FISIOLOGIA DEL APARATO DIGESTIVO
MOTILIDAD
Prof. Dr. Pablo Arias
FISIOLOGIA DEL APARATO DIGESTIVO
MOTILIDAD
Prof. Dr. Pablo Arias
corazónhígado
Absorción
Heces100 ml
Motilidad
nutrientes aguaiones
7000 ml
8900 ml
Secreción
El aparato digestivo suministra al organismo un aporte contínuo de agua, electrolitos y nutrientes a través de
• TRÁNSITO de los alimentos a lo largo de todo el tubo digestivo
• SECRECIÓN de jugos digestivos y digestión de los alimentos
• ABSORCIÓN de nutrientes, electrolitos y agua
• CIRCULACIÓN de la sangre por los órganos gastrointestinales para transportar las sustancias absorbidas
• REGULACIÓN de todas estas funciones por parte de los sistemas nervioso y humoral
CORTE TRANSVERSAL TÍPICO DEL INTESTINO
MORFOLOGIAMORFOLOGIA:LA PRINCIPAL DIFERENCIA MORFOLOGICA ENTRE MUSCULO LISO Y
MUSCULO ESTRIADO ES LA AUSENCIA DE ESTRIACIONES TRANSVERSALES EN EL MUSCULO LISO VISIBLES AL
MICROSCOPIO DE LUZ
ESTO SE DEBE A QUE EN EL MUSCULO LISO, LOS FILAMENTOS LOS FILAMENTOS GRUESOS Y DELGADOSGRUESOS Y DELGADOS, AUNQUE PRESENTES, NO SE NO SE
ORGANIZAN EN SARCOMEROSORGANIZAN EN SARCOMEROS
FISIOLOGIA DEL MUSCULO LISO
FISIOLOGIA DEL MUSCULO LISO
• FUNCIONES BASICASFUNCIONES BASICAS:
GENERAR MOTILIDADMANTENER TENSION
TIPOS DE MUSCULO LISOTIPOS DE MUSCULO LISO (según la presencia o no de acoplamiento eléctrico entre las células):
UNITARIO o VISCERALMULTI-UNITARIO
Guyton & Hall, Textbook of Medical Physiology © 2006 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc
Guyton & Hall, Textbook of Medical Physiology © 2006 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc
FISIOLOGIA DEL MUSCULO LISO
• MUSCULO LISO UNITARIOMUSCULO LISO UNITARIO:.- Forma túnicas o capas.- Sincicio, con puentes de
baja resistencia entre las células musculares
.-Presente en tubo digestivo, vejiga, útero, uréteres.
.-La contracción en éstos órganos ocurre en forma coordinada.
.-Se caracteriza por una actividad eléctrica espontánea tipo marcapaso u ondas lentas.
• MUSCULO LISO MUSCULO LISO MULTIUNITARIOMULTIUNITARIO:
.-Cada Unidad o Célula se comporta como una unidad separada.
.-Acoplamiento entre las células es escaso
.-No están bajo control voluntario.
.-Presentes en músculo ciliar del cristalino, conducto deferente, iris ocular, entre otros.
.-Se encuentran ricamente inervadas por fibras nerviosas postganglionares
FISIOLOGIA DEL MUSCULO LISOACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-
CONTRACCION• ACTIVIDAD ELECTRICA Y MECANICAACTIVIDAD ELECTRICA Y MECANICA:
ES TOTALMENTE DIFERENTE A LA DEL MUSCULO ESTRIADO
EL MUSCULO LISO VISCERAL SE CARACTERIZA POR UNA GRAN INESTABILIDAD EN SU POTENCIAL DE MEMBRANA Y POR LA PRESENCIA DE CONTRACCIONES CONTINUAS E IRREGULARES.
PRESENTA UN ESTADO SOSTENIDO DE CONTRACCION PARCIAL:
(TONO)
EL POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO ES BAJO; EN ESTADOS DE QUIETUD TIENE UN VALOR PROMEDIO DE UNOS –50 mV
EL ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCION EN MUSCULO LISO ES MUY LENTO, COMPARADO AL MUSCULO ESTRIADO.
LA INTERACCION ACTINA-MIOSINA ESTA CONTROLADA POR LA UNION DEL CALCIO CON LA PROTEINA CALMODULINA (EL MUSCULO LISO NO POSEE TROPONINA)
FISIOLOGIA DEL MUSCULO LISOOTROS MECANISMOS DE ENTRADA DE CALCIO AL
INTERIOR DE LA FIBRA MUSCULAR LISA
• AUMENTO DE LA ENTRADA DE CALCIO MEDIANTE ACTIVACION DE CANALES DE CALCIO CONTROLADOS POR LIGANDOS:
ESTIMULADOS POR HORMONAS O NEUROTRANSMISORES. MEDIADO POR LA UNION DEL LIGANDO A LA PROTEINA (G) Y POSTERIOR ACTIVACION DEL CANAL.
• AUMENTO DE LA ENTRADA DE CALCIO VIA CANALES CONTROLADOS POR (IP3) PRESENTES ESTOS CANALES EN LA MEMBRANA DEL RETICULO SARCOPLASMICO:
ESTIMULADOS POR HORMONAS O NEUROTRANSMISORES. ESTOS PROCESOS ESTAN MEDIADOS POR LA PROTEINA (G) Y LA FOSFOLIPASA (C).
FISIOLOGIA DEL MUSCULO LISO
• UNA CARACTERISTICA DEL MUSCULO LISO VISCERAL ES QUE SE CONTRAE CUANDO SE LE ESTIRA, AUN EN AUSENCIA DE INERVACION EXTRINSECA.
• LA ESTIMULACION DE NERVIOS NORADRENERGICOS QUE INERVAN AL INTESTINO, INHIBE LAS CONTRACCIONES INTESTINALES IN VIVO. SE PRODUCEN POTENCIALES INHIBIDORES
• LA ACETILCOLINA TIENE EFECTO CONTRARIO. PRODUCE ESTIMULACION, SE HACE MAS ACTIVO EL MUSCULO LISO Y HAY CONTRACCION. EL EFECTO ES MEDIADO POR FOSFOLIPASA (C) Y EL IP3 QUE PRODUCEN AUMENTO DE [Ca]i
• FRIO Y ESTIRAMIENTO IN VITRO PRODUCEN EFECTOS SIMILARES AL ANTERIOR.
Cada potencial de acción genera una contracción fásica transitoria (sacudida).
Si la frecuencia de potenciales de acción es lo suficientemente alta,las fásicas se suman y forman una contracción fásica coordinada.
Ondas lentas
Tres veces el potencial de membrana
Despolarización
Espigas
Estimulación por:Distensión del músculoAcetilcolinaParasimpático que segrega acetilcolina Distintas hormonas
Hiperpolarización
Estimulación por:Noradrenalina, adrenalinaSimpático
Tiempo (segundos)
Po
ten
cia
l d
e m
em
bra
na
(m
V)
El músculo GI presenta contracciones rítmicas espontáneas basadas en oscilaciones eléctricas periódicas llamadas ondas lentas
Ritmo Eléctrico Básico
ACTIVIDAD ELÉCTRICA DEL MÚSCULO LISO GASTROINTESTINAL
•Ondas lentas no son simultáneas en todas las
regiones: fase de latencia entre regiones que
determina la dirección de la contracción
(normalmente cefalo-caudal).
ORIGEN DE LAS ONDAS LENTAS
• Célula Intersticial de Cajal = célula que origina las
ondas lentas intestinales. Sus características son:
• contacto estrecho con miocitos circulares y
longitudinales
• alto grado de inervación.
• Propagación adecuada de los estímulos a través
de ambas capas musculares.
Ondas lentasCél. intersticiales
de Cajal
ACTIVIDAD ELECTRICA Y CONTRACTIL ESPONTANEA
Células embrionarias en la región mientérica
Precursor mesenquimático que expresa c-kit
Células no estimuladasVia c-kit
Células estimuladasVia c-kit
Neuroblasto
Célula muscular lisa circular
Fenotipo maduro
Célula muscular lisalongitudinal
Fenotipo de transición cuando la señal c-kit es bloqueada
Célula intersticial de Cajal
Derivan de una célula mesenquimática que da origen a la célula muscular lisay a la célula de Cajal
Célula de Cajal Ubicación
mientéricaAsociada con el plexo
mientérico
muscular profundaAsociada con el plexo
mientérico más profundo
submuscularAsociada con el plexo submuscular (colon)
intramuscularDispersas dentro de la
capa muscular lisa
Cada onda lenta es la suma de los
efectos de las células de Cajal
intramusculares y de las mientéricas
La función de marcapasos de la
célula de Cajal requiere del ingreso
y aumento del Ca+2 intracelular
Strege, P. R. et al. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 285: G1111-G1121 2003;doi:10.1152/ajpgi.00152.2003
Fig. 11. Effect of stretch on smooth muscle strip electrical activity
Contracción tónica del músculo liso
• Son continuas, no asociadas al Ritmo Eléctrico Básico, pueden persistir desde minutos a horas.
• Se pueden deber a:
– La acción de hormonas que producen despolarización continua
de la membrana sin generar potencial de acción.
– Por entrada continua de calcio no asociada a cambios de
potencial de membrana.
– En ocasiones, se producen a partir de potenciales en aguja
repetidos y continuos. A mayor frecuencia, mayor contracción.
CONTROL NERVIOSO: SISTEMA ENTÉRICO
• Contiene 108 neuronas (similar a la médula espinal)
• Organización
– Plexo mientérico (Auerbach) situado en la musculares
externa entre las capas circular y longitudinal: función
motora
– Plexo submucoso (Meissner): función sensorial y
regulación de la secreción
Plexo
Plexo
Submucoso
Mientérico
Activación del plexo mientérico produce:
• Aumento de la contracción tónica
• Aumenta la intensidad de las contracciones
rítmicas
• Aumenta la frecuencia de las contracciones
• Aumenta la velocidad de conducción
Activación del plexo submucoso
produce:
• Aumenta la secreción intestinal
• Modula la absorción intestinal
Músculo longitudinal
Músculo circular
Tipos de neurotransmisores secretados por las neuronas entéricas
Acetilcolina: estimulación gastrointestinalNoradrenalina: inhibición gastrointestinal
ATPSerotoninaDopaminaCCKSustancia PVIPSomatostatinaLeu-encefalinaMetencefalinaBombesina
Control nervioso autónomo del aparato digestivo
• Inhibe la
motilidad
• Contrae
esfínteres
• Contrae la
muscular de la
mucosa
craneal
Ganglio cervical
Inervación simpática parasimpáticaNT noradrenalina acetilcolina
Ganglio celíaco
Ganglio Mesentérico superior
Ganglio Mesentérico inferior
vago
Sacro
nervios pélvicos
Glándulas salivales
Esófago
Páncreas
Hígado
Ves. biliar
Estómago
Int. delgado
Colon prox.
Colon distal
Recto
• Estimula la
motilidad
• Relaja esfínteres
simpático
parasimpático
Pared tracto GI:quimiorreceptores
mecanorreceptores
CONTROL NERVIOSO: reflejos
Aferencias esplácnicas y vagales↓
SNC↓
Eferentes simpático y parasimpatico↓
M. externa M. MucosaeC. EndócrinasC. Secretoras y vasos
Plexo mientérico↓ ↑
Plexo submucosoReflejos cortos
Reflejos largosReflejo vago-vagal
Control hormonal de la motilidad gastrointestinal
CCK:Secretada por las células I de la mucosa del duodeno y del yeyunoEstímulos: ácidos grasos, monoglicéridos Inhibe la motilidad gástrica en forma moderadaEstimula el vaciamiento de la vesícula
Secretina: Secretada por las células S de la mucosa del duodenoEstímulo: quimo ácido en el duodenoInhibe ligeramente la motilidad de la mayor parte del tubo digestivo
Péptido inhibidor gástrico: Se secreta por la mucosa de la parte alta del intestinoEstímulo: ácidos grasos, aminoácidos e hidratos de carbono Retrasa el vaciamiento gástrico
INTESTINO
POSTPRANDIAL:
1.-Peristalsis (propulsiva anterógrada).
2.- Contracción de segmentación (mezcla).
INTERDIGESTIVA (AYUNO):
•Complejo Motor Migrante (CMM)
•Limpia el tubo digestivo de sustancias no absorbidas.
•Flora intestinal es mantenida distal al ID (en colon).
1 21 2El quimo tarda en atravesarlo (tránsito) 2-4 horas
Reflejo peristáltico y la Ley del Intestino
Al segmento receptivo siempre lo precede un segmento propulsor de tal manera que facilita el movimiento de los alimentos hacia el ano y no en dirección oral
La suma del reflejo mientérico y del movimiento peristáltico en sentido anal se denomina Ley del Intestino
ORGANIZACIÓN DEL PATRON MOTOR EN ID
AYUNO: Complejo Motor Migrante (CMM)Patrón motor cíclico abolido por ingesta. C/85-110 min; tiene 4 fases.
•FI: silente, 40-60% del ciclo.•FII: contracciones crecientes-irregulares, 20-30% del ciclo.•FIII: contracción rítmica intensa, propulsiva; frecuencia máxima dada por las “ondas lentas”; 6-10% del ciclo.•FIV: entrada a reposo; 0-5% del ciclo.
•Cuando FIII termina en ileon, se inicia otro ciclo en ID proximal.•Acopla secreción gástrica, pancreática, biliar.
CONTROL DEL CMM
Control Neuronal:
• Vago: modula-coordina
• Simpático disminuye los CMM.
Control Hormonal: MOTILINA:
• Se secreta a nivel de Intestino Delgado proximal (SNC, vago)
• Incrementos en su concentración sérica preceden a FIII.
Postprandial: Patrón Motor de Ingesta
•Inhibe CMM a todo nivel simultáneamente.•Patrón mioeléctrico de salvas de potenciales de membrana en espigas.
•Contracciones Segmentarias de mezcla, 45%.
•Contracciones Propulsivas, 55%
•Duración variable de hasta 4 hs; dependiente del contenido
calórico y calidad del contenido alimentario.
•Umbral de inicio aprox. 350 kcal.
1 21 2Peristaltismo: propulsión organizada de material a distancias variables dentro de la luz intestinal.
Mezcla: Empuja el contenido en ambos sentidos durante distancias cortas
Contracciones del músculo circular de segmentos intestinales separados por segmentos receptores
Segmento receptor: La capa de músculo longitudinal del segmento que precede al avance se contrae y el circular se relaja para acomodar el contenido luminal que avanza
Segmento propulsor: En el segmento situado por detrás del contenido que avanza hay contracción del músculo circular y el long se relaja: empuja el contenido al segmento receptor
Guyton & Hall, Textbook of Medical Physiology © 2006 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc
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Vaciamiento del intestino delgado
Válvula ileo-cecal: Une el intestino delgado y colon:
• Normalmente esta contraída
• Contracción peristáltica del ileon terminal la relaja
• Reflejo gastroileal (después de la ingesta) permite
el ingreso del alimento al colon
Guyton & Hall, Textbook of Medical Physiology © 2006 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc
Motilidad del colon
• Regula el contacto de los residuos con la flora bacteriana
• Almacena las heces
• Regula la forma adecuada de expulsión
Propagación del contenido colónico
Depende de las contracciones en masa
Se inician en colon ascendente
6 veces por día, después de las comidas y producen deseos de defecar y
borborigmos
Inhibición: Sueño
Estimulación: Despertar / ingesta (reflejo gastrocólico)
Se produce por irritación de la mucosa intestinal
Se activan reflejos del SNA y del tronco encefálico. Se potencian los reflejos mioentérico.
Potente contracciones peristálticas que recorren largas distancias en pocos minutos, desplazando al quimo irritante.
Acometida peristáltica
Defecación
Control reflejo
Control voluntario
Distensión rectal
Esfínter anal interno
Reflejo Movimientos en masa del sigmoides (1 a 3 por día)gastrocólico
Nervios pélvicosAcción parasimpática
Refllejo rectoanal
Corteza cerebral
Neuronas del cuarto ventrículo
Centro del vómito
Centro de la respiración
Esfínter anal externo
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