produce la activación de mecanorreceptores y vías vagales aferentes, lo que a nivel central activa vías vagales eferentes motoras por el mismo nervio vago, con la consecuente liberación de ACh por los terminales parasimpáticos que promueve la liberación de H+, pepsinógeno y gastrina. Relajación receptiva Las vías aferentes y eferentes del nervio vago van a captar el ingreso de alimento, produciendo el VIP (péptido vasoactivo intestinal), que es fundamental para la distensión y relajación de la pared del estómago, para permitir el llenado estomacal sin aumento en la presión intraluminal. MOTILIDAD GÁSTRICA Su función es el almacenaje y mezcla del contenido gástrico. Ocurre mayormente en la parte distal (musculatura más gruesa), y está regulada por estímulos químico y mecánicos; comandados por el reflejo vagovagal. El patrón motor predominantes es la contracción antral (ACh y SP), el cual promueve la mezcla del contenido gástrico. VACIADO DEL ESTÓMAGO O VACIADO GÁSTRICO Vaciado del estómago o vaciado gástrico empieza con un aumento del tono intraluminal en la porción proximal, y un aumento de las contracciones antrales; lo que provoca la apertura del píloro y la inhibición de las contracciones duodenales. A medida que el quimo pasa al intestino se activan reflejos vagales que disminuyen las contracciones antrales. Javiera Orellana – Christopher Sánchez VELOCIDAD DE VACIADO GÁSTRICO SE ENCUENTRA REGULAD O Depende del tipo de nutrientes, de la cantidad de sólidos ingeridos y acidez del quimo (comidas difíciles de dirigir poseen un vaciado gástrico más lento). H+ (mientras más H, el pH es más acido) y ácidos grasos son los dos factores más importantes en enlentecer el vaciado gástrico: H+: Censado por receptores duodenales (células S) mediado por reflejos de neuronas entéricas y vagales. Ácidos grasos: Mediado por CCK (células I) y reflejos vagales. 3. Fase intestinal PRINCIPALES ESTÍMULOS DE LA FASE INTESTINAL DELGADA 1. Aumento de la secreción pancreática 2. Aumento de la contracción de la vesícula biliar 3. Relajación del esfínter de Oddi 4. Regulación del vaciado gástrico 5. Inhibición de la secreción de ácido gástrico 6. Interrupción del complejo motor migrante (MMC) Principal función del intestino delgado: Digerir y absorber los nutrientes contenidos en la comida Tipos de contracciones Hay 2 tipos de contracciones. A. De segmentación: Permite mezclar el quimio y facilitar su absorción, CCK. B. Peristálticas: Permiten mover el contenido intestinal y limpiar el intestino después de una comida. ACh y SP (contracción) VIP y NO (dilatación caudal) Javiera Orellana – Christopher Sánchez MOTILIDAD DEL INTESTINO Contracción segmentada: La segmentación es un patrón estereotípico de contracciones rítmicas y, presumiblemente, son el reflejo de la actividad programada del sistema nervioso entérico superpuesto al ritmo eléctrico básico. Los mediadores hormonales del patrón de motilidad digestivo apenas están definidos, aunque probablemente la CCK contribuye. Contracción peristáltica: La peristalsis es una secuencia coordinada de contracciones que se produce por encima del contenido intestinal y una relajación por debajo del mismo que permite que los alimentos sean transportados a lo largo de distancias considerables. La peristalsis refleja la acción de la acetilcolina y la sustancia P liberadas proximalmente a un punto de distensión intestinal. Complejo moto migrante: Activas durante el ayuno. Ayudan a gatillar ondas peristálticas lo que facilita el movimiento de sustancias de difícil digestión. Responsables del borborigmo (sonidos del tracto GI durante el ayuno/hambre). Se inhibe durante la fase intestinal. En la imagen se observan los complejos motores migratorios en el duodeno y yeyuno según se registran en un individuo sometido a manometría. D1, D2, J1, J2 y J3 indican los puntos de registro secuencial a lo largo del duodeno y el yeyuno. Las contracciones intensas (fase III) se propagan caudalmente. Durante la fase intestinal ocurre la mayoría de los procesos digestivos y de absorción, en los cuales participan de manera crucial las secreciones pancreáticas y biliares. Pancreática: Pepsinógeno, factor intrínseco, HCO3 (secreta en respuesta a pH ácido y nutrientes). Biliares: Lipasa pancreática, proteasas, sales biliares, bilirrubina, fosfolípidos y colesterol. Localizaciones de procesos importantes de transporte implicados en la elaboración de la secreción pancreática. El líquido acinar es isotónico y se parece al plasma en sus concentraciones de Na, K, Cl y HCO. La secreción de líquido acinar y las proteínas que contiene es estimulada principalmente por la colecistocinina. La hormona secretina estimula la secreción de agua y electrólitos de las células que revisten los conductos extralobulares. La secreción estimulada por secretina es más rica en HCO que la secreción acinar, debido al intercambio de Cl /HCO3. Javiera Orellana – Christopher Sánchez MECANISMOS DE SECRECIÓN DE BICARBONATO En las células, la secretina estimula directamente las células epiteliales para que segreguen iones bicarbonato a la luz del conductillo, con la consiguiente salida de agua a través de la vía paracelular para mantener el equilibrio osmótico. La secretina aumenta el AMPc en las células de los conductillos y, por tanto, se abren los canales CFTR del Cl y causan un flujo de salida de Cl a la luz del conducto. Esto estimula de forma secundaria la actividad de un sistema de antiporte adyacente que intercambia los iones cloruro por bicarbonato. CCK estimula la secreción pancreática en respuesta a ácidos grasos y aminoácidos La liberación de CCK por parte de las células I puede producirse como consecuencia de una interacción directa de ácidos grasos libres o aminoácidos, o ambos, específicamente con las células I en sí mismas. La liberación de CCK también está regulada por dos factores liberadores de acción luminal que pueden estimular la célula I. El segundo factor liberador, se denomina péptido monitor y lo liberan las células acinares pancreáticas a la secreción pancreática. HÍGADO El hígado es un órgano multilobular y multifuncional. Las placas de hepatocitos se disponen radialmente alrededor de una vena central. Las ramas de la vena porta y la arteria hepática se sitúan en la periferia del lóbulo y forman la «tríada portal» junto con el conducto biliar. La sangre de la vena porta y de la arteria hepática se filtra alrededor de los hepatocitos a través de los sinusoides, antes de drenar en la vena central. Javiera Orellana – Christopher Sánchez EL HÍGADO POSEE VARIOS TIPOS CELULARES Hepatocitos: Principal tipo celular, responsable de los roles metabólicos. Células de Kupffer: Macrófagos, digestión de elementos extraños. Células de Ito: Reservorio de vitamina A, generación de tejido conectivo. Células endoteliales (sinisoides): Confluencia entre la arteria y vena cava. ENCARGADO DE LA SÍNTESIS DE BILIS Bilis contiene sales biliares y bilirrubina Sales Biliares: Derivados del colesterol, permiten la formación de micelas en conjunto con las grasas de la dieta, favoreciendo su digestión. Bilirrubina: Pigmento de color amarillo anaranjado, resulta de la degradación de la hemoglobina de los eritrocitos. Esta degradación ocurre en el bazo pero luego ocurre su conjugación en el hígado. VESÍCULA BILIAR La producción de bilis es continua, la vesícula biliar almacena cerca de 60 mL. Además, la vesícula biliar concentra entre 5 y 20 veces la bilis producida por el hígado, principalmente mediante absorción de agua y metabolitos. Durante el depósito en la vesícula biliar, la bilis se concentra mediante la absorción activa de iones de sodio, que se intercambian por protones, ya que los ácidos biliares, como aniones principales, son demasiado grandes para salir a través de las uniones estrechas del epitelio de la vesícula biliar. Sin embargo, aunque la concentración de ácidos biliares puede aumentar en más de 10 veces, la bilis sigue siendo isotónica, porque una micela simple actúa como una única partícula osmóticamente. Javiera Orellana – Christopher Sánchez REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN BILIAR Colecistoquinina (CCK) Secretada por la mucosa duodenal, estimula la secreción de bilis. Produce contracción vesicular y relajación del esfínter de Oddi. Al igual que con la secreción pancreática, su secreción es sensible a la presencia de grasas en el quimo. Presencia de sales biliares → Estimula la secreción de bilis. Secretina → Estimula secrecion en los ductos del higado. La emulsificación de las grases por la bilis permite la digestión y absorción de grasas. Las sales biliares permiten la formación de micelas, que optimizan la digestión de grasas al aumentar la superficie de contacto del quimo con las enzimas digestivas. El tractogastrointestinal absorbe una gran cantidad de agua y electrolitos. Aproximadamente, se ingieren 2L de agua y se introducen 7L de diferentes secreciones en el aparato digestivo (9L). De este total, la mayoría es absorbido por el intestino delgado. Aproximadamente 2L pasan al colon, y en estado de salud la gran mayoría es absorbido Javiera Orellana – Christopher Sánchez MECANISMO DE TRANSPORTE DE ELECTROLITOS EN EL INTESTINO DELGADO Se realiza la secreción de bicarbonato a través del canal CFTR, que es activado por secretagogos (ACh, VIP, prostaglandinas, 5-HT), y saca cloruro de la célula, el cuál va a servir como un contra ión para el antiporte que saca bicarbonato. Absorción de NaCl en Secreción de bicarbonato el intestino delgado en el duodeno La secreción de Cl depende del canal CFTR - El canal CFTR se activa con la vía del AMPc. - La secreción de cloruro permite el ingreso del Na+ paracelular, el cuál involucra la secreción de agua. - Baja secreción de Cl y H2O puede llevar a constipación (fibrosis quística). FASE DEL INTESTINO GRUESO En el colon se reabsorbe el agua que ha sido utilizado para el movimiento del quimo en el intestino delgado. Aquí está la mayoría de la flora intestinal, que permiten metabolizar sustancias endógenas, nutrientes y drogas, y protege al organismo contra otros microorganismos potencialmente patógenos. Motilidad del colon Los patrones de movilidad son de corta duración (8s) y de larga duración (20-60s). Son contracciones propagadas y de alta amplitud (aprox 10 veces al día, en dirección aboral a caudal). Función de limpieza. Señales que regulan la actividad del colon Por vías neuronales (SNE, ACh). Células enterocromafines que liberan la serotonina (5-HT). Javiera Orellana – Christopher Sánchez Mecanismos de absorción en el colon La absorción de ácidos grasos de cadena corta, como el acetato, el propionato y el butirato. Estas moléculas son absorbidas de la luz por las células epiteliales de la superficie (y quizá de las criptas) de forma dependiente del Na+ por una familia de proteínas de simporte asociadas con la de simporte del Na+-glucosa en el intestino delgado, llamada transportadores de sodio-monocarboxilato (SMCT). La absorción de Na+ está localizado predominantemente en la parte distal del colon y está dirigido por el canal epitelial de Na+ (CENa), que también participa en la reabsorción de Na+ en el riñón. Cuando el canal se abre como respuesta a la activación por neurotransmisores u hormonas, o por ambos, el Na+ fluye hacia el citosol del colonocito y des- pués es transportado a través de la membrana basolate- ral por la Na+, K+-ATPasa. El agua y los iones Cl– siguen de forma pasiva a través de las uniones estrechas intercelulares para mantener una neutralidad eléctrica. Esta forma de absorción del Na+ es la última línea de defensa para evitar una pérdida excesiva de agua en las heces. *La secreción de NaCl y agua similar al intestino delgado (CFTR)* *Defecación permite eliminar los desechos resultantes de la ingesta alimenticia* Acción cordinada de la musculatura lisa y estriada Las paredes del recto y de los esfínteres se van a ir adecuando al existir una deposición acumulada en el recto, aumentando la presión, y diminuyendo la presión del esfínter anal interno para poder eliminarla. También se puede controlar de forma voluntaria. Motilidad del recto y de los esfínteres anales como respuesta al llenado rectal y durante la defecación. Obsérvese que el llenado del recto causa un descenso inicial del tono del esfínter interno que se contrarresta por la contracción del esfínter externo. El esfínter interno se acomoda después al nuevo volumen rectal, por lo que se permite la relajación del esfínter externo. Finalmente, se produce la defecación cuando el esfínter anal externo se relaja voluntariamente. Motilidad del recto y de los esfínteres anales como respuesta al llenado rectal y durante la defecación. Obsérvese que el llenado del recto causa un descenso inicial del tono del esfínter interno que se contrarresta por la contracción del esfínter externo. El esfínter interno se acomoda después al nuevo volumen rectal, por lo que se permite la relajación del esfínter externo. Finalmente, se produce la defecación cuando el esfínter anal externo se relaja voluntariamente. Javiera Orellana – Christopher Sánchez PATOLOGÍAS DEL TRACTO GASTROINTESTINAL REFLUJO GASTROESOF ÁGICO Se produce cuando el contenido ácido del estómago pasa al esófago (el que no cuenta con un sistema de protección de la mucosa). Este contenido activa nervios sensoriales, lo que causa una sensación de desagrado y dolor (acidez). Se trata con inhibidores del receptor H2 de histamina (cimetidina) y con inhibidores de la bomba de H+ (omeprazol) ACALASIA. Degeneracion y disminucion celulas ganglionares (plexo Auerbach). Relajacion incompleta del esfinter esofagico inferior. Baja o ausencia peristalsis. Existe una degeneracion de las neuronas inhibidoras intramurales, productoras de oxido nitrico, responsables de la relajacion del musculo liso y de la aparición del peristaltismo. DIARREA Heces acuosas y blandas (puede ser aguda o crónica). Se evacúa 3 o más veces en un día. Causas: o Contaminación con bacterias en alimentos. o Virus (ej. Rotavirus). o Intolerancia alimenticia. o Enfermedades del tracto GI (enfermedad de Crohn). o Síndrome de intestino irritable. ESTREÑIMIENTO 3 o menos evacuaciones en una semana. Las heces son en general duras y secas Causas: o Dieta pobre en fibras. o Trastornos del tracto gastrointestinal (ej: fibrosis quística). o Estilo de vida (ej: no hacer suficiente ejercicio físico, tipo de dieta) o Edad Puede ser agudo o crónico. ENFERMEDAD DE HIRSCHSPRUNG Falla congénita, ausencia de ganglios mientéricos y de ICCs en el colon distal. Produce un megacolon, por constipación, acumulando materia fecal. A través de biopsia se confirma ausencia de células ganglionares. Se trata con la remoción quirúrgica del segmento atrofiado. Javiera Orellana – Christopher Sánchez ENFERMEDAD DE CROHN Enfermedad inflamatoria cronica. Sintomas incluyen dolor abdominal, diarrea, incontinencia fecal, sangrado rectal, perdida de peso y fatiga. Origen desconocido, se cree que influyen factores inmunologicos, microbiologicos, ambientales y geneticos. Tratamiento mediante farmacos (glucocorticoides, inmunosupresores), Cirugia (extirpando la porcion involucrada) y dieta (ej:dieta sin gluten) TOXINA DEL CÓLERA Toxina del colera actua sobre proteina Gas, aumentando la concentracion de cAMP. Estabiliza Gas/GTP, activandola de forma permanente y aumentando los niveles de cAMP en celulas epiteliales del tracto digestivo. cAMP activa PKA y canal CFTR, eflujo de Cl- y H2O. Diarrea severa (puede haber muerte por deshidratación). FIBROSIS QUÍSTICA Enfermedad genética, afecta la función de los epitelios de varios órganos, entre ellos el tracto GI. Causada por una mutacion de CFTR, lo que se traduce en incapacidad para hidratar y alcanizar los contenidos luminales. En tracto GI, produce obstrucción, daño en la mucosa duodenal y daño en páncreas e hígado. Mutaciones de CFTR y fibrosis quística ✓ Clase I: Alteran síntesis CFTR. ✓ Clase II: Alteran maduración. ✓ Clase III: Alteran regulación. ✓ Clase IV: Alteran conducción. ✓ Clase V: Alteran la estabilidad RNAm. ✓ Clase VI: Alteran estabilidad CFTR maduro. Javiera Orellana – Christopher Sánchez Distintas mutaciones pueden resultar en fibrosis quística severa (b) o moderada (a) dependiendo del efecto que causen en CFTR Banda B: Receptor inmaduro, en el retículo. Banda C: Receptor maduro, como se expresa en la membrana. F508 → Fenilalanina 508 Genes que producen fibrosis quistica ¿una ventaja contra el colera? Enfermedad genética autosómica más abundante en la población caucásica. Estudios sugieren que portadores de alguna mutacion para FQ tienen mayor sobrevivencia y tolerancia al colera. Europa sufrió grandes epidemias de colera en los 1800s, algunos sugieren que este tipo de episodio puedo haber aumentado la incidencia de mutaciones de FQ en la población europea. Es posible que heterocigotos de FQ tengan mayor resistencia al colera u otras patologías que incluyen diarrea severa y deshidratación. Javiera Orellana – Christopher Sánchez