Egészségügy | Dietetika, táplálkozástudomány » Dr. Ikrényi Krisztina - Gasztrointesztinális rendszer élettana

Gasztrointesztinális rendszer élettana Dr. Ikrényi Kornélia Gasztrointesztinális rendszer struktúrái Funkciók • Mechanikai aktivitás tároló, aprító, keverő, szabályozott továbbító, reflux gátló • Szekréció nyál, gyomor-, bél-, pancreasnedvek, epetermelés • Lebontás és felszívás szénhidrát, fehérje, zsír, vitaminok stb. • Véráramlás GI táplálása, felszívott táplálék elszállítása • Reguláció térben és időben • Védekező mucus-, HCO3 szekréció, immunvédelem Szükséges: simaizomzat – tónusos: szfinkterek, gyomor – fázisos: szegmentáló, perisztaltikus hámsejtek, mirigyek, enzimek, hormonok, ionok, beidegzés Anatómia Réteges alapszerkezet • Kötőszövetes burok (serosa / adventitia) • Simaizom rétegek hosszanti (longitudinális) körkörös (cirkuláris) • • • • Plexus myentericus Submucosa (kollagén, elasztin, mirigyek, erek, idegek Plexus submucosa Mucosa (felület,

védelem) muscularis mucosae lamina propria epithelium A gasztrointesztinális traktus rétegei Szabályozás GI-rendszer regulációja • Idegi: központi idegrendszer vegetativ/autonóm idegrendszer (szimpatikus, paraszimpatikus, enterális) • Hormonális: endokrin parakrin • Immunrendszer Idegi reguláció • CNS: táplálék szerzés, táplálék felvétel: éhség/jólakottság, emóciók (agytörzs, hipothalamus, amigdala, cortex) • Vegetatív/autonóm idegrendszer extrinsic szimpatikus beidegzés paraszimpatikus beidegzés intrinsic enterális idegrendszer (lokális reflexek) Myenterikus plexus Submucosus plexus A szervek kettős, autonóm (vegetativ) beidegzése Ganglionáris áttevődés Vegetatív moduláció I. • Szimpatikus (posztganglionális adrenerg) Rostjai főleg a plexusok neuronjain végződnek: pre- és posztszinaptikus gátlás (α2), gátolja a motilitást és a szekréciót Direkt beidegzéssel rendelkeznek: erek

vazokonstrikciója rásegít az ENS motilitás/szekréció gátlására egyes szekréciós mirigyek (NAdr α1, ATP), szfinkterek (kontrakcióját serkenti (α1) ) Vegetatív moduláció II. Paraszimpatikus Beidegzés: colon transversum szintjén vált (n. vagus - n pelvicus) Főleg az intramurális plexusok ganglion sejtjein végződnek Simaizom, mirigysejt direkt beidegzése: - serkenti a motorikát és a szekréciót (Ach, SP) - gátló hatással is rendelkezik (ENS, VIP, NO) Enterális idegrendszer Enterális neuronok elhelyezkedése a bélfalban Enterális idegrendszer jellemzői ~ 108 neuron (azonos a gerincvelői szürke állomány neuronjainak számával) Direkt kontrol: motilitás (simaizom) szekréció (mucosa, submucosa, exocrin, endokrin mirigyek) erek Vegetatív beidegzés hiányában is képesek a GI funkciók vezérlésére, szinkronizálására, koordinálására Egyetlen axon sok simaizomsejtet lát el Nincsen valódi neuromusculáris szinapszis A

körkörös simaizom réteg beidegzése sokkal sűrűbb, mint a longitudinális rétegé Transzmitterek/modulátorok • Serkentő motoneuronok: Ach és substance P (a simaizomsejtek muszkarinerg receptorain) • Gátló motoneuronok: VIP és NO • Legtöbb interneuron: Ach és opiátok (ENS neuronok nikotinerg receptorain) • Serkentő szekretomotoros neuronok: Ach, VIP, GRP (mirigysejtek és epitheliális sejtek) • Gátló szekretomotoros neuronok nincsenek Reflexes szabályozás Neuron tipusok: - szenzoros (afferens) - interneuronok (központ) - motoros, szekreto-, vazomotoros (efferens) Reflexívek: - lokális/rövid pályás : lokális szenzoros ingerekre (chemo-, ozmo- és mechanoreceptorok, 5HT) adott lokális motoros válaszok motoros válasz: (simaizom rétegek, mirigyek, erek) - hosszú pályás reflexívek: a szenzoros ingerekkel a CNS-ben, ANS-ben kiváltott utasítások közvetítése Rövid/lokális - és hosszúpályás reflexek Autonóm beidegzés

és az enterális idegrendszer kapcsolata Stimulatory interneuron – motor neuron VIP NO ATP VIP NO ATP relaxation Gátlásoldás mechanizmusa a bél mucosaban A bél törvénye Hormonális reguláció • Endokrin gasztrointesztinális hormonok Hatásuk: táplálék felvétel: gátló: PYY, CCK, inzulin serkentő: ghrelin gasztrointesztinális rendszerben: szekréció, motilitás, „egy sejt – egyetlen peptid” elve (APUD) • Parakrin szomszédos sejtek hormonális regulációja (szomatosztatin, hisztamin) • Neurotranszmitter funkció Luminalis felület hormon APUD- sejt vér Peptidcsaládok • Gasztrin – CCK peptidcsalád Homológ peptidek, azonos a C terminális 5 aminosav G 34, G 17, pentagasztrin, CCK2 receptor CCK pre-pro 115, CCK 58, CCK 39, CCK 33, CCK 22, CCK 12, CCK 8, CCK1, CCK2 receptor, 7TM, G fehérje • Szekretin peptidcsalád szekretin, VIP, GIP, pro-glukagon peptid1 • Családon kívül szomatosztatin, motilin Gasztrin

hatásai (CCK2-receptor) • Rövid távú direkt hatás: gyomor fedősejtjeinek HCL szekréció fokozása indirekt hatás: enterochromaffin szerű sejt (CCK2) hisztamin felszabadulás, fedősejt (H2 receptor), HCL szekréció ↑ ez a fontosabb mechanizmus! • Hosszú távú növekedési faktor: sejtállomány megőrzése, növelése (7 TM receptor, i.c tirozinkináz aktiválás) CCK hatásai (CCK1) • Rövid távú • Pankreasz acinusokban • enzim szekréció direkt fokozása • n. vagus szenzoros idegvégződéseit ingerelve vago – vagalis reflex, az acinusokban enzim szekréció fokozásának ez a döntő tényezője • Táplálék felvétel csökkentése (n. vagus afferensek, CNS) • Asszimiláció Pankreasz kivezetőcsővek elektrolit szekréció fokozása Gyomor ürülés csökentése Bélperisztaltika fokozása Epehólyag összehúzása Oddi szfinkter lazítása • Hosszú távú Trofikus, célsejtek proliferációja Szekretin hatásai – HCO3

szekréció fokozása: - pankreász kivezetőcsövekben a duodénumba került savanyú chymus pH-jának semlegesítése enzimatikus hidrolízis optimalizálása - epecsatorna hámsejtekben Parakrin szabályozás Lokálisan felszabaduló jelző molekulák amelyek szabályozzák a közvetlen közelükben lévő sejtek működését szomatosztatin, általános gátló hormon hisztamin (hízósejt – fedősejt, immun, ENS) GI-immunrendszer • Feladata a nagy felület védelme a táplálékban található antigének és a patogén mikroorganizmusokkal szemben • A GI traktusban található immunsejtek összes tömege közelítőleg megegyezik a test egyéb területein található immunsejtek teljes tömegével • Effektorok: T és B limfociták, plazmasejtek, makrofágok, hízó-sejtek, eozinofil sejtek, stb. Nyirok csomók, Peyer plakkok, villus immunociták • Gyulladáskeltő mediátorok: hisztamin, leukotriének, prosztaglandinok, citokinek stb. • Hiperreaktivitás:

gluten allergia, gyulladásos bélbetegségek (T limfociták a colonban, Crohn szindróma) mucus szekréció A villusok felépitése és az immunsejtek elhelyezkedése a vékonybélben CNS (stress) ENS Smooth muscle Propulsion Epithelium Secretion (washout of antigen) Blood vessel Vasodilatation Histamine Inflammatory mediators Mast cell SP receptor IgE ANTIGENS in intestine