Fisiología Gastrointestinal
Constituido por el tracto gastrointestinal (boca, esófago estómago e intestinos grueso y delgado) y órganos (dientes, lengua, hígado con vesícula biliar y páncreas) necesarios para la digestión.
Los productos del páncreas e hígado se vierten a nivel del duodeno: en la mucosa asientan glándulas endocrinas importantes de control de vaciamiento del estómago.
Funciones:
Funciones generales del aparato digestivo
Suministrar nutrientes, agua y electrolitos, para cumplirlo realiza las funciones de digestión y absorción. Esas funciones se realizan mediante las siguientes actividades:
PRINCIPIOS GENERALES DE LA MOTILIDAD GASTROINTESTINAL
Las funciones motoras del intestino corren a cargo del músculo liso. La pared intestinal se compone de cuatro capas:
El músculo liso GI es un sincitio, en el cual los impulsos viajan en todas direcciones
Actividad eléctrica del músculo liso GI
Mantienen un ritmo por frecuencias de ondas lentas propias del potencial de membrana, por las bombas Na/K Los potenciales en espiga son impulsos reales de potenciales de acción y producen la contracción muscular. El potencial de reposo normal es de -56mV, pero puede ser alterado por:
Despolarización: estiramiento muscular, acetilcolina, estimulación por nervios parasimpático u hormonas
Hiperpolarización: Noradrenalina o adrenalina, estimulación por nervios simpáticos
Control nervioso de la función gastrointestinal: El sistema nervioso entérico
El tubo digestivo posee su propio sistema nervioso, el SN entérico, el cual empieza en el esófago y termina en el ano. Se compone de dos plexos:
El plexo mientérico (Auerbach) se encuentra entre las capas musculares. Determina el tono muscular del tubo digestivo, su estimulación aumenta las contracciones rítmicas, la velocidad de contracción y conducción. Inhibe el esfínter pilórico, válvula ileocecal, y esfínter esofágico inferior.
El plexo mucoso (Meissner) es un plexo interno, en la submucosa controla la función de la pared interna y la secreción gastrointestinal local, la absorción local y la contracción local, por retroalimentación con el epitelio.
Control autónomo del aparato gastrointestinal
Los nervios parasimpáticos craneales aumentan la actividad del SN entérico, a través de los nervios vagos, inervan desde la boca hasta la primera mitad del intestino grueso. Los nervios parasimpáticos sacros aumentan la actividad del SN entérico, a través de los nervios pélvicos, desde la segunda mitad del IG hasta el ano, estimulando los reflejos defecatorios.
Reflejos gastrointestinales
El control gastrointestinal depende de tres tipos de reflejos:
Reflejos íntegros dentro del SN entérico: Secreción, peristaltismo, contracciones
Reflejos que van del tubo digestivo a los ganglios simpáticos y regresan al tubo digestivo: Reflejo gastrocólico e ileocecal.
Reflejos del tubo digestivo que van a la médula espinal y regresa al tubo digestivo: reflejos dolorosos, defecatorios, estomacales
Tipos de movimientos funcionales en el tubo digestivo
Peristaltismo es el movimiento propulsivo básico GI. La distensión del tubo digestivo crea un anillo contráctil que se desplaza hacia el ano, con la relajación ulterior. Esto se denomina el reflejo mientérico, y junto a la dirección al ano se denomina «Ley del intestino».
Las contracciones locales determinan la mezcla en el tubo digestivo. Algunas veces el peristaltismo ocasiona la mezcla, cuando hay un obstáculo. En otras condiciones, las contracciones locales duran unos segundos y luego aparecen en otros puntos.
Flujo sanguíneo gastrointestinal: «circulación esplácnica»
Esta circulación recoge el flujo sanguíneo del tubo digestivo, bazo, páncreas y pasa al hígado por la vena porta, para salir por las venas hepáticas. Los vasos sanguíneos del tubo digestivo forman parte de la circulación esplácnica.
Durante la absorción local de nutrientes, el flujo se dirige a las microvellosidades, así mismo se incrementa la actividad motora. Durante la digestión se liberan sustancias vasodilatadoras, hormonas peptídicas(CCK, gastrina, secretina). Algunas células secretan calidina y la bradicinina (vasodilatadores potentes).
La falta de oxígeno incrementa el flujo sanguíneo un 50% por hipoxia tisular secundaria. El flujo sanguíneo suele ser proporcional al grado de actividad local. La estimulación parasimpática estimula el flujo sanguíneo, además por el aumento de la actividad glandular La estimulación simpática reduce el flujo sanguíneo, aunque existe el escape autorregulado por la isquemia. La vasoconstricción simpática funciona si otras regiones necesitan sangre, como en el shock o hemorragia. El control nervioso del flujo sanguíneo gastrointestinal.
Propulsión y mezcla de los alimentos en el tubo digestivo
Ingestión de alimentos:
La fase de deglución faríngea es involuntaria y representa el tránsito del alimento a través de la faringe hasta el esófago.
Cuando el alimento está listo para su deglución, es impulsado por la lengua a la faringe.
El bolo impulsado inicia una serie de contracciones mediadas por el tronco encefálico, produciendo los siguientes cambios
El paladar blando sube para bloquear las coanas
Los pliegues palatofaríngeos evitan el paso de grandes objetos
Las cuerdas vocales se aproximan mucho y la epiglotis desciende, para bloquear la tráquea.
El esfínter esofágico superior se relaja
En la faringe se crea la primera onda peristáltica
El esófago presenta dos tipos de peristaltismo
Primario: continuación de la onda de la faringe, mediada por el nervio vago
Secundario: reacción a la distención del esófago q impulsa la comida al estómago, sin inervación.
El esfínter esofágico inferior se relaja antes de la llegada de la onda peristáltica.
El esfínter esofágico inferior mantiene el tono hasta la llegada de la onda peristáltica, para permitir el paso del alimento al estómago.
Funciones motoras del estómago
Los reflejos enterogástricos duodenales reducen el vaciamiento gástrico ante estímulos como Distención duodenal Irritación duodenal Acidez u osmolalidad excesiva. El esfínter pilórico forma un pequeño orificio para la salida lenta de mezcla, casi líquida. La retropulsión es un mecanismo que regresa la mezcla hacia el cuerpo del estómago, para mejorar el mezclado El estómago se relaja cuando le llega el alimento.
El estómago cumple tres funciones primarias:
Almacenar el alimento hasta pasar al duodeno
Mezclar el alimento con las secreciones para formar el quimo
Vaciar el alimento al intestino delgado a la velocidad idónea entre digestión y absorción
Movimientos del intestino delgado
Se trata de contracciones sucesivas que fragmentan el quimo y las partículas sólidas. La distensión del ID induce contracciones de segmentación. A velocidad de 0,5-2 cm/s, por lo cual toma al quimo de 3 a 5 h llegar a la válvula ileocecal El quimo es impulsado a través del ID por las ondas peristálticas.
Señales nerviosas: Entrada del quimo y reflejo gastroentérico
Señales hormonales: Liberación de gastrina, CCK e insulina Las señales nerviosas/hormonales controlan el peristaltismo
Movimientos del colon
Las funciones principales del colon son:
absorción de agua y electrolitos
almacenamiento de heces hasta su salida.
La contracción de los músculos circulares y longitudinales forma «haustras» con dos objetivos:
Propulsión anterógrada de la carga fecal hacia el ano
Mezcla: las contracciones se introducen y ruedan, exponiendo las heces a la mucosa intestinal Los movimiento en masa empiezan con un anillo de constricción que desplaza la materia fecal «en masa» en forma distal
Cuando la masa llega al recto, empiezan los deseos de defecar Los reflejos gastrocólico y doudenocólico se conducen a los nervios del SNA estimulan al colon El reflejo intrínseco del SNA empieza con la distención del recto, que van al Plexo Mientérico. Así se inician ondas peristálticas que viajan al colon sigmoideo, recto y ano, y relajan el esfínter anal interno
Si se relaja al mismo el esfínter externo, se da la defecación. EL reflejo defecatorio intrínseco es débil. Debe de ser reforzado por impulsos parasimpáticos de los segmentos medulares sacros, lo cual refuerzan las ondas peristalticas y el reflejo intrínseco se convierte en un verdadero impulso.
Funciones secretoras del tubo digestivo
Principios generales de la secreción del tubo digestivo:
El contacto de alimentos con el epitelio estimula la secreción.
La estimulación mecánica actúa sobre las glándulas locales y estimulan el SN entérico
Estimulación táctil
Estimulación química
Distención de la pared gastrointestinal
La estimulación parasimpática aumenta la velocidad de secreción glandular. A excepción del intestino delgado y porción proximal del IG. La estimulación simpática puede tener un doble efecto. La estimulación aislada genera un aumento mínimo.
Secreción de saliva
La saliva contiene una secreción mucosa y una secreción serosa:
La secreción serosa contiene ptialina, enzima que digiere los almidones.
La secreción mucosa contiene mucina (lubricante y protector).
La secreción salival es similar al Liquido extracelular más enzimas, pero se modifica. Por reabsorción de Na y secreción de K+. Si se reabsorbe Na+ en exceso, se reabsorbe Cl- de forma pasiva.Los iones HCO3- se secretan, por intercambios Cl/HCO3 y secreción activa.
La salivación está regulada principalmente por señales parasimpáticas •Los núcleos salivales del encéfalo se excitan por estímulos del gusto y táctiles. También puede estimularse por centro de salivación superiores (imaginación, sentidos).
Secreción gástrica
La mucosa gástrica dispone de dos tipos fundamentales de glándulas tubulares:
Glándulas oxínticas: se localizan en el cuerpo-fondo. Contiene tres tipos de células:
Células mucosas del cuello: secretan moco, pepsinógeno
Células péptidas(principales) Secretan pepsinógeno
Células oxínticas (parietales): Secretan HCl y factor intrínseco
Glándulas pilóricas: Propias del antro, segregan principalmente moco, pero también pepsinógeno y gastrina
Las células parietales secretan el ácido gástrico en la luz de la célula, contiene HCl a 155mEq/L, KCl a 15mEq/L y algo de NaCl. El HCl y la pepsina son necesarios para la digestión proteica. Los pepsinógenos son inicialmente inactivos, pero el HCl los convierte en pepsina activa Las células parietales también producen el «factor intrínseco». Este es esencial para la absorción de la vitamina B12. Si faltan estas células, la persona presenta aclorhidria y anemia perniciosa. ACh estimula de la secreción de pepsinógeno, HCl y moco. Gastrina e histamina estimulan sobretodo la producción de HCl.
Las señales de los nervios vagos hacen que las células G secreten gastrina y la sangre la lleva a las células parietales. La histamina, con la estimulación conjunta de ACh y gastrina, estimulan poderosamente la producción de ácido, con la histamina como cofactor La ACh y el HCl estimulan la secreción de pepsinógeno, donde el HCl actúa como cofactor El exceso de ácido inhibe la secreción gástrica, cuando baja de 3. La acidez estimula la somatostatina y reduce la secreción de gastrina. El ácido genera un reflejo nervioso de inhibición gástrica para proteger el estómago Los factores que estimulan la secreción gástrica son la acetilcolina, gastrina e histamina
Existen tres fases de la secreción gástrica
Fase cefálica: Es la anticipación a la ingesta de comida, por la estimulación de los órganos de los sentidos, significa el 30%
Fase gástrica : comienza con la distención del estómago, que causa estímulos nervioso y liberación de gastrina, significa el 60%
Fase intestinal: Empieza con los estímulos de la distención del I delgado, o la presencia de productos de la digestión proteica.
Páncreas
Los ácinos pancreáticos segregan las enzimas digestivas. Las enzimas más importantes son:
Tripsina→Tripsinógeno
Quimiotripsina→Quimiotripsinógeno
Carboxipolipeptidasas→probarboxipolipeptidasa
Amilasa pancreática, hidroliza casi todos los H de C, menos la celulosa.
Lipasa pancreática: hidroliza los triglicéridos Á. grasos + monoglicéridos
Colesterol esterasa; que hidroliza los ésteres de colesterol
Fosfolipasa, que separa Á. grasos + fosfolípidos.
La secreción pancreática ocurre en tres fases:
Fase cefálica: Las señales nerviosas estimulan un 20% de las secreciones pancreáticas.
Fase gástrica: La estimulación nerviosa propia de las acciones gástricas aporta un 5-10% de secreciones enzimáticas.
Fase intestinal: Cuando el quimo entra en el intestino, las secreciones pancreáticas se tornan abundantes en respuesta a secreción hormonal
Secreción de bilis por el hígado
funciones del árbol biliar:
Digestión y absorción de grasas: Las sales biliares contribuyen a emulsificar las grasas, facilitando la acción de la lipasa. Además facilita su absorción y transporte.
Eliminación de productos de desecho: la bilis sirve como medio de excreción de subproductos, como la bilirrubina, producto de la catálisis de hemoglobina y exceso de colesterol.
La bilis es importante para:
La porción inicial (segregada por los hepatocitos), con grandes cantidades de Á. biliares, colesterol y compuestos orgánicos. Pasa desde los conductillos biliares de las láminas hepáticas.
La solución acuosa de iones Na+ y HCO3- se añade en su paso por los conductos biliares, estimulada por la secretina. La bilis se segrega en dos etapas.
El transporte activo de Na en el epitelio vesicular arrastra el H2O y el Cl-, y así los compuestos solubles, concentrando la bilis hasta cinco veces.
La CCK estimula la contracción vesicular, ante la presencia de grasas; contrae la vesícula biliar y relaja el esfínter de Oddi, que sella la salida del colédoco. La bilis se concentra en la vesícula biliar
Secreciones del intestino delgado
Las glándulas de Brunner segregan moco alcalino al intestino delgado y se estimula por:
Estímulos táctiles o irritantes
Estimulación vagal
El moco protege la pared duodenal de su digestión por jugo gástrico. Además responden de manera rápida a la irritación. Contiene un exceso de iones HCO3 para mantener neutra el contenido intestinal, junto al HCO3 de la bilis y jugo pancreático.
Las criptas de Lieberkühn segregan los jugos digestivos intestinales. Se encuentra cubierto de un epitelio formado por dos células:
Las celulas caliciformes segregan moco, con sus funciones habituales
Los Enterocitos, que segregan o reabsorben agua y electrolitos, junto a los productos de la digestión, en la superficie de las vellosidades
Secreción de moco en el intestino grueso
Casi toda la secreción del intestino grueso es moco. Este moco protege al intestino grueso de la excoriación aporta la adherencia propia de la materia protege la pared intestinal de las bacterias. Confiere una barrera que impide el ataque de la pared intestinal por el ácido.
Digestión y absorción el tubo digestivo.
Digestión de los diversos alimentos mediante hidrólisis
La digestión de glúcidos empieza en la boca. La ptialina salival hidroliza el almidón→maltosa y otros micro polímeros. Al menos se hidroliza el 5% en la boca y dura una hora en la boca, hasta que el pH bajo inactiva la ptialina. La ptialina pancreática tiene similar función, pero con mayor potencia, en el jugo pancreático digiere todos los almidones. Los disacáridos y micro polímeros son hidrolizados a monómeros en el borde en cepillo de las microvellosidades. La glucosa representa normalmente el 80% de la digestión de glúcidos
Digestión de las grasas
La primera etapa de la digestión de las grasas es la emulsificación por los ácidos biliares y la lecitina. En la emulsificación, las gotas de grasas se fragmentan y aumenta la superficie de acción porque las lipasas son enzimas que sólo atacan la superficie globular. Los triglicéridos son digeridos por la lipasa pancreática. La lipasa pancreática es la enzima principal de digestión de lípidos, generada en grandes cantidades y secretada con el jugo pancreático, ejerce su efecto en minutos. Las sales biliares forman micelas que aceleran la digestión de las grasas. Debido a la reversibilidad de la digestión grasa, se forman micelas que encapsulan los monoglicéridos y Á. grasos libres.
Principios básicos de la absorción gastrointestinal
Los pliegues de Kerckring, las vellosidades y microvellosidades aumentan en casi 1000 veces las superficie de absorción de la mucosa. La superficie total se calcula en 250m2. Los pliegues de Kerckring triplican la superfice absortiva. Las vellosidaes se proyectan 1mm y multiplican por 10 las superficie de absorción Las microvellosidades cubren toda la superficie y multiplican por 20 la superficie.
Absorción en el intestino delgado
Absorción de agua
El agua se transporta a la membrana intestinal por difusión. Se absorbe por dilución del quimo, y como el intestino absorbe sustancias, el agua «sigue» por ósmosis los solutos para ir a la sangre, por lo cual el contenido intestinal y extracelular son casi iguales.
Absorción de iones
El sodio se transporta activamente por la membrana intestinal. Se transporta a través de las membrana basolateral al espacio paracelular, así crea un gradiente a favor desde la luz al borde en cepillo. Este mismo gradiente facilita la ósmosis y entre a la sangre circulante. La aldosterona potencia la absorción de Na+ en el epitelio intestinal, lo cual conlleva el arrastre de iones Cl-, agua y otras sustancias, sobretodo a nivel de colon.
Absorción en el intestino grueso: Formación de heces
La mitad proximal del colon contribuye a la formación de electrolitos y agua. La mucosa del IG posee mucha capacidad para la absorción de sodio, lo cual conlleva la absorción consiguiente de cloruros y agua. Las uniones estrechas impide la retrodifusión de solutos, lo cual mejora el gradiente osmótico de absorción de agua. EL IG permite absorber de 5-7L de líquidos y electrolitos máximos. Cuando ingresa un exceso de líquidos por la válvula ileocecal, se excretan en forma de diarrea.
Las heces se componen generalmente por ¾ de agua y ¼ de sólidos. La materia sólida se compone por 30% de bacterias muertas, 10-20% de grasas 10-20% de materia inorgánica, 2-3% de proteínas y un 30% de residuos alimentarios indigeribles, como pigmentos biliares y células epiteliales. El color pardo de las heces se debe al pigmento estercobilina y urobilina, mientras que el olor se compone de indol, escatol, mercaptano y ácido sulfhídrico.
VIDEO
CUESTIONARIO
Se libera tras la ingesta de una comida y puede inhibir la motilidad intestinal:
R: Secretina
Es una función del intestino grueso:
R: Absorción de agua
Factor que estimula el vaciamiento gástrico:
R: Secreción de gastrina
Hormona que estimula la motilidad gástrica:
R: Gastrina
En que parte del túbulo digestivo se secretan las peptidasas y las disacaridasas, las cuales intervienen en la degradación de las proteínas e hidratos de carbono:
R: Intestino delgado
Hormona que disminuye el grado de contracción tónica del esfinter de Oddi a nivel de la ampolla de Vater:
R: Colecistocinina
Hormona que aumenta la motilidad de la vesícula biliar:
R: Colecistocinina
Su función es el almacenimiento, mezcla y vaciamiento de los alimentos:
R: Estómago
Lugar donde se encuentra la mayor intensidad de peristatismo gástrico:
R: Antro gástrico
Glándula gástrica productora de acido clorhídrico, pepsinógeno, factor intrínseco y moco:
R: Glándula oxinticas