Fyziológia gastrointestinálneho traktu - PDF na stiahnutie zadarmo

Fyziológia gastrointestinálneho traktu Cem Ekmekcioglu [email protected] www.ekmekcioglu.at

stiahnutie

Gastrointestinálny trakt (MDT) Mechanické spracovanie Transport Skladovanie Trávenie Resorpcia a sekrécia 3

Kontrola funkcií hormónu MDT Neuropept. Enterický NS Vegetatívny NS Ekmekcioglu 2003 5

Parasympatická inervácia MDT 6

Sympatická inervácia MDT 7

Enterický nervový systém a neurotransmitery: niektoré fakty Pozostáva z aferentných (senzorických), eferentných (motorických a nemotorických) nervových vlákien a interneurónov. Komunikuje s CNS (vagus, sympatický nervový systém). Prítomné sú cholinergické, adrenergné a NCNA neuróny. Existuje veľa excitačných a inhibičných neurotransmiterov. zúčastňujú sa na prenose informácií (AcH, noradrenalín, NO, látka P, VIP, ATP, endogénne opioidy, 5-HT atď.) Črevné a systémovo účinné hormóny ovplyvňujú enterické neuróny 8

Neurónové systémy zapojené do gastrointestinálnych funkcií Od: Davison JS. Enterický nervový systém. In: Comprehensive Human Physiology, zväzok 2, Greger R; Windhorst U (vyd.), S. 1415-1423 9

Črevný epitel: zväčšenie povrchu Schmidt/Thews, Physiologie des Menschen 10

Villus, krypta a epitel 11

Celiac Histology Owens SR, Greenson JK, Histopathology 2007 12

Epiteliálne bariéry Od: Johnson LR, Gastrointestinálna fyziológia 13

Črevný epitel: fyzikálne parametre Schmidt/Thews, učebnica fyziológie 14

Zavedenie úzkych križovatiek Clayburgh DR, Shen L, Turner JR, Lab Invest 2004 Immunofluorescenčný obraz. Bunkové jadrá = modrá, aktín = zelená, ZO-1 = červená 15

Zvýšenie epiteliálnej (paracelulárnej) permeability prostredníctvom: * Hypertonických roztokov, mediátorov žírnych buniek, ako sú napr. TNF-α (na potravinové alergie, stres, zápalové ochorenia čriev), alkoholový stres. Baktérie (napr. E. coli), stres (prostredníctvom CRH a mediátorov žírnych buniek), zvyšovali oxidačný stres, nesteroidné protizápalové lieky (inhibítory COX) * väčšinou na základe štúdií in vitro 16. Testovanie na zvieratách

Mechanizmy? Clayburgh DR, Shen L, Turner JR, Lab Invest 2004 17

Črevný epitel: definície transportných procesov 18

Sekrécia latinsky secretio = sekrét 19

Sekrécia v MDT: kde? zložené žľazy (slinné žľazy, pankreas, pečeň, Brunnerove žľazy dvanástnika) bunky pohára sekrečné krypty jednoduché tubulárne žľazy žalúdka 20

Sekrécia v MDT: čo? Hlienové enzýmy žlčové alebo žlčové kyseliny antiinfekčné látky (siga, lyzozým atď.) Voda a soli 21

Sekrécia v MDT: na čo? Trávenie (enzymatické trávenie) Neutralizácia pH Ochranný a mazací film Rozpúšťanie natrávených živín Difúzne procesy Imunitná obrana 22

Regulácia sekrécie Luminálne stimuly (chemo-mechanosenzory v sliznici reagujú na živiny, zmeny pH, dotyk a naťahovanie) Psychologické faktory Neuropeptidy/neurotransmitery a ich vplyv na sekréciu Acetylcholín (stimuluje) VIP (stimuluje) ATP (stimuluje) Noradrenalín (inhibuje) ) GI hormóny (pozri ďalšie snímky) 23

Hormóny zažívacieho traktu (1) Hormón Miesto tvorby Stimul (y) uvoľňovania Najdôležitejšie funkcie Gastrín, najmä antrálne proteíny, N. vagus (GRP), inhibovaný pri pH (?) Paracelulárne prostredníctvom aquaporínov (rôzne izotypy) Via Na + transportér (SGLT1 a ďalšie? ) 59

Črevný transport vápnika CaBP = proteín viažuci vápnik 60 od: Johnson LR, gastrointestinálna fyziológia

Potravinové železo Fe 3+ hem transportér hemu železa (?), Difúzia (?) Redukcia e - Fe 2+ H + β 3 -integrín-mobilferrín (?) Fe 3+-reduktáza DMT 1 Fe ferroportín transferín Fe2 + F3 + hephaestín feritín Luminale side Serosale Strana Črevné transportné mechanizmy železa 61 Ekmekcioglu 2002, prepracované z roku 2004

Množstvo absorbovaného rastlinného železa závisí od: Výživového stavu Požiadavky po 2 erytropoetickej aktivite Zdravotný stav Faktory súvisiace s hostiteľom Gastrointestinálne faktory ph Črevný tranzitný čas GI- mikroflóra Účinnosť trávenia Štruktúra a funkcia bunkových buniek sliznice Črevná biologická dostupnosť Diétne faktory Chemická forma koncentrácie živín zosilňovače/inhibítory pomeru výživných látok v strave 62

Motilita a peristaltika 63

Motilita a peristaltika: Definície * Motilita: schopnosť pohybu; Pohyby, ktoré sú regulované reflexne alebo vegetatívne; napr. Peristaltika Peristaltika (gr. Peristaltika držanie a stlačenie): progresívne pohyby v dutých orgánoch inf. väčšinou zúženia v tvare prstenca spôsobené svalovými kontrakciami * Prevzaté z: Psychrembel 256. vydanie 64

Základy Zmeny potenciálu a kontrakcie sú regulované nervami a chemickými látkami (hormóny, neurotransmitery). Peristaltický reflex závisí od intaktného enterického nervového systému. Črevno-črevný reflex závisí od vonkajšej inervácie (napr. Inhibícia iných oblastí) 65

Elektrická aktivita črevných svalov Ca 2+ -AP 67

Kardiostimulátorové bunky - intersticiálne Cajalove bunky Lokalizované medzi bunkami hladkého svalstva Pripojené k hladkému svalu prostredníctvom medzičlánkov Veľmi pravdepodobne zodpovedné za pomalé vlny 68

Rozvoj motility CNS Chuť, vôňa, emócie, stres atď. Stimul Príjem stimulu Reakcia stimulu Mechanické podnety (naťahovanie atď.) Zložky potravy Senzorický nerv. Chemosenzory Mechanosenzory Endokrinné bunky, krátke enterické reflexy alebo dlhé (čiastočne spinálne) reflexy Motilita GI hormóny Produkty trávenia Ekmekcioglu 2007 založené na Olsson & Holmgren Comp Biochem Physiol 2001 69

5-HT hrá dôležitú úlohu v črevných, neurálnych reflexoch: Hypotetický model * * Vzrušujúci vysielač: látka P, AcH; Aborálna inhibícia: VIP, NO 70 Od: Cooke et al., News Physiol Sci 2003

Druhy motility Interdigestívna motorická aktivita (migrujúci motorický komplex) Motilita po požití 71

Interdigestívna motorická aktivita Môže byť zapojený motilín Enterický nervový systém Externý NS nie je zapojený Cyklus cez črevo každých 80 - 110 minút (3 fázy) Funkcia: Odstránenie nestrávených zložiek potravy Zabránenie zvýšenej bakteriálnej kolonizácie tenkého čreva 72

Funkcie postprandiálnej motorickej aktivity Miešanie potravy s tráviacimi sekrétmi Potraviny dobre premiešajte tak, aby bol vysoký kontakt so sliznicou Transport potravy z orálne na aborálne Odstraňovanie zvyškov tráviaceho traktu 73

Vybrané látky ovplyvňujúce motilitu (napr.) Inhibícia adrenalínu, noradrenalín sekretínu VIP NIE Opioidy (na propulzívnej peristaltike, stimulujúce na tonus zvierača) Stimulácia acetylcholínu Látka P Určité prostaglandíny (PGE2, PGI2, PGF2α) Gastrín, motilín adenozín (nad A 1 - Receptory) 74

Silbernagel, Despopoulos. Pocket Atlas Physiology, str. 241, 7. vydanie, Thieme 2007 75

Akt prehltnutia Schmidt, Thews, Physiologie des Menschen 76

Motilita žalúdka: Dôležité aspekty Proximálne zložky: Statická aktivita (napätie steny), receptívna a adaptívna relaxácia (akomodácia) Stredne vzdialené komponenty: Peristaltické vlny (činnosť kardiostimulátora) Retropulzia na miešanie, rozdrobovanie a emulgácia Kontrola pomocou vagusového nervu a GI hormónov Závisí od vyprázdňovania žalúdka z: pylorická rezistencia, veľkosť častíc, tlakový rozdiel medzi žalúdkom a dvanástnikom, zloženie potravy Klinke, Silbernagl, učebnica fyziológie 77

Silbernagel, Despopoulos. Fyziológia vreckového atlasu, strana 241, 7. vydanie, Thieme 2007 78

Funkcie hrubého čreva Skladovanie výkalov (slepé črevo, stúpajúce hrubé črevo, konečník) Motilita: hlavne segmentové kontrakcie (pohyby domu), hromadné pohyby a menej pravdivé peristaltické vlny Resorpcia vody (

0,5 - 1,5 l/d) a soli (najmä NaCl) Regulácia absorpcie draslíka (najmä sekrécia, ale aj absorpcia v prípade nedostatku draslíka) Nepriama (prostredníctvom bakteriálnej flóry): Tvorba vitamínu K a Fs s krátkym reťazcom 79

Transport elektrolytov v hrubom čreve Od: Johnson LR, Gastrointestinal 80Fyziológia

Silbernagl, Despopoulos, vreckový atlas fyziológie, Thieme Verlag 81