Laurens Malfait Geneeskunde Bachelor 1 Leerstof: introductieles Spijsvertering 1. Functie van het spijsverteringsstelsel: - Propulsie van voedsel van mond naar anus door middel van peristaltiek m.b.v. sterke spieren Vertering van voedsel d.m.v. kauwen, zure pH in maag en enzymes in speekselklieren, maag en pancreas Absorptie van water en voedingsstoffen in de dunne darm Detoxificatie van opgenomen voedingsstoffen in de lever Secretie van interne en externe (nog in het voedsel aanwezige) toxische stoffen en van water in de lever en colon (dikke darm) Afweer door imuunsysteem m.b.v. GALT 2. Opbouw (marco- en microscopie) van het spijsverterinsstelsel: - Buisvormige organen: o Mond/cavum oris o Pharynx/keel/slokdarmhhofd o Slokdarm o Maag o Dunne darm o Dikke darm/colon - Vaste organen: (geen lumen) o Speekselklieren (geven producten af in de mond) o Alvleesklier (geeft producten af in de dunne darm) o Lever (geeft producten af in de dunne darm) - Weefsels (epitheelweefsel dat de buitenkanten van het lichaam aflijnt en - bescherming en afweer biedt (dus ook in de darmen, maag en slokdarm), spierweefsel, bindweefsel, kraakveenweefsel, botweefsel, zenuwweefsel) organen De slokdarm, maag, dunne en dikke darm hebben elk een zeer gelijkende wand opbouw. - De mucosa bestaat uit drie lagen een eerste epitheel laag die direct rond het lumen ligt met bijhorend basaal membraan deze epitheel laag kan verschillen naarmate zijn locatie in het spijsverteringskanaal (bv. Laurens Malfait Geneeskunde - - - Bachelor 1 meerlaagepitheel in de slokdarm, herkenbaar aan vele kernen, of eenlaagepitheel), dan de lamina propria (bestaande uit bindweefsel, capillairen, GALT en zenuwvezels), dan muscularis mucosae (bestaande uit spierweefsel) De submucosa bestaat uit bindweefsel met submucosale klieren, klieren, GALT, bloedvaten. Tussen mucosa en submucosa ligt de zenuwplexus van Meissner, tussen de submucosa en de musculosa ligt de zenuwplexus van Henle. De musculosa (= muscularis externa = muscularis propria) bestaat uit een binnenste circulaire spierlaag, de plexus myentericus van Auerbach en een buitenste longitudinale spierlaag De buitenste laag bestaat uit bind- en vetweefsel en heet de serosa als deze door een peritoneum (=buikvlies) bekleed is, dit is het geval in de maag en darm, deze laag heet de adventitia als deze geen extra vlies heeft, dit is het geval bij slokdarm en rectum 3. Bevloeiing van het spijsverteringsstelsel: (met exclusie van mond en phaynx) - Arteries: aorta abdominalis (bevloeing infradiafragmatische - - - buikorganen), aan de aorta abdominalis hangen de arteria phrenica inferiores, arteria suprarenalis superiores, truncus coeliacus (met arteria lienalis, arteria gastrica sinistra, arteria hepatica communis (met arteria hepatica propria, arteria gastrica dextra, arteria gastroduodenalis)), arteria mesenterica superior, arteriae suprarenalis mediae, arteriae renalis (met arteriae suprarenalis inferiores), arteria testicularis/ovarica, arteriae mesenterica inferior en de ruggenmerg arteries Het grootste gevaar van deze arteriële opbouw is dat als er een enkele verstopping is deze alles beneden de verstopping doet afsterven De collaterale arteriële circulatie zorgt ervoor dat als er een bloedvat uitvalt het weefsel nog door omringende bloedvaten kan bevloeid worden en dus niet afsterft Venen: vena cava inferior (met vena cava hepatica in de lever), vena porta; klinische consequenties: lever cirrose (leverbeschadiging door de omzetting van leverweefsel naar littekenweefsel) kan voor een verstopping in de vena porta (= poortader) zorgen wat tot spataders in de darm kan leiden, kan ook voor spataders in de slokdarm zorgen omdat er in de slokdarm een verbinding aanwezig is tussen de vena porta en hepatica, als deze spataders openbarsten krijgt men hevige bloedingen en doet dit veel pijn, ook kan de detoxificerende functie van de lever uitvallen waardoor toxische stoffen zich in het lichaam opstapelen Lymfevaten: sterk ontwikkeld, vooral in de vlokken van de dunne darm; niet aanwezig in de mucosa van de dikke darm en maag. Tumoren uit het spijsverteringskanaal kunnen metastaseren via de lymfevaten. Laurens Malfait Geneeskunde Bachelor 1 4. Bezenuwing van het spijsverteringsstelsel: (met inclusie van mond en pharynx) - De mond en pharynx worden door het somatische zenuwstelsel - - geïnnerveerd, we hebben er dan ook bewuste controle over. De rest, i.e. slokdarm, maag, dunne darm, dikke darm, speekselklieren, alvleesklier en lever, worden door het autonome zenuwstelsel geïnnerveerd. Er is een wederzijdse communicatie tussen zenuw- en spijsverteringsstelsel. Door afferente en efferente zenuwen. De afferente zenuwen nemen sensorische input op en geven die aan het zenuwstelsel door, de efferente zenuwen geven signalen aan de effector organen die op de input reageren door motorische output. Afferente zenuwen nemen een prikkel op uit de omgeving vormen deze om tot een zenuwimpuls (fysicochemisch proces), leiden deze verder en geven deze dan aan de volgende zenuw door d.m.v. een neurotransmitter (elektrisch ‘actiepotentiaal’ proces). Opbouw van het zenuwstelsel: o Anatomische opbouw: centraal zenuwstelsel (hersenen, ruggenmerg, bindweefselige hulzen (meningen, vliezen), perifeer zenuwstelsel (zenuwuitlopers van craniale en spinale zenuwen, 2 soorten: sensorisch (= afferent) en motorisch (= efferent; motorische of secretorische actie) o Functionele opbouw: somatische (= willekeurige) zenuwstelsel (bewuste beweging skeletspieren, bewustzijn), autonome (= viscerale) zenuwstelsel (ortosympatische zenuwstelsel (ACTIE): actief in stress-toestand, neurotransmitter is adrenaline wat voor een hartslag verhoging, pupildilatie, onderdrukking van de spijsvertering, bronchiedilatie en glucose vrijstelling uit lever zorgt; parasympatische zenuwstelsel (RELAXATIE): actief in rusttoestand, neurotransmitter is acetylcholine) o Histologische opbouw: zenuwcellen (neuronen) en steuncellen (gliacellen); zenuwcellen bestaan uit een cellichaam met een celkern (perikaryon), dendrieten (afferent), een axon (efferent) en een celmembraan; een collectie van cellichamen in het CZS heet een kern of nucleus, in het PZS heet dit een ganglion o Het autonome zenuwstelsel zal signalen aan de extrensieke en intrinsieke plexus doorgeven (zie verder) en aan de craniale zenuwen, de somatische zenuwen zullen aan de craniale zenuwen signalen door geven; de craniale zenuwen geven aan de mond, pharynx en speekselklieren signalen o Te kennen zenuwen: Nervus trigeminus: Sensorisch: huid van het gelaat, het oog, de neus en mondholte Laurens Malfait Geneeskunde Bachelor 1 Motorisch: kauwspieren en spieren van de mondvloer Uit het ganglion van Gasser komen de 3 takken: n. ophtalmicus (sensorisch, oog), n. maxillaris (sensorisch, bovenkaak), n. mandibularis (sensorisch en motorisch, onderkaak) Bij ingrepen bij de tandarts wordt de n. maxillaris en n. mandibularis vaak verdoofd Nervus facialis: Sensorisch: smaak (tong) Motorisch: spieren gelaat (niet kauwspieren), schedeldak en oor Autonoom: speeksel- en traanklieren Bij beschadiging door bv. een hevige opzwelling bij een verkoudheid kan de n. facialis uitvallen: als dit op tijd opgemerkt en behandeld wordt zullen de consequenties meevallen (halfzijdige gezichtsverlamming, eenzijdig smaakverlies), als dit lange tijd niet behandeld wordt kan het oog uitdrogen omdat men het oog niet meer kan sluiten en de traanproductie stilvalt Nervus glossopharyngeus: (glossus = tong) Somatisch motorisch: spieren keel en larynx Somatisch sensorisch: tong en keelholte Autonoom parasympatisch: sinus caroticus (druksensor in halsslagader) en parotis speekselklier Nervus vagus: Autonoom, parasympatische zenuw: vertraging hartslag, bronchi constrictie, stimulatie peristaltiek en secretie, stimulering gal-secretie, blaascontractie Nervus accesorius: Motorische: draaien hoofd Nervus hypoglossus: Somatisch motorisch: spieren van de tong (behalve m. palatoglossus) o Het autonome zenuwstelsel bestaat uit 3 delen (orthopatisch zs, parasympatisch zs en enterisch zs (met NO/non-adrenerg, noncholinerge neurotransmitters), het autonome zs bestaat uit pathways met minstens twee neuronen: pre-ganglionair neuron Laurens Malfait Geneeskunde o o o o o o o Bachelor 1 (origine in CZS) en post-ganglionair neuron (origine in ganglion), tussen deze twee neuronen is een synasp (autonoom ganglion) Het orthosympatisch zs: gebruikt (nor)adrenaline als neurotranmitter, de preganglionaire neuronen vertrekken vanuit de laterale hoorn van het ruggenmerg op niveau C7-L2, de ganglions zijn paravertebraal (vlak naast de ruggengraat) of prevertebraal (vlak bij het effector weefsel), preganglionaire neuronen zijn korter dan postganglionaire Het parasympathisch zenuwstelsel: gebruikt acetylcholine als neurotransmitter, de preganglionaire neuronen vertrekken vanuit de hersenstam uit hersenzenuwen III, VII, IX, X en vanuit de laterale hoorn van S2-S4, de postganglionaire neuronen liggen dicht bij de effector-organen, preganglionaire zenuwen zijn langer dan postganglionaire Het ruggenmerg bestaat uit grijze stof omringd door witte stof, de grijze stof bevat perikaryons en gliacellen, in de voorste plomp hoorn (cornu anterius) zitten de somatomotorische celkernen, in de achterste scherpe hoorn (cornu posterius) bevat strengcellen die signalen van neuronen opvangen die uit de periferie signalen aanleveren (celkern ligt buiten het ruggenmerg), de laterale hoorn (regio tussen cornu anterius en posterius) bevat de celkernen van preganglionaire neuronen van het autonome zenuwstelsel (orthosympatisch en parasympatisch) Extrensieke zenuwen: preganglionaire vezels van het parasympathisch zs en postganglionaire vezels van het orthosympatisch zs (afkomstig van de para- en prevertebrale ganglia)\ Intrinsieke zenuwen: zenuwen die volledig in de wand van het darmkanaal liggen (= enterisch zenuwstelsel) Tussen elke laag van de algemene microscopische opbouw ligt een plexus, bv. plexus van Meissner, Henle, plexus myentericus van Auerbach De ziekte van hirschprung: aangeboren ziekte waarbij een deel van de dikke darm geen gerijpte ganglioncellen heeft en dus geen enterisch zs, zorgt voor permanente opspanning constipatie, diagnose via microscopisch onderzoek van rectaal gebiopseerd weefsel (zijn er gerijpte enterische zenuwen aanwezig) 5. Immuunsysteem (GALT) van het spijsverteringsstelsel: (met inclusie van mond en pharynx) - In de mond, farynx, slokdarm en darm is bacteriële flora aanwezig, de maag is steriel door lage pH: bacteriële flora is verantwoordelijk voor verteren van voedselbestanddelen en het voorkomen van kolonisatie door pathogene micro-organismen Laurens Malfait Geneeskunde - - - Bachelor 1 De afweer in het spijsverteringskanaal verhindert overgroei: specifieke afweer door GALT (zie verder) en niet-specifieke afweer door peristaltiek, secretie van enzymes en mucus en door de epitheel-barrière GALT (gut associated lympho-epithelial tissue): specifieke immuunrespons door lymfocyten (MALT – mucosa associated lymphoid tissue B-lymfocyten), reticulumcellen en epitheelcellen B-cellen: o Maturatie: in de centrale (= primaire) lymfoide organen, i.e. beenmerg, rijpen hemotopoietische stamcellen tot mature Bcellen, dit gebeurt door VDJ herschikking en selectie op het tot expressie gebrachte antigenreceptor; na transport naar perifere (= secundaire) lymfoide organen, i.e. lymfe knopen, milt, extranodaal (MALT), zal de mature B-cel tot een plasma cel of memory B-cel ontwikkelen; Vraag: Wat gebeurt er als je je milt verliest?: je wordt veel vatbaarder voor infecties aangezien de pathway voor memory-B-cellen wegvalt deze mensen moeten gevaccineerd worden om de memory-B-cellen op te wekken. o De specifieke immuunrespons verloop: naïeve B-cellen (mature virgin B cellen) komen aan in de lymfocyte corona. Ze migreren dan naar het germinale centrum of marginale zone. In het germinale centrum vindt helper-T-cel afhankelijke differentiatie plaats. Helper-T-cellen bevorderen klasse switch en somatische hypermutatie van B- cellen (op dit moment heten die centroblasten) (puntmutaties die trachten de affiniteit te verhogen, selectie op gunstige mutaties, na deze processen heten de cellen centrocyten). Hierbij worden Ig-A plasmacellen en Bgeheugencellen gevormd, de Ig-A plasmacellen naar buiten de perifere lymphoide organen, de B-geheugencellen migreren naar de marginale zone. Dit is de trage immuunrespons. Diffentiatie in de marginale zone gebeurt zonder hulp van T-cellen, hierbij worden Ig-M plasmacellen gevormd. Deze hebben minder affiniteit voor het antigen, maar worden sneller geproduceerd. Dit is de snelle immuunrespons. Laurens Malfait Geneeskunde Bachelor 1 De snelle immuunrespons o T-lymfocyten: CD4 + T-cellen = helper T-cellen: bevordering maturatie Bcel tot plasmacel, bevordering isotype class switch, aanwezig in lamina propria behalve maag CD8 + T-cellen = cytotoxische T-cellen: rechtstreekse vernietiging lichaamsvreemde organismen, aanwezig in epitheel laag behalve maag Lymphoide follikels: hoopjes van B- en T-cellen overal in gut georganiseerd in platen van Peyer (terminaal ileum) en tonsillen (amandelen) in de ring van Waldeyer o Reticulumcellen: de macrofagen zijn de eerste verdedigingslinie. Ze fagocyteren de lichaamsvreemde cellen en presenteren de antigenen voor B-cel differentiatie o Immuunonderstimulatie door bv. aids infectie door het HIV, het HIV vernietigt helper-T-cellen; of door bv. immuunsuppressietherapie na orgaantransplantatie grotere vatbaarheid voor infecties o Immuunoverstimulatie: bv. H. pylori veroorzaakt maagzweren door te sterke B-cel proliferatie B-cel tumoren o Hoe beoordelen of weefselvergroting door inflamatie of een tumor komt: in een polyclonale lymfocytenpopulatie zijn de antigenreceptorgenen herschikt en dus duidelijk gemuteerd en van een tumor afkomstig, in een monoclonale lymfocytenpopulatie hebben we geen herschikking en dus met een inflammatie te maken