Fysiologie van het maagdarmstelsel Les 1 algemene inleiding 2024 PDF

Fysiologie van het maagdarmstelsel Inhoud van de cursus Algemene inleiding Motiliteit Secretie Digestie en absorptie  Fysiologie van het maagdarmstelsel LEERSTOF  Leerstof is gebaseerd op de powerpoint presentaties van de les.  Achtergrond : Boron e...

Fysiologie van het maagdarmstelsel Inhoud van de cursus Algemene inleiding Motiliteit Secretie Digestie en absorptie  Fysiologie van het maagdarmstelsel LEERSTOF  Leerstof is gebaseerd op de powerpoint presentaties van de les.  Achtergrond : Boron en Boulpaep 3de editie  Tekst “Fysiologie van het Maagdarmstelsel” dient als hulp maar vragen zijn gebaseerd op powerpoint presentaties  Fysiologie van het maagdarmstelsel Examen  20 multiple choice vragen met giscorrectie  Fysiologie van het maagdarmstelsel Voorbeeld examenvraag Welk celtype zorgt voor de productie van intrinsic factor? De interstitiële cel van Cajal De enterochromaffiene cel De hoofdcel De parietale cel PHYSIOLOGY OF THE GI TRACT Algemene inleiding  Opname van voedselbestanddelen vereist digestie en absorptie Mechanische disruptie van voedsel: kauwen Absorptie van nutrienten verschilt afhankelijk van chemische struktuur: – Vetten: opname van vetzuren en monoglyceriden, niet van TG – Suikers: enkel absorptie van monosacchariden – Proteinen: afbraak tot peptiden en AZ Afbraak door enzymen vooraleer de darm nutrienten kan opnemen  Digestie = omzetting van voedsel in stoffen die door de dunne darm opgenomen kunnen worden Mond: amylase – suikers lipase – vetten Maag: proteasen (pepsine) – proteinen doorgeslikt speeksel amylase - suikers Dunne darm: enzymes van pancreas en brush border van dunne darm  Darm is belangrijk voor vocht- en elektrolieten balans 1 L. Lever 1 L. Jejunum 4-5 L Speekselklier Ileum 3-4 L 1-2 L. 0.2 L. 2 L. v 2.0 L. Maag 1-2 L. 0.5 L. Pancreas 2 L. Slokdarm Maag Dunne Dikke Rectum Darm Darm Fysiologie van het maagdarmstelsel Gastrointestinal functions CNS–ENS Sensory and motor transmission interactions Sensation – satiety, nausea, pain Immune–ENS Defence interactions Muscle layers Contractile activity, transit Mucosa Transport, proliferation Blood vessels Microcirculation We zijn maar voor 10% mens De mens is een superorganisme Al onze lichaamsoppervlakten zijn gekoloniseerd met typische bacteriële ecosystemen 10 x 1012 humane cellen, 100 x 1012 bacteriën 100x meer genetisch materiaal in bacteriën dan in humaan genoom Biomassa > 1 kg Duizenden species We hebben elkaar nodig Stabiele toevoer van voedingsmiddelen Omgeving zonder zuurstof Altijd even warm Zeer grote metabole capaciteit Exclusie van minder gunstige bacteriën Bacteriën verteren ons voedsel Dunne darm: vertering van eiwitten, suikers en vetten door enzymes Dikke darm: onverteerde voedselresten worden klaar gemaakt voor ontlasting  Bacteriën verteren nog een deel van die resten  De darm heeft ook een belangrijke immunologische functie Bevat meeste immuuncellen Staat in voor “oral tolerance”  Regeling van de voedselopname Rol van de hypothalamus: balans tegengestelde types, die elk de eetlust verschillend moduleren. Anorexigene peptiden verminderen eetlust en energie-inname en verhogen energieverbruik.  α-MSH (α-melanocyte-stimulatinghormone)  CCK (cholecystokinine)  CRH (corticotropin-releasinghormone).  CART, POMPC, MCR Orexigene peptiden prikkelen eetlust & voedsel inname:  Neuropeptide Y (NPY)  Agouti-relatedprotein(AGRP).  Regeling van de voedselinname Balans tussen activatie van anorexigene (POMC/CART) en orexigene neuronen (AgRP/NPY) regelt het eetgedrag Neuronen worden rechtstreeks of onrechtstreeks beïnvloed door – Anorexigene stimuli Leptine, Insuline, Incretines stretch van de darm CCK Glucose Peptide YY, Pancreatic Peptide – Orexigne stimuli Ghreline ARC, arcuate nucleus; POMC : pro-opiomelanocortin NPY : neuropeptide Y AgRP : agouti-related protein CART, cocaine- and amphetamine-regulated transcript; DMN, dorsomedial hypothalamic nucleus; LHA, lateral hypothalamic area; NTS, nucleus tractus solitarii; PVN, paraventricular nucleus; VMN, ventromedial hypothalamic nucleus  Regeling van de voedselinname Verzadigingssignalen Leptine : – geproduceerd door vetweefsel na de maaltijd. – Activeert POMC neuronen – Inhibeert NPY/AgRP neuronen Insuline – Geproduceerd door pancreas na de maaltijd bij stijgende glycemie – Activeert POMC neuronen – Inhibeert NPY/AgRP neuronen  Regeling van de voedselinname Verzadigingssignalen CCK Komt vrij uit I cel van dunne darm (I cel). Het lokt een gevoel van verzadiging uit. In het spijsverteringsstelsel Stimulatie pancreassecretie en galblaascontractie Vermindert maagmotiliteit en maagzuursecretie. Darmmotiliteit neemt toe. Ook peptiderge CCK neuronen van het enterisch (en ook centraal) zenuwstelsel (toename versterkt angst en pijn)  Regeling van de voedselinname Verzadigingssignalen De “incretines”: Glucagon like peptide (GLP 1) (L cellen darm) Gastric Inhibitory Peptide (GIP) (K cellen duodenum en jejunum) Vooral door KH & Vetrijk voedsel vrijgezet. Werking: – Gevoel van verzadiging. – Effect in glucosehuishouding (zet insuline vrij); oraal ingenomen glucose (GLP 1 agonisten). – Afname zuursecretie en maagontlediging. – Vetopslag Klinische toepassing GLP-1 analogen Liraglutide : Victoza Semaglutide : Ozempic  Regeling van de voedselinname Verzadigingssignalen Peptide YY Vrijgezet uit de L cel (distale darm) Verzadiging t.g.v afname van NPY & AGRP Onderdrukt de maag & darm motiliteit/HCl en de galblaascontractie. Toepassing: Bij zwaarlijvige personen: soms minder PYY in het bloed aanwezig is, ondanks het feit dat die personen meestal heel wat meer voedsel innemen.  Regeling van de voedselinname Verzadigingssignalen Pancreatic peptide vrijgezet uit de pancreas (PP cel) tijdens lipiden en eiwitrijke maaltijd via vagale reflexen: lokt gevoel van verzadiging uit remt de maag darm motiliteit/secreties en de pancreas secreties remt tevens de endocriene functie van de pancreas. – PP neemt af als de glycemie stijgt en neemt toe bij hypoglycaemie. – Bij diabetici ziet men dikwijls verhoogde PP bloedspiegel  Regeling van de voedselinname Hongerhormoon Ghreline, vooral in fundus en corpus aangemaakt Eetluststimulatie via een toename van NPY & AGRP Prikkelt de zuursecretie & de maagevacuatie Induceert tijdens nuchtere toestand mede de hongercontracties (cfr motiline!; darmcel: IR) Diabetogeen (insuline resistentie) & Obesogeen (versterkt vetaanmaak (visceraal) & remt perifere vetafbraak). Ghreline: verhoogt niet enkel de eetlust maar belet - ondanks vasten - een snel gewichtsverlies.  Regeling van de voedselinname Hongerhormoon N Engl J Med, Vol. 346, No. 21· May 23, 2002  Regeling van de voedselinname Hongerhormoon Toename van ghreline na diet geinduceerde vermagering N Engl J Med, Vol. 346, No. 21· May 23, 2002  Regeling van de voedselinname Na gastric bypass heelkunde Front. Endocrinol., 26 June 2018 N Engl J Med, Vol. 346, No. 21· May 23, 2002  Fysiologie van het maagdarmstelsel DEEL 1 :Algemene organisatie van motiliteit en innervatie GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Controle mechanismen Neurale controle Myogene controle Hormonale controle GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Controle mechanismen Neurale controle – Extrinsiek – Intrinsiek Myogene controle Hormonale controle  Neurale controle van de GI tractus Parasympathisch Het autonome zenuwstelsel 1921: Langley beschrijft 3 onderdelen van het autonome zenuwstelsel: Parasympathische (PS) (vagale en sacrale kern) (Ortho)Sympathische (OS) (thoracale en lumbale ruggemerg) Enterische (in de darmwand zelf) (Little Brain of the Gut) Orthosympathisch Extrinsieke innervatie = PS + OS Enterisch Bevat zowel afferente (naar hersenen of ruggemerg) of sensiebele banen als efferente of motorische banen (naar de darm toe) Parasympathisch  Neurale controle van de GI tractus Het autonome zenuwstelsel Parasympatische innervatie – Bestaat uit 2 grote onderdelen: 1. Vagale zenuwbanen Bestaat voor 90% uit sensiebele of afferente vezels – sturen informatie van de darm door naar de hersenstam 10% van de vezels zijn motorisch – zij sturen de darm aan door contact te maken met de neuronen van het enterische zenuwstelsel Motorische vagale vezels stellen acetylcholine vrij als neurotransmitter – vandaar dat het PS zenuwstelsel ook wel het cholinerge zenuwstelsel wordt genoemd 1. Sacrale PS banen Voornamelijk motorisch Cellichamen van de motorisch vezels liggen in sacrale ruggemerg of in ganglia gelegen naast het rectum in het kleine bekken B32  Neurale controle van de GI tractus Het autonome zenuwstelsel Orthosympatische innervatie – In tegenstelling tot de PS liggen de cellichamen die contact maken met de darm BUITEN de darm – Zij zijn voornamelijk gelegen in de prevertebrale ganglia (coeliacum, mesentericum superior and inferior) en de paravertebrale ganglia – De neurotransmitter die de sympathische motorische zenuwvezels vrijstellen = noradrenaline – vandaar dat het OS zenuwstelsel ook wel het adrenerge zenuwstelsel wordt genoemd B33  GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Extrinsieke innervatie - afferent Parasympaticus Orthosympaticus N Vagus Parasympaticus 90% uit sensiebele of afferente vezels – sturen informatie van de darm door naar de de cellichamen die contact maken hersenstam met de darm liggen BUITEN de 10% van de vezels zijn darm motorisch NT: acetylcholine – prevertebrale ganglia (coeliacum, mesentericum superior and inferior) en de Sacrale PS banen paravertebrale ganglia Voornamelijk motorisch Cellichamen van de motorisch veze NT: noradrenaline liggen in sacrale ruggemerg of in ganglia gelegen naast het rectum in het kleine bekken  GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Extrinsieke innervatie - efferent Orthosympaticus Cellichamen van de neuronen die contact maken met de darm liggen N Vagus Parasympaticus buiten de darm 10 % motorische of efferente zenuwen maken direct contact met neuronen van ENS NEUROTRANSMITTOR ADRENALIN NEUROTRANSMITTOR ADRENERG ZENUWSTELSEL ACETYLCHOLINE CHOLINERG ZENUWSTELSEL Sacrale PS banen voornamelijk motirischj Cellichamen liggen in het sacrale ruggemerg of ganglia naast het rectum in het kleine bekken.  GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Extrinsieke innervatie - efferent Slokdarm Maag Dorsale Vagale Nervus Vagus (X) Kern: Dunne Darm Dikke Darm Dikke darm Sacrale Merg Rectum Pelvische Zenuwen (S2-S4) Anus  GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Extrinsieke Parasympatische innervatie - efferent Parasympatische Innervatie: Synaps met excitatorische en inhibitorische neuronen in plexi Acetylcholine Nervus Vagus (X) Excitatorisch Substance P Pelvische Zenuwen NO Inhibitorisch VIP, ATP, PACAP (vasoactive intestinal peptide, adenosine trifosfaat, pituitary adenylate cyclase activating polypeptice) Functie: stimulatie van motiliteit en van secreties.  Orthosympatische Innervatie: Synaps met intrinsieke plexi Spiercellen: * Rechtstreeks via: Inhibitie niet-sfincter spiercellen via -adrenerge receptoren: Stimulatie sfincter spiercellen via -adrenerge receptoren: * Onrechtstreeks via Inhibitorische neuronen: VIP & NO Kliercellen * Rechtstreeks via Noradrenaline en Somatostatine * Onrechtstreeks Via Inhibit. neuronen: VIP & Dynorfine Bloedvaten: Noradrenaline en NPY (neuropeptide Y; vasoconstrictie) Functie: inhibitie van motiliteit en van secreties en modulatie van vasomotorische tonus.  GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Anatomie van de intrinsieke innervatie mucosa muscularis mucosae submucosa submucosal plexus (Meissner) circular muscle myenteric plexus (Auerbach) longitudinal muscle serosa Het enterisch zenuwstelsel “The little brain of the gut” B72 GASTROINTESTINALE MOTILITEIT intrinsieke innervatie Over 100 million nerve cells in the gut wall make up the ENS, an autonomous nervous system that regulates vital gastrointestinal functions independently from the central nervous system – hence its alias “little brain in the gut”  GASTROINTESTINALE MOTILITEIT intrinsieke innervatie Acetylcholine 1. Excitatorisch neuron Tachykinines (SP) 2. Inhibitorisch neuron NO (stikstof oxide) VIP (Vasoactive Intestinal Peptide) & ATP (co release) PACAP: (pituitary adenylyl cyclase activating peptide)  The mysteries of the intestine The corner stone of intestinal transit: the peristaltic reflex  De peristaltische reflex Ascending excitation Descending inhibition SERT = serotonin transporter TpH = tryptophan hydroxylase  De peristaltische reflex Beschreven in 1899 door Bayliss en Starling Vormt de hoeksteen van het mechanisme dat zorgt voor het transport van de darminhoud van mond tot anus Wordt autonoom verzorgd door het enterische zenuwstelsel en is gemedieerd door een netwerk van zenuwcellen in de myenterische plexus De reflex wordt getriggerd door mechanische prikkel (=distentie) van de darmwand Enterochromaffiene cellen (EC cel) detecteren de bolus in het darmlumen, en stellen vervolgens serotonine vrij. Zij zetten dus een mechanische prikkel om in een chemische prikkel, die kan worden gelezen door zenuwvezels van sensiebele neuronen met cellichaam gelegen in de myenterische plexus. Deze zenuwvezels liggen aan de basis van de EC cel en geven de prikkel vervolgens door aan interneuronen. Interneuronen exciteren daarna motorische neuronen die de darm zullen doen contraheren of relaxeren.  De peristaltische reflex Het deel van de darm distaal van (of voor) de bolus zal relaxeren doordat er inhiberende motorneuronen geactiveerd worden Deze inhiberende motorneuronen relaxeren de spiercellen door vrijstelling van stikstof oxide (NO) en vasoactief intestinaal polypeptide (VIP) Op deze manier maakt de darm zich klaar om de bolus als het ware op te vangen Het deel proximaal (meer naar de mond gelegen) van de bolus zal onder invloed van exciterende motorneuronen samentrekken. Dit gebeurt dmv vrijstelling van acetylcholine en substance P Het gevolg van deze contractie is dat de bolus wordt voortgeduwd naar het gerelaxeerde deel van de darm  Enterische neuronen Dogiel in 1899: verschillende neuronen in ENS op basis van morphologie Dogiel II 50  Dogiel I Dogiel III Dogiel I B46  Enterische neuronen Dogiel in 1899: verschillende neuronen in ENS op basis van morphologie Dogma: “one neuron, one neurotransmitter” (= achterhaald) Verscheidenheid aan type neuronen: – Functie: sensorisch, motorisch (inhibitoir, excitatoir), interneuron – Electrische eigenschappen (after hyperpolarisation (AH) neuron, S neuron) – Chemische codering (neurotransmitters vrijgesteld) B47  GASTROINTESTINALE MOTILITEIT intrinsieke innervatie: neurotransmitters Choline acetyl transferase Nitric oxide synthase  GASTROINTESTINALE MOTILITEIT intrinsieke innervatie: neurotransmitters Neurotransmission Excitatory: Ach; ATP; CGRP; GABA; VIP Glut; serotonin (5-HT); SP; VIP; … ChAT SP Inhibitory: Norepinephrine; NPY; SOM; GAL; opioids, 5-HT; …. Neuromodulation (excitatory or inhibitory) Adenosine; ATP; glucose; glycine; hormones; immune-mediators; 20µm  M. Schemann SCFA; 5-HT; ….. Enterische neuronen Electrophysiological subtypes S neuron: kan meerdere actiepotentialen afvuren, dit zijn waarschijnlijk interneuronen of motor neuronen (zie gele spikes) AH (afterpolarization) neuronen: deze vertonen een hyperpolarisatie (meer negatieve membraanpotentiaal)na een actiepotentiaal ( licht blauwe spikes) waardoor ze gedurende een periode niet meer geëxciteerd kunnen worden. Dit zijn waarschijnlijk sensiebele neuronen. GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Controle mechanismen Neurale controle – Extrinsiek – Intrinsiek Myogene controle Hormonale controle GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Controle mechanismen Neurale controle – Extrinsiek – Intrinsiek Myogene controle - gladde spieren -interstitiele cellen van Cajal Hormonale controle GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Gladde spiercellen  Gladde spiercellen: een elektrisch gekoppeld syncytium Gap junction Gap junction channels Gap junctions pass electrical current from muscle fiber to muscle fiber  Activatie and regulatie van het contractiel apparaat van de gladde spiercel Verhoging van de intracellulaire Ca2+ concentratie kan resulteren van: 1. Activatie van een GPCR receptor 2. Activatie van een VDCC: verandering van membraanpotentiaal opent ionkanaal 3. Activatie van een ROC: binding van een ligand op deze receptor opent een ionkanaal in de receptor (bvb nicotine receptor) ROC= receptor operated channels VDCC= voltage-dependent calcium channel GPCR= G-protein-coupled receptor MLC = myosin light chain MLCK = myosin light-chain kinase PLC = phospholipase C INS(1,4,5)P3 = inositol triphosphate GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Gladde spiercellen INHIBITION OF INTESTINAL SMOOTH MUSCLE GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Interstitiële cellen van Cajal GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Interstitiële cellen van Cajal  Interstitiele cellen van Cajal zijn de pacemakers van de darm Interstitiele cellen van Cajal bepalen de frekwentie van darm contracties Indien er geen ICC zijn, worden er geen slow waves geregistreerd (w/wv muizen zijn mutante muizen zonder ICCs) ICC network ICC Action potential / slow wave Smooth Gap junctions muscle Muscle B59 Action potential / slow wave  Alleen als er een actiepotentiaal optreedt tijdens een slow wave contraheert de spiercel Frekwentie van slow waves (bepaald door ICC) varieert sterk: 3 per minuut in de maag, 10-12 per minuut in de dunne darm Enkel wanneer er neurotransmitter vrijstelling is tijdens een slowwave, zal er een actiepotentiaal optreden, met Ca influx en contractie tot gevolg Acetylcholine GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Gladde spiercellen en ICCs GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Gladde spiercellen en ICCs  3/ minuut 10-12/ minuut B63 Disturbed motility in the absence of ICCS +/+ wild type W/W V mutant Chronic intestinal pseudo-obstruction Radiological findings  Abdominal distention in a patient with Hirschsprung’s disease Patients have a narrowed segment of colon in the rectum. Histological examination of this narrowed segment reveals an absence of ganglion cells from both the submucosal and myenteric plexuses. The patient's constipation and resulting megacolon are secondary to failure of this “aganglionic” segment to relax in response to proximal distention. GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Controle mechanismen Neurale controle – Extrinsiek – Intrinsiek Myogene controle Hormonale controle GASTROINTESTINALE MOTILITEIT Hormonale controle CNS appetite GRP Gastrin Ghrelin CCK GIP Orexin Motilin Secretin Somatostatin PYY GLP-1,2  Normale motiliteit Meerdere functies: – Stockage van luminele inhoud (gastric fundus, proximal colon) – Mengen en “vermalen “ (grinding) van voedsel – Transport van maagbrij (chyme) aan een snelheid die afgestemd is om een optimale absorptive van nutrienten te bekomen – Expulsion of onverteerd materiaal Dit wordt bekomen door contracties en relaxaties die georganiseerd zijn in welbepaalde motorische patronen Deze “motor patterns” zijn opgeslagen in het enterisch zenuwstelsel (= software of the gut) Het enterisch zenuwstelsel “The little brain of the gut” B81  The ENS generates basic patterns of motor behavior Neural circuitry Smooth 1. Propulsion of the ENS Muscle 2. Segmentation (bv dundarmvertering) 3. Physiological ileus ICC (bv stockage in de maag Sensory neurons Slow waves Interneurons Action Potentials Motor neurons Contractions  Motiliteit (Nuchter) Interdigestive Cycli III I Fases II III Fase III Fase I Fase II Maag Fase III Sporadische Pylorus Peristaltische golven Motorische Duodenum Accumulatie stilte Segmentatie van residue van maag Contracties en chyme & duodenum & geisoleerde Jejunum Peristaltische golven Fase II Motorische Stilte Ileum Fase I Fase III Normal fasting motility Fasting motor pattern Migrating motor complex (MMC) – Cylcus van 60-90 min Fase 1: geen activiteit Fase 2: ad random contracties Fase 3: maximale activiteit gedurende 5 tal minuten – Interdigestieve “housekeeper”: golf van maximale contractiele activiteit van maag tot ileocaecale junctie (faze 3) (6-8 cm per minuut) – Max frekwentie in antrum (3/min) vs dunne darm (12/min) – Schoonvegen van darmlumen (voorkomen bezoar vorming in maag en bacteriele overgroei in dunne darm) – Geinitieerd door intestinaal hormoon ghrelin (hongerhormoon) (en motiline) Omschakeling naar gevoed patroon bij voedselinname Downloaded from: StudentConsult (on 5 March 2013 08:33 AM) © 2005 Elsevier Sensorische innervatie van de darm  Sensorische innervatie van de darm Ook hier is er een opsplitsing te maken tussen extrinsieke innervatie (info naar ruggemerg, hersenstam en hersenen) – intrinsieke innervatie (ENS) (lokale processen) Extrinsieke innervatie: – Nervus vagus met sensiebele neuronen in ganglion nodosum en eindigend in hersenstam – Sympathische banen met cellichamen in dorsal root ganglia en eindigend in ruggemerg Intrinsieke innervatie: IPAN = intrinsic primary afferent neuron (zie peristaltische reflex)  Sensory Innervation of the GI Tract by Intrinsic and Extrinsic Afferents Medullary Brainstem Nodose  Nucleus ganglia tractus Spinal Cord solotarius / Dorsal root motorische ganglia kern n vagus Vagus nerve Prevertebral Splanchnic and pelvic nerves Vooral fysiologische stimuli ganglia Vooral pijnlijke stimuli Longitudinal muscle Myenteric IPANs Myenteric plexus Circular muscle Submucosal IPANs Submucosal plexus Muscularis mucosae Mucosa  Multiple Types of Sensory Receptors Are Present in the Digestive Tract Mechanoreceptors  Muscle (stretch, tension, length)  Mucosal Chemoreceptors  Acid  Osmotic  Amino acid  Lipid  Glucose Thermoreceptors Pain  Sensory Receptors Transform Changes in Stimulus Energy Into Action Potential Codes Sensory receptor Calibration curve Mechanical stimulus Conduction Chemical Firing stimulus frequency (action potentials/sec.) Generator potential Action Firing threshold potential Stimulus intensity  Vagale sensorische input naar de hersenen N. Vagus is vooral sensorisch en is vooral betrokken bij het detecteren van fysiologische stimuli Meestal maakt dit deel uit van een vagovagale “reflex” Signalen worden doorgegeven naar de Nucleus tractus solitarius in de hersenstam. Deze integreert de informatie en zorgt voor een gepaste fysiologische reactie. Dit gebeurt dmv activatie van motor neuronen in de motorische kern van de N. vagus  Vagovagale reflexen De motorische zenuwvezels van N. Vagus maken synaps met motorische neuronen van het ENS Deze kunnen inhiberend of exciterend zijn – dus activatie van de N. vagus kan zowel de darm doen contraheren als relaxeren (of secretie stimuleren), afhankelijk van het type neuron dat geactiveerd wordt Voorbeelden van vagovagale reflex zijn: – Adaptieve relaxatie van de maag bij voedselinname – Stimulatie maagzuursecretie – Inhibitie van maagontlediging door vetten in duodenum B93  Sympathische sensorische innervatie Splanchnische sensorische zenuwvezels hebben hun cellichaam in de dorsal root ganglia en synapsen in de dorsale hoorn van het ruggemerg Deze vezels mediëren spinale reflexen en zorgen voor het detecteren van intestinale sensaties, inclusief pijn (in tegenstelling tot de N. vagus) Welke stimuli in de darm geven eigenlijk pijn? Extrinsic afferent nerve fibers innervating the intestine Adapted from: Brierley & Linden, Nat Rev Gastro Hepatol  Stimuli die pijn geven in de darm Distentie van de darm (vooral snelle distentie) Krachtige darmcontracties (krampen) Tractie aan het mesenterium van de darm Ontsteking Ischemie Let wel: vele stimuli die somatische pijn geven, zoals prikken, snijden, branden etc geven geen pijn in de darm! Zo zal een poliepectomie bv geen pijn geven. B96  Ascending Visceral Pain Pathway Primary MCC somatosensory cortex pACC Thalamus Insula Reticulothalamic Spinothalamic Spinomesencephalic Spinoreticular Test balloon Dorsal reticular nucleus Spinal cord Spinal afferent Rectosigmoid B34 GB1  Ascending Visceral Pain Pathway Primary MCC somatosensory cortex pACC Thalamus Insula Reticulothalamic Spinothalamic Spinomesencephalic Spinoreticular Test balloon Dorsal reticular nucleus Spinal cord Spinal afferent Rectosigmoid B34 GB1  Descending Visceral Pain Pathway Naast opstijgende banen zijn er eveneens dalende banen die pijnsignalen moduleren thv het pACC ruggemerg (zie * op figuur) Dit gebeurt vooral door vrijzetting Thalamus van noradrenaline, serotonine PAG en opioiden. Locus coeruleus Amygdala Caudal raphe Psychische problemen nucleus (depressie) kunnen gepaard Noradrenergic Rostral Serotonergic gaan met het uitvallen of minder Test ventral medulla optimaal functioneren van deze balloon banen, en zou aan de basis Opioid kunnen liggen van toegenomen pijnperceptie en chronische Rectosigm Spinal afferent * Spinal cord pijnsyndromen. oid  Factoren die pijnperceptie beinvloeden Psychische factoren – Anticipatie – Depressie, angst – Stress Ontsteking – Bijv. huidgevoeligheid bij zonnebrand – Buikklachten na gastrointestinale infectie B100  Conscious perception of visceral stimuli Normal Central Peripheral Abnormal processing Depression Anxiety Increased sensitivity of afferents Increased intestinal distension Stimulus intensity Stimulus intensity Stimulus intensity Conscious Conscious Conscious perception perception perception Time Time Time  Gerefereerde pijn: convergentie van somatische en viscerale afferenten Sommige somatische (huid) en viscerale sensorische vezels synapsen thv de Brain dorsale hoorn op hetzelfde neuron van Somatic het ruggemerg afferent Bijgevolg zal hevige pijn in een orgaan Right upper quadrant + right (galblaas, hart) aanleiding geven tot foutieve shoulder pain Dorsal root ganglion interpretatie in de hersenen wat betreft lokalisatie Visceral Het meest typische voorbeeld is pijn in de afferent linker arm bij hartinfarct, of uitstraling naar rechter bovenbuik en rechter schouder bij Gallbladder galkolieken  Psychological impact on gut physiology “The appearance of the mucosa correlated with Tom’s mood … scarlet and turgid during excitement and anger… pale, dry, thin and sticky when frightened or depressed… Stewart Wolf and his patient Tom, 1956 Psychological impact on gut physiology An experiment that will never be repeated again…