Fiziologija Digestivnog Sistema, 2012

Fiziologija organa za

varenje

Prof. Dr Elena Krljak

Gastrointestinalni trakt(GIT)

Povrina 100 m2

Sastoji se od serije upljih organa i pomonih lezda

Usna duplja drelo Jednjak eludac Dvanaestopalano crevo Jejunum Ileum Cekum Ascvendentni, transverzalni,

descendentni i sigmoidni kolon

Rektum Analni kanal

Gastrointestinalni trakt(GIT)

Pljuvane lezde - pljuvaka i salivarna amilaza

eludac sekretuje HCl i enzime

Egzokrini Pankreas sekretujeHCO3 i enzime

Jetra sekretuje u

Imuni sistem GITa: Pljuvaka i digestivni

sokovi sIg A eludac HCl Pajerove ploe limfni

sistem

Makrofagi

IgA

Intraepitelni limfociti T kileri

Kupferove elije Intestinalna flora

Gastrointestinalni trakt

Dnevni unos : - 800gr hrane

- 1.5 -2,5 L tenosti

- koliina dnevno sekretovanih sokova 7-8L

- 90-95% se apsorbuje

- 5-10% se izbacuje fecesom

Gastrointestinalni trakt

Funkcije GITa:

Digestija

Apsorpcija

Motilitet

Sekrecija

Ekskrecija

VAKANJE

ZUBI

TM zglob

Mastikatorni miii

Miii jezika, usana, obraza

Hrana mora biti rastvorljiva u

pljuvaci

ULO UKUSA

ulo mirisa

Krvotok GITa 25%MVS Obezbeuje : sekreciju, motilitet,digestiju,apsorpciju i ekskreciju

Splahnika cirkulacija

(GIT,pankreas, slezina i jetra)

Vena porte preuzima svu vensku krv iz GITa i prenosi je

u jetru( osim zavrnih delova debelog creva)

Sinusoidni kapilari jetre

Hepatine vene

Grane aorte abdominalis

a.Hepatica

Gornja i donja A.Mezenterica-pokrvljuju zidove tankog i debelog

creva

A.Celijaka snadbeva eludac,slezinu, pankreas i jetru

Krvotok GITa

Pritisak u V. Porte 10mmHg

Pritisak u a. Hepatici- 90mmHg

Pritisak u sinusoidima jetre 2-3 mmHg

KRVOTOK GITa

Protok krvi je upravo srazmeran sa nivoom lokalne aktivnosti

Cirkulacija regulisana lokalnim refleksima, ANS, hormonima.

Protok se poveava posle obroka

( Ach,VIP, vazodilatatori)

Protok se smanjuje u toku fizike aktivnosti ( NAD)

- Limfni sistem

VAZODILATATORI

poveavaju protok

Vazodilatatori holecistokinin,VIP, gastrin, sekretin.

Kinini : kalidin I bradikinin

Smanjena koncentracija kiseonika- dovodi do oslobaanja adenozina ( vazodilatator)

Nervna kontrola vazokonstrikcije I

vazodilatacije u GITu

Parasimpatikus ( Ach) vazodilatacija- povean protok sekundaran zbog porasta lezdane aktivnosti

Simpatikus vazokonstrikcija krvnih sudova GITa.( raspodela krvi u toku rada,

preusmerena cirkulacija na srce I miie)

KARAKTERISTIKE ZIDA

digestivnog trakta

Odgovoran za

sekreciju

Odgovoran za

Pokrete u

Digestivnom

traktu

Mijenteriki pleksus

Glatka muskulatura digestivnog

trakta

Longitudinalni miini sloj- glatka miina vlakna proteu se du celog GITa.

Cirkularni miini sloj- glatka miina vlakna poreana kruno.

Funkcionalni sincicijum- kada se AP izazove bilo gde u miinoj masi, on se kroz mii prenosi u svim pravcima

GLATKI MIII

ODGOVORNI ZA KONTRAKCIJU UPLJIH ORGANA

GASTRO-INTESTINALNOG TRAKTA

NISU POD KONTROLOM NAE VOLJE

Gap-junction

Tesne veze u

Digestivnom traktu

JEDNOJEDININI

GRUPA MIINIH VLAKANA SE

KONTRAHUJE

ISTOVREMENO

Gap-junction

Veze plazma membrana

Izmeu susednih elija

Brzo irenje akcionog potencijala

Koji kanali su odgovorni za AP u glatkoj

muskulaturi digestivnog trakta?

Kalcijumsko-natrijumski kanali

Otvaraju se I zatvaraju mnogo sporije od brzih Na+ kanala.

AP due traje

Ca++ mora da ue u eliju: Nervnom stimulacijom, hormonskom stimulacijom, istezanjem vlakna,

Ligandom.

Mehanizam kontrakcije

glatkih miia Ulazak Ca++

Vezivanje Ca++ za kalmodulin ( 4 Ca++)

Aktivacija miozin-kinaze

Fosforilacija miozina

Vezivanje miozinske glave za aktin

Pestanak kontrakcije

Pad Ca++ ,aktivacija miozin-fosfataze, prestanak kontrakcije

Joni Ca++ i miina kontrakcija

Inicijatori kontrakcije glatkih miia SPORI talasi nisu izazivani ulaskom jona

Ca++ u glatko miino vlakno, ve samo jona Na+.

TONINE KONTRAKCIJE ( nisu spori talasi), traju nekoliko minuta ili sati

Mogu biti izazvane:

Ponovljenim iljastim AP Hormonima koji dovode do kontinuirane

depolarizacije

Neprekidnim ulaenjem kalcijuma

Faktori koji depolarizuju membranu

1. istezanje miia

2. stimulacija acetilholinom

3.stimulacija parasimpatikusnim nervima koji sekretuju acetil holin

4.stimulacija specifinim gastrointestinalnim hormonima

GLATKI MIII

KONTRAKCIJA:

Preko:

1. Neurotransmiter ( ANS)

2. Parakrina stimulacija

( histamin)

3. Hormonima iz krvi

( oksitocin)

Enteriki nervni sistem (ENS)

Plexus mientericus kontrolie kontrakcije

Plexus submukosis kontrolie sekreciju

ENS oslobaa: neurotransmitere(Ach

,No,VIP,Enkefaline,

Serotonin,supstanca P

Vegetativna inervacija zavrava se na nervnim plexusima -

Parasimpatikus (n.Vagus, medijator

Ach)poveava sekreciju i motoriku,smanjuje aktivnost

sfinktera

Simpatikus(NAD) smanjuje sekreciju i motoriku,

poveava tonus sfinktera i smanjuje protok krvi kroz GIT

Neuralna i hormonska

integracija

Lokalni refleksi

Inervacija preko Autonomnog nervnog sistema

Neurotransmiteri ( Ach, VIP,enkefakin, GRP gastrin rilising peptid)

Endokrini hormoni GITa( holecistokinin, sekretin,GIP, VIP, motilin) Endokrina

kontrola GITa

Kontrakcija glatkog miia bez akcionog potencijala

1. LOKALNI TKIVNI FAKTORI

- nedostatak kiseonika, viak CO2, pad pH

2. RAZLIITI HORMONI

NAD, Ach, oksitocin, serotonin, histamin

Elektrina aktivnost glatke muskulature digestivnog trakta

SPORI TALASI- nisu pravi AP , katelektrotonusi ( pacemaker elije- Cajal elije), 15-20mV., javljaju se svakih 15 minuta.

ILJATI POTENCIJALI- pravi AP

Refleksi GITa za kontrolu motiliteta

Gastrokolini refleks eludac- distenzija- poveanje motiliteta kolona

Enterogastrini refleks- tanko crevo-distenzija-povean motilitet eluca

Defekacija -rektum-distenzija-relaksacija sfinktera,poveanje motiliteta rektuma

GUTANJE

BOLUS

GUTANJE

1. VOLJNA FAZA

2. FARINGEALNA

FAZA

( NE VOLJNA)

3. EZOFAGEALNA

FAZA

( NE VOLJNA)

Faringealna faza gutanja

Ne voljna

Bolus kada ue u drelo stimulie receptore za gutanje , impulsi idu preko IX kranijalnog nerva do modanog stabla( centar za gutanje) i podstiu gutanje ( preko V, IX,X i XII )

Meko nepce zatvara hoane,nepani lukovi se pribliavaju,glasne ice se pribliavaju, epiglotis ide preko laringsa, dunik se zatvara , relaksira se gornji ezofagealni sfinkter, formira se primarni peristaltiki talas u drelu i iri se ka jednjaku

EZOFAGEALNA FAZA GUTANJA

PRIMARNI PERISTALTIKI TALAS-

Nastavak peristaltike iz drela

SEKUNDARNI PERISTALTIKI TALAS

Nastaje usled rastezanja jednjaka

* Miii drela i gornjeg dela jednaka su PPM ( kontrola impulsa ide IX i X nerva) kontrola od

strane mijenterikog pleksusa i n. Vagusa)

Kretanje bolusa

Gastroezofagealni sfinkter

Pozicija :na donjem kraju jednaka neposredno uz spoj sa elucem

Osobina Receptivne relaksacije

Gastroezofagealni sfinkter

Nalazi se na donjem kraju jednaka neposredno uz spoj sa elucem

Receptivna relaksacija sfinktera nastaje kada peristaltiki talas gutanja prolazi du jednjaka, ova relaksacija oputa donji ezofagealni sfinkter.

Omoguava neometanu propulziju progutane hrane u eludac.

RECEPTIVNA RELAKSACIJA

Pokreti GITa

Zahtevaju inicijalni stimulus (istezanje zida)

2-3cm iznad stimulusa prstenasta kontrakcija

2-3cm ispod stimulusa receptivna relaksacija

Kako pijemo tenost?

Povraanje

IRITIRANI GORNJI DELOVI DIGESTIVNOG TRAKTA

IMPULSI SE PRENOSE SIMPATIKUSOM I VAGUSOM

CENTAR PRODUENA MODINA

POKRETI U

GASTROINTESTINALNOM traktu

1. PROPULZIVNI POKRETI -

PERISTALTIKA

2. POKRETI MEANJA

POKRETLJIVOST DIGESTIVNOG

TRAKTA

Receptivna relaksacija

Kontrakcija jednog

segmenta relaksacija narednog

Kretanje sadraja u analnom smeru

Propulzivni pokreti- peristaltika

Odlika cevastih organa sa sincicijelnom graom

Stimulusi:

rastezanje creva

Iritacija epitela

(parasimpatikus)

Aktivnost mijenterikog pleksusa

Usmerenost peristaltikog talasa prema anusu

RECEPTIVNA RELAKSACIJA

GRA A ELUCA

Graa eluca

Stres relaksacija glatkog miia

Osobina plastinog tonusa upljih organa

Motorne funkcije eluca

- Deponovanje hrane

- Meanje i propulzija hrane u elucu - Pranjenje eluca

Pokreti :

Meanja himusa, propulzije, retropulzije, pokreti gladi

Stres relaksacija glatkog miia

Osobina plastinog tonusa upljih organa

Deponovanje hrane u elucu

hrana se slae u koncentrinim krugovima (od zidova prema sredini)

vagusni refleks smanjuje tonus miinog zida u elucu

smanjenje tonusa miinog zida u elucu omoguava da se skladiti do 1.5 L sadraja

smanjenje tonusa miinog zida u elucu spreava znaajnije poveanje pritiska u lumenu eluca

Meanje i propulzija hrane u elucu

a. talasi meanja

slabi peristaltiki konstriktorni talasi

kreu se du zida prema antrumu

izaziva ih spori talasi

frekvenca je 3/min

b. propulzivni talasi

slabi peristaltiki konstriktorni talasi se pojaavaju u antrumu stvarajui snane peristaltike prstenove

sadraj se pod velikim pritiskom potiskuje od antruma prema pilorusu

pilorus se pod pritiskom malo otvori i nekoliko ml sadraja se potiskuje u duodenum

retropulzija (povratni talasi meanja)

Pokreti u elucu

Meanje hrane spori talasi, ne izazivaju kontrakcije

Peristaltiki konstrikciski prstenovi potiskuju antralni sadraj u pilorus.

Odbijanje peristaltikog talasa od kontrahovanog pilorusa retropulzija

Kontrakcije gladi 12 -24 h od poslednjeg obroka

ENTEROGASTRI NI REFLEKS

Regulie pranjenje iz eluca

30 50 ml himusa

Sfinkter se otvora : stepen prepunjenosti eluca, propulzivni talas

Sfinkter zatvara: nizak pH

Pranjenje eluca je rezultat odnosa: 1.pilorusne pumpe (snana antralna peristaltika kontrakcija) i 2.tonusa pilorusnog sfinktera

Pilorusna pumpa

stvara pritisak od 50- 7 0 cm vodenog stuba (6 x vei od uobiajenog pritiska kod talasa meanja u elucu) pri normalnom tonusu pilorusnog sfinktera svaki jai antralni talas potiskuje nekoliko ml sadraja u duodenum

Pilorusni sfinkter

stalno je slabo tonino kontrahovan

ENTEROGASTRINI REFLEKS

Faktori koji izazivaju ovaj refleks :

1. Stepen rastegnutosti duodenuma

2. Iritacija sluznice duodenuma

3. Stepen kiselosti duodenalnog sadraja

4. Stepen osmolalnosti himusa

5. Proizvodi varenja proteina i masti

Re g ulacija pranjenja eluca

Faktori koji favorizuju pranjenje eluca (poveavaju snagu pilorusne pumpe i/ili smanjuju tonus pilorusnog sfinktera) gastrini faktori:

1. efekat poveanog volumena hrane u elucu istezanje zida eluca aktivira: vagusni refleks koji poveava snagu pilorusne pumpe i istovremeno smanjuje tonus pilorusnog sfinktera

lokalne mijenterike reflekse koji poveavaju snagu pilorusne pumpe i istovremeno smanjuju tonus pilorusnog sfinktera

gastrinski mehanizam poveano stvaranje gastrina (hormon koji se stvara u antralnoj mukozi) koji poveava snagu pilorusne pumpe

2. efekat specifinog sadraja hrane u elucu: gastrinski mehanizam kao odgovor na prisustvo mesa u eludanom sadraju

Faktori koji inhibiraju pranjenje eluca (smanjuju snagu pilorusne pumpe i/ili poveavaju tonus pilorusnog sfinktera)

1. inhibitorni efekat enterogastrinih refleksa u odgovoru na: poveano istezanje zida duodenuma iritaciju sluznice duodenuma

poveanu kiselost duodenalnog sadraja poveanu osmolalnost duodenalnog sadraja prisustvo odreenih produkata varenja belanevina i masti

Uticaj na pokretljivost eluca

Holecistokinin- blokira pokretljivost eluca

Gastrin i gastrini inhibitorni peptid-blokira pokretljivost eluca

Uticaj na pokretljivost eluca

Holecistokinin- blokira pokretljivost eluca

Gastrin i gastrini inhibitorni peptid-blokira pokretljivost eluca

Hormonska povratna sprega iz duodenuma inhibira pranjenje eluca( hormoni iz gornjeg dela creva,stimulus su masti

Pokreti tankog creva

Kontrakcije meanja( segmentacioni- seckaju himus)

Propulzivne kontrakcije potiskivanje himusa peristaltikim talasima, poveanje posle obroka

Crevnu pokretljivost poveavaju : gastrin, holecistokinin,insulin, serotonin

Crevnu pokretljivost smanjuju- sekretin, glukagon

Pokreti tankog creva

Kontrakcije meanja( segmentacioni- seckaju himus)

Propulzivne kontrakcije potiskivanje himusa peristaltikim talasima, poveanje posle obroka

Crevnu pokretljivost poveavaju : gastrin, holecistokinin,insulin, serotonin

Crevnu pokretljivost smanjuju- sekretin, glukagon

POKRETI ME ANJA ( segmentacione kontrakcije)

I APSORPCIJE

LOKALNE PRSTENASTE

KONTRAKCIJE

POKRETI CREVNIH RESICA

(kovitlanje,kontrakcija,

relaksacija )

Pokreti u kolonu

Pokreti meanja haustracije, prstenaste kontrakcije

Propulzivni pokreti masovni pokreti

Refleks defekacije

Unutranji ( glatki mii, ANS)

spoljni analni sfinkter( PPM, pod kontrolom volje- n. pudendus

Signal ( ulazak fecesa u rektum )

Aff. Signali kroz mijenteriki splet- peristaltika

Relaksacija unutranjeg sfinktera

Voljna relaksacija spoljneg sfinkera

SEKRECIJA I APSORPCIJA

U GITu

Varenje u elucu

Parietalne elije eludani sok

Glavne elije gastrin

Luenje sluzi

pH = 1,5 3

Delovanje salivarne amilaze u elucu

Varenje u elucu

Parietalne elije eludani sok

Glavne elije gastrin

Luenje mukusa

pH = 1,5 3

Delovanje salivarne amilaze u elucu?

Lab ferment?

Castlov unutranji faktor?

Mehanizam sekrecije HCl

Mehanizam sekrecije HCl

Mehanizam sekrecije HCl

Mehanizam sekrecije HCl

Mehanizam luenja HCl

Histamin ,Gastrin i Ach stimulie sekreciju kiseline

Uloge HCL

Antibakterijska

Pretvara Fe+3 u Fe +2

H+ joni aktiviraju pepsinogen u pepsin

Rastvara vezivne opne balanevina

SEKRECIJA PANKREASA

Pankreasni sok

Lui se dvofazno

Iz duktusa, pankreasni sok bogat bikarbonatima( neutralie kiseo pH eluca)

Iz acinusa pankreasni sok bogat enzimima

Proteolitiki enzimi ( lue se u neaktivnom obliku, aktivacija nastaje u duodenumu)

Sekrecija pankreasa

Varenje organskih materija

Ugljeni

hidrati

proteini masti

saliva

eludac

Pankreas

Saliv. amilaza

Pan. Amilaza

Pepsin

Tripsin,

himotripsin

eludana lipaza

lipaza

Tanko

crevo

Laktaza,saharaz

a,maltaza

Aminopeptidaze

dipeptidaze

u - Emulgovanje masti

APSORP C IJA

aktivni transport i difuzija

ELUDAC alkohol, kofein, neki lekovi

TANKO CREVO Na+, Ca++, voda, amino kiseline, glukoza, masne kiseline,

vitamini, Cl- .......

DEBELO CREVO voda i elektroliti

Crevne resice poveana povrina tankog creva- apsorpcija

Kotransport Na+ glukoza Na+ amino kiseline

Apsorpcija natrijuma - aldosteron

Apsorpcija vode - osmoza

Apsorpcija Ca++

Dnevni kalcijum balans

Apsorpcija vitamina

liposolubilni i hidrosolubilni

Apsorpcija hilomikrona u limfu

Masti se u vidu hilomikrona posle apsorpcije transportuju u limfni sistem

Masne kiseline kratkih lanaca apsorbuju se u portnu cirkulaciju

JETRA

Najvea lezda

Teine 1300- 1600gr

28% MV srca, dobro prokrvljena

Troi 20% kiseonika od ukupne potronje organizma

Simpatikusna i vagusna inervacija

JETRA

UNA KESA

DEBELO

CREVO

SLEZINA

ELUDAC

TANKO

CREVO

LOBULUSI

Heksagonalne strukture

Grane hepatine vene, hepatine arterije,portalne

vene i unih kanala

HEPATOCITI

80% parenhima jetre

uni kanalii

Sinusoidni kapilari

Apikalna membrana( sekrecija ui)

Bazolateralna membrana( kontakt

sa sinusoidnim

kapilarima)

ULOGE JETRE

1. Jetra kao rezervoar krvi ( od 450 do 1000ml) 2. Visok protok limfe ( bogate proteinima) 3. Dobro razvijen imuni sistem( Kupferove elije) 4. Metabolika uloga jetre 5.Energetski metabolizam i termoregulacija 6. Sinteza proteine plazme 7. Detoksikacija lekova i otrova 8. Sekretorna i ekskretorna ( u) 9. Depo gvoa i vitamina ( A,K,B2,B12,folna

kis.)

10. stvaranje i razaranje krvnih elija

HEMODINAMSKA ULOGA

Nutritivni krvotok a . Hepatica

Funkcionalan v. Porte koja se rasipa u kapilare iz kojih ponovo nastaje venski krvni sud v. Suprahepatika

Deponovanje krvi u sinusoidnim kapilarima koja se za vreme poveanog miinog rada otputa u cirkulaciju

VENA HEPATIKA

VENA PORTA

ARTERIJA HEPATIKA

ABDOMINALNA

AORTA

PORAST

GLUKOZE

U

KRVI

POVEANJA

KONC.

GLUKOZE

U

KRVI

SMANJENJE

GLUKOZE U

KRVI

OPADANJE

GLUKOZE U

KRVI

JETRA PUFER ZA GLUKOZU

GLUKOZNI PUFER

Porast glikemije- sinteza glikogena- pad glikemije

Ugljeni hidrati koji nisu deponovani u vidu glikogena, koriste se za sintezu masti.

Pad glikemije glikogenoliza- porast glikemije

Metabolizam glukoze

Insulin hormon endokrinog pankreasa lui insulin u uslovima hiperglikemije, ima hipoglikemno dejstvo

Insulin preko v. Porte dospeva do jetre a zatim u sistemsku cirkulaciju

U jetri insulin stimulie fosforilaciju glukoze, sintezu glikogena , koi glikoneogenezu ( stvaranje glukoze iz

amino kis.)

METABOLIKA ULOGA

SINTEZA BELANEVINA

- U jetri se stvaraju:

- - albumini

- - i globulini

- - u hepatocitima se sintetie 11 proteina faktora koagulacije

- Sinteza ureje

METABOLIZAM MASTI

Sintetie holesterol iz acetil-KoA

U jetri insulin stimulie sintezu masnih kiselina iz

glukoze i dalju sintezu lipoproteina

Stimulie sintezu lipoproteina iz slobodnih masnih kiselina

Insulin spreava otputanje masnih kiselina i spreava sintezu ketonskih tela

REZULTAT- poveanje masnog tkiva i telene teine

Smanjenje koncentraCIJE TRIGLICERIDA I HOLESTEROLA I PROIZVODNJU KETONSKIH TELA.

ANTITOKSINA ULOGA

CILJ DETOKSIKACIJE:

PRETVARANJE LIPOSOLUBILNE HEMIJSKE MATERIJE U

HIDROSOLUBILNU, kako bi se ona mogla eliminisati putem urina ili ui.

ANTITOKSINA ULOGA alkohol ? Koja koliina?

Uloga u stvaranju ui

une kiseline se stvaraju u hepatocitima iz holesterola.

Primarne i sekundarne une kiseline

Primarne ( holna i henodeoksiholna)

Sekundarne ( deoksiholna i litoholna)

Uloga apsorpcija masti i liposolubilnih vitamina ( A,D,E,K)

Pokreti u kolonu

Pokreti meanja haustracije, prstenaste kontrakcije

Propulzivni pokreti masovni pokreti

PROCESI U DEBELOM CREVU

1. VRENJE

2. TRULJENJE

3. SINTEZA

4. REDUKCIJA