Fysiologische aspecten vd spijsvertering H1: de motiliteit van het maagdarmstelsel Deel I De slokdarm Afsluiting: faryngo-oesofagale sfincter UOS Gastro-oesofagale sfincter LOS Fct: voorkomen aspiratie lucht uit farynx Maagvocht uit maag Spierweefsel: Gestreept: Glad: Kauwen farynx Faryngo-oesofagale sfincter Craniale deel oesofagus m cricofaryngeus Onderste deel oesofagus verkleinen partikels Vermengen met speeksel 1. De slikbeweging a) het orale stadium bolus modulatie dr tong bolus nr achterste deel tong voorste deel nr omlaag – middenste deel geheven => druk verandering activatie afferente receptoren activatie slikcentrum autonoom vervolg slikbeweging b) het faryngeale stadium slikken > ademen, spreken bolus in farynx: terugvloei nr mond reflux in nasofarynx trachea oesofagus <= farynxpassage => druk tong tg harde verhemelte => drukken week verhemelte tg nares post => afsluiten larynx dr bijeenbrengen echte & valse stembanden <= relaxatie UOS bolus foute plaats: - spreken - lokale anesthesie farynxspieren - bepaalde pathologie c) het oesofagale stadium bolus nr maag 1) faryngo-oesofagale sfincter = korte zone hoge druk verdwijnt bij slikken m cricofaryngeus ? 2) Het slokdarmlichaam rusttoestand: gn ritm activiteit, gn tonische contracties intraluminale druk: licht neg ~ intrathoracale druk na slikken: primaire peristaltische contractie: van UOS nr LOS na slikken secundaire peristaltische contractie: thv lokale dilatatie <= afferente impulsen vast voedsel -> altijd peristaltische drukgolf vloeibaar -> nt altijd => deglutitieve inhibitie: LOS blijft gerelaxeerd 3) De LOS of gastro-oesofagale sfincter verhoogde druk +5à10 mmHg gn anatomische structuur subdiafragm & thv hiatus P +/- 15 mmHg Minstens 2cm in abdomen Totaal: 4cm lang nt voldaan: gastro-oesofagale reflux maagzuur & pepsine inwerking op slijmvlies slokdarm o erosie onderste deel slokdarm o zuurbranden = pyrosis o nt-cardiale retrosternale pijn contractie circ spierlaag cardia fct: reflux maag - drukgradient - flutter valve (sfincter): intra-abdominale druk duwt sfinter toe schommelingen met ademh: LOS beweging slokdarm => parallelle cyclische schommelingen inadem: hoge drukzone nr boven uitadem: hoge drukzone nr onder Regeling LOS druk: - type ingenomen voedsel - hormonale effecten o progesterone: P daling - farmaca - vagale cholinerge neuronen: - sympathische vezels: - neuroactieve peptiden (zwanger, post-ovulair) verhogen tonus verhogen tonus Sfincterrelaxatie bij slikken: - inhibitorische vagale vezels - ogenblik peristaltische contractie dr slokdarmlumen - daling P tot iets hoger dan Pintragastrisch => vermijden reflux erna: contractie tot boven rustniv spontane relaxaties: - 20à30/d - na dilatatie proximale maag - fct: evacuatie gassen - aërofagie -> ructus - fundus distentie -> relaxatie LOS - UOS: willekeurige relaxatie Gn relaxatie UOS: sec peristaltische bew terug nr maag - Slokdarmlichaam passief 2. Regeling van de slikbeweging REGULATORISCH MECHANISME slikcentrum Hersenstam coördinatatie linguale, buccale, faryngeale bewegingen - n glossofaryngeus - n vagus timing contractie farynx & gestreept spierweefsel slokdarm later pas contractie in distaler deel slokdarm MOTORISCHE ZENUWEN Samenspel perifere & centrale controlesystemen - gn spontane myogene activiteit - gn tonische excitatorische prikkeling - gladde spierdeel 1. inhibitorische mediator NO en/of VIP 2.wegvallen inhibitie: contractie - distale voortplanting met stijgende latentie = off-response Achalasie: = afwezigheid peristalsis in slokdarm lichaam aantasting myenterische plexus = Auerbach => stase voedsel & dilatatie slokdarm Deel II Fct: De maagmotiliteit reservoir chyme vorming: fragmentering & maagsecreties -> afbraak & vertering gecontroleerd nr duodenum A. De proximale maag 1. De maagexpansie P.V = cte -> stel V cte: opvulling maag = Pintragastrisch verhoging versnellen ontlediging reflux bij slechte werking LOS regelsystemen => P w nl gehouden tenzij bij voldoene/teveel voedselinname => gevoel verzadiging: licht P stijging: rekR a) extrinsiek vago-vagale reflex VIP b) lokale intrinsieke reflexboog NO relaxatie prox maag adaptieve relaxatie fundus - P verhoging in fundus - Dilatatie slokdarm - Mech stimulatie keel - Nt meer bij fundectomie Druktoename prox maag => verzadigingsgevoel - schade vagale vezels 2.Maagopslag uitrekking gladde spiervezels => verhogen exciteerbaarheid trage oscillerende contracties -> stijging intragastrische druk schuine spierlaag: motoriek zwakke tonische contracties: maaginhoud nr distale maag B.De distale maag * schuin spierlaag: enkel 2brede banden langs kleine curvatuur * circ spierlaag verdikt richting pyloor kenm spiervezels: - slow waves: oscillaties membraanpotentiaal herh freq: pacemakercellen grote curvatuur & dunne darm, ileum (≠freq) gn contractie maag: tonus stijging (spontaan bereiken drempel) - spikes o sterke elektrische koppeling=> ritmische depolarisatie é repolarisatie golf o afh exciteerbaarheid: bereiken drempel/nt wel contractie: sterkte afh freq gesuperponeerde actiepotentialen modulatie A slow wave & freq spike: hormonal nerveus - OS: daling A slow wave & spike activiteit - PS: stijging A slow wave & spike activiteit Wand: enterisch/intrinsiek zenuwstelsel maag & darmen Plexus Auerbach = myenterische plexus Tss longitudinale & circ spierlaag Plexus Meissner = plexus submucosa Secretie & absorptie in darm 1. Mengen en malen van het voedsel vullen maag zwakke antrale contracties na maaltijd nt occluderende contracties motorische activiteit chyme nr pyloor = propulsie antro-duodenale coördinatie: afstemmen contracties van maag & duodenum op elkaar rust: tonische contractie -> pyloor bijna volledig gesloten vloeist kan door na maaltijd: juist voor terminale antrale contractie: krachtige sluiting pyloor: niks kan door = kneden tegen gesloten sfincter = retropulsie trage tonische contracties: partikels terug nr antrum 2. Maagontlediging maag: vast voedsel -> brei dan nr duodenum gastroduodenale junctie: - gecontroleerde ontlediging (zure schade duodenum) - verhinderen terugkeer inhoud darm nr maag (alkalisch schade maagmucosa) pylorus: - continu open - intermittente sluiting - klein kanaal open: vloeistof & kleine partikels (zr beperkt bij peristaltische antrale contractie) snelheid ontlediging: osmotische waarde maaltijd calorische waarde maaltijd duodenale chemoreceptoren: KH – vetten – eiwitten => te hoog: pylorus sluit hormonen intrinsieke & extrinsieke innervatie <= enterogastrische reflex sympathische & vagale excitatorische: sfincterconstrictie inhibitorische vagale: sfincterrelaxatie voldoende emulsie vetten voldoende neutralisatie pH => invloed op pancreas & lever latentietijd ontlediging: grootte partikles: vast – half vast - vloeibaar chemoreceptoren: pH receptoren: zure pH => verminderd maagcontracties => verhogen dudodenale contractiliteit secretine VZ of monoglyceriden receptor: Aanw => vertraging ontlediging vrijzetting cholecystokinine vrijzetting GIP = gastric inhibitory peptide Peptiden of AZ receptor: (tryptofaan & fenylalanine) Aanw => antrale contracties => constrictie pyloor vermindering evacutatie Vrijzetting gastrine (G cel: antrum & duodenum) Glucose receptor Osmoreceptor: Meting osmotische waarde voedsel =lichaamsvocht => snelle evacuatie hypertoon => trager (meestal) hypotoon => trager duodenum: stijging toniciteit dr inwerking verteringsenzymen vrijzetting hormoon onverteerbare vaste partikels: blijven in maag bijkomende invloedfactoren: - emotionele factoren - pijn - hypoglycemie thv hypothalamus => versnellen evacuatie + hongergevoel Deel III De dunne darm Buis tss maag & caecum - doorgang: 2à4 uur - 2spierlagen: longitudinaal buitenste dun inkorting circulair binnenste dikker verkleinen diameter - zenuwnetwerken: motoriek o plexus van Auerbach: tss circ & long spierlaag o plexus van Meissner: submucosa - spierwerking: o mengen o aanvoer o transport netto aboraal (bew zowel caudaal als oraal) - verwerking: 6à8l => 1à2l spierwerking: bewegingspatronen werking hormonen myogene activiteit intrinsieke zenuwstelsel neurohumorale stoffen farmacologische stoffen vertragen transit: - stoffen met invloed op cholinergische activiteit - adrenerge stoffen - opiaten - verschillende gastrointestinale peptiden versnellen transit: - motiline - cholecystokinine circulaire contracties: - lengte 1tot4 cm - 100mmHg - concentrisch/excentrisch peristalsis: acetylcholine – tachykinines (Substance P & neurokinine A) contractie circ laag -> gevolgd dr contractie long laag volledig circ: propulsie onvolledig: propulsie & retropulsie segmentatie: = 2(of+) lokale contracties circ laag op korte afstand -> geoccludeerd segment mengen & + absorptie inname voedsel: verminderde motorische activiteit Deel IV De ileocaecale junctie - - meestal gesloten thv terminale ileum hoge drukzone: 20 mmHg distentie ileum: distentie colon: ≠ in eig gladde spiercellen daling stijging fct: 1) verhinderen terugstroom colonI nr ileum nl propulsieve activiteit voldoet 2) vertragen overgang chyme ileum nr colon 3) verhinderen bacteriële overgroei 4) regeling galzout reabsorptie Deel V De sfincter van Oddi - 5à10 mm complexe structuur hoofdgalweg & pancreaskanaal: dr hiatus spieren duodenum fixatie: spiervezels duodenum BW tss duodenum & sfincter Oddi - mucosa: dwarse & overlangse plooien -> opvulling lumen kanaal - hoge drukzone tov duodenum (4mmHg +) antirefluxsysteem: - schuine verloop - slijmvlieskleppen voorkomen binnendringen duodenale inhoud in galwegen & pancreaskanaal Contracties: fasisch: peristaltisch amplitude duur frequentie Fct: 1) echt sluitspier antegraad (prox nr dist) toe tss maaltijden: vullen galblaas & belemmeren afloop 2) anti-reflux systeem teruglopen duodenale I nr gal & pancreaswegen 3) pompfunctie gecoördineerde afloop gal hoofdgalweg gedurende postpandriale fase bep periodes dig fase peristaltische contracties: systole – diastole invloed na maaltijd: - CCK - Vagale prikkeling Deel VI daling tonische & fasische act sfincter Het colon Begin: CAECUM: blind uiteinde Einde: RECTUM - +/- 105cm - twee spierlagen longitudinale buitenste nt-uniform: 3taeniae verbonden dr zeer dunne laag circulaire binnenste distale verdikking = inw anale sfincter - bep deel: gesacculeerd uitzicht - dicht netwerk zenuwcellen & vezels - dagen voor transit (moeilijk te ontledigen) fct: 1) absorptie H2O & Na+ 2) milieu groei micro-organismen 3) opstapeling tot expulsie op goed moment Beweging: trage stroming facilitatie extractie water Controle: Extrinsieke zenuwen (terminale colon) Willekeurig gedeelte Continentie & defecatie Onregelm elektr activiteit: - nt gecoördineerd met IMMC maag & dd - vermijden regelm interdigestieve ontlastingsnood inname voedsel: verhogen colonmotiliteit 1.Het proximale colon: ritmische antiperistalsis hepatische hoek: periodische contracties -> oraalwaarts!!! Tot caecum - gn volledige afsluiting lumen fct: betere vermenging oud en nieuw = ANTIPERISTALSIS inhoud terug nr caecum => P verhoging caecum ° tegengestelde vector: caudale beweging fct: 1) bevordering absorptie vocht & elektrolyten 2) goed milieu fermentatie trage bew: lage O2 spanning orthograde contracties: toch netto lediging 2.Distale colon: staande contracties slow waves: - intrinsieke freq: tamelijk continu over distale colon - overeenstemmende act tonische contractieringen = haustrae scheiding I in globulaire massa’s contact absorptie-epitheel & centrale massa faeces langzaam aborale bew fct: 1) faecale massa : vaster + aangepaste & plastische vorm 2) trage propulsie: ontwikkeling bact diarree: constipatie: inhibitie haustrale bew te intense haustrale bew ritmische peristalsis 3.Mass movements of massa contracties = plotse verplaatsing deel feces, dat een bep colonsegm vult nr een volgend ledig segment 2à3 maal per dag 1) verdwijnen segm contracties: gevend & ontvangend segm 2) beweging gastrocolisch reflex = reflexmatige verhoging colonmotiliteit juist na maaltijd mog defecatiedrang - hogere A - hogere freq vnl thv sigmoid neurale regeling hormonale regeling CCK & gastrine stimulus: nt enkel opname voedsel in maag exhibitie: verschillende darmsegm 4.Het rectum: continentie en defaecatie begin: rectosigmoïdale overgang einde: anorectale junctie - tonische & fasische contracties nl: rectum leeg met geringe tonische druk vulling: beperkte stijging druk neurale mechanismen elastische eig anorectale kanaal: begin: anorectale junctie einde: margo ani linea pectinea: = grens proximaal: - cyclindrische epitheel - rijk aan zenuwuiteinden : analyse aarde rectale inhoud distaal: - meerlagig huidepitheel - pijnreceptoren A) Continentie Rol behoud faecale continentie: 1) mechanische factoren & mucosa thv sfincters 2) motorische componenten 1) Mechanische factoren & mucosa thv sfincters 1) anorectale hoek 2) flutter valve mechanisme ronde rectale ampulla herleid tot voorachterwaartse spleet vernauwd bij verhoging intra-abdominale P 3) mucosa plug vorming adhesie tss vochtige mucosale wanden 4) zwellichamen vasculaire zones met haemorroidale plexus submucosa 2) Motorische componenten 4spierbundels: 1) inwendige anale sfincter 2) externe anale sfincter 3) m levator ani 4) m puborectalis 2.1 Inwendige anale sfincter IAS = distale verdikking rectale circ gladde spierlaag continue tonische spieractiviteit: permanente afsluiting anale kanaal * excitatorische orthosympatische bezenuwing * inhibitorische bezenuwing NANC (nt adrenerg nt cholinerg) - 4cm rustdruk 50-60 mmHg met kleine drukoscillaties freq gradient stijgend nr distaal - eventuele I anale kanaal teruggestuurd nr rectum recto-anaal reflex: rectale distentie -> stimulering mechanoR mucosa (&spierlaag) rectum, sigmoïd -> vrijzetting inh neurotransmitter thv IAS (VIP, NO, ATP) -> reflectoire relaxatie IAS plotse rectale distentie: relaxatie: 80% -> 40% aanhoudende anale distentie: terug nr 65% 2.2 De externe anale sfincter drie bundels gestreept spierweefsel -> 1eenheid reflectoire activering willekeurige activering bezenuwing: - ° sacrale merg - enkel somatisch Nn pudendi - excitatorisch continue rustspanning: daling slaap stijging verhoging intra-abdominale P (nt bij persen van defecatie) verhoogde act na defecatie = CLOSING REFLEX rekR -> sacrale reflexboog -> EAS plotse rectale distentie: - relaxatie IAS - constractie EAS (max 60s) bewust w I rectum aardevaluatie - adaptieve relaxatie rectum - vermindering stoelgangsnood - adaptatie R - druktoename: rectale inhoud terug nr rectale ampulla dilatatio ani: sterke toename sfinctertonus behouden tijdens gehele duur dilatatie + versterking na beëindiging mictie: CYSTO-SFINCTERISCHE REFLEX relaxatie externe urethrale sfincter & EAS reden: gemeenschappelijke embryonale ° & innervatie 2.3&4 m levator ani & m puborectalis gestreepte spieren innervatie: - reflectoir - willekeurig rusttonus m puborectalis - U-vormige lus over achterwand rectum - hechting aan pubis - rectum nr voren & boven getrokken ano-rectale junctie: hoek vorming verdwijnen hoek bij defecatie & hurken extra contractie: hoesten – lachen rekR & sacrale reflexboog m levator ani rust tonus: bekkenbodem & anus omhoog B) De defaecatie I van sigmoïd in rectum Uitrekking segment Analyse: - aanwezigheid - hoe groot - aard defecatienood met reflectoire relaxatie IAS 1) Autonome defaecatie * activatie buikpers * sluiten glottis * contractie diafragma => rectale I tegen epith prox anaal kanaal gedreven discriminatieve bezenuwing: voelen aandrang sampling reflex? => inhibitie EAS * hoge druk => I w passief uitgedreven sommigen: lediging ganse L helft colon vanaf splenische hoek => reflectoire inductie contractie colon TV hurkende positie: verkleinen ano-rectale hoek na uitdrijving faeces: * relaxatie rectum * normalisatie intra-abdominale P * contractie willekeurige sfincter, m levator ani * IAS tonus terug 60-100 ml faeces 250-400 ml faeces duidelijke aandrang onweerstaanbare aandrang gas: ook mog weerstaan flatusdrang verdwijnt <- gas in bloed -> long -> weg 2) Willekeurige of sociaal aanvaardbare defaecatie willekeurige uitstelling van defecatie reflectorische contractie EAS synchroon met relaxatie IAS adaptieve relaxatie: P daling in rectum: verdwijnen dringende stoelgangsnood vullingsgevoel blijft max vulling > 200g => pîjnsensatie willekeurige defecatie: hurken : verdwijnen ano-rectale hoek buikpers: dr wegvallen corticale inhibities P verhoging: relaxatie IAS EAS relaxeert ook Na defecatie: relaxatie rectum normalisatie intra-abdominanale druk contractie EAS & m levator ani IAS herwint tonus 1mechanisme gestoord: faecale incontinentie anale incontinentie dysfct EAS dysfct IAS -rectumresectie: verlies reservoir -fibrosevorming: verminderde adaptieve relaxatie -dysfunctie anale sfincters neurogeen myogeen directe spierbeschadiging incontinentie grote hoeveelheden faecaal materiaal incontinentie geringe hoeveelheden vloeibaar faecaal materiaal (soiling) Deel VII Het interdigestief migrerend motorisch complex = elektrisch & contractiel patroon in maag-darmstelsel tijdens vasten maagI vasten: -speeksel -celresten -maagsecreet -(onverteerde voedselresten) fase1: +/- gn actiepotentialen of contracties 45-60 min fase2: intermittent actiepotentialen en contracties: met stijgende freq 30-45 min einde fase2/begin fase3 => lediging maag pyloor sluit nt fase3: max herh freq sterke antrale contracties 5-15 min interdigestieve housekeeper verwijdering onverteerbare resten IMMC in darm ook in duodenum: licht vertraagd - 3fasen - regelm tijdsintervallen - initiatie vanuit de maag of vanuit pacemakercellen plexus Auerbach - migratie nr terminale ileum: met daling v nt elke golf bereikt einde frequentie: humorale factoren uit duodenum neurale stimuli intrinsieke & extrinsieke zenuwvezels fase1: gn actiepotentialen of contracties gn netto beweging fase2: random, gecoördineerde activiteit actiepotentialen & contracties progressieve toename segmentatie – lokale persistalsis fase3: sterke activiteit met frequente actiepotentialen & sterke contracties correlatie met peristalsis: traag & efficient over grotere afstanden initiatie dr motiline vermindering galevacuatie fct: 1)darmI voortstuwen nr colon 2)verhindering van bacteriële overgroei in dunne darm H2: De secreties van het maag-darm stelsel Deel I De speekselsecretie 1) gl sublingualis muceuze klier visceus secreet rijk aan mucoprot 2) gl parotis sereuze klier waterig secreet rijk aan alfa-amylase 3) gl submandibularis gemengde klier heterogeen seromuceus vocht 4) muceuse buccale kliertjes 1-1.5 l speeksel per dag interpranidiaal: stimulatie: vnl uit gl submandibularis & zwak krachtige secretie dr gl parotis 1.Vorming en samenstelling van het speeksel a)Vocht en ionensecretie primaire speekselsecretie - actief proces - hoeveelheid: bep dr intensiteit stimulus cholinerge M3 verhoging Ca2+ alfa-adrenerge verhogen Ca2+ 1) primair: Cl- secreet (hier gebeurt activatie) 2) Na+ & andere kationen nr lumen via kation-selektieve intercellulaire juncties Neg potentiaal Cl secreet 3) Netto secretie ionen: osmotische beweging water Modificatie secretie In intralobulaire gangen - Na+/K+ uitwisseling: Na+ reabsorptie - Lage secretie: hypotoon Reabsorptie Na & impermeabiliteit wanden Hoge secretie: meer Na in - Aldosterone: bevorderen Na reabsorptie - HCO3- Cl- uitwisseling: HCO3- absorptie b)Proteïnensecretie amylase: - gl parotis - via cAMP - pH optimum 6.9 - afbraak koolhydraten - tandreining: afbraak zetmeel tot meer wateroplosb componenten fct speeksel: 1) verwijderen voedselresten (dental plaques -> caries) 2) afbraak KH 3) smaakwijziging sommige voedselcomponenten 4) smaaksensatie: smaakpapillen in contact met opgeloste stoffen (speeksel=solvent) speeksel: lage c glc & Na: bevorderen smaakgevoeligheid mucus: gl sublingualis & submandibularis lysozyme: macrofagen – tegen bact flora ontw in mond bloedgroep antigenen: enkel bij secretoren IgA antistoffen: plasmacel Verschillende groeifactoren 2.De controle op de speekselsecretie continue residuele spontane secretie mond & farynx vochtig a)De neurale beïnvloeding OS en PS: nt antagonisctisch OS: vasoconstrictie Stimulatie speekselsecretie: geringe, tijdelijke viskeuze secretie Contractie myoepitheelcellen PS: vasodilatatie Stimulatie speekselsecretie: overvloedig & waterig => zien/ruiken voedsel - VIP: co-mediator post-ganglionaire parasympatische neuronen uitgesproken & langdurig b)De reflexen gn uniforme secretie a) ongeconditioneerde of inherente reflexen secretie na aanbrengen voedsel in mond samenstelling afh fys & chem aard voedsel bewegen kaken & tong: fys prikkel regeling thv speekselcentra b) geconditioneerde of verworven reflexen “watertanden”: zicht/reuk/gehoor/huidprikkels hersencentra Deel II De maagsecreties a)De maagmucosa tubulaire klieren: pariëtale cellen - vooral fundus & corpus - HCl & intrinsieke factor van Castle Opp epitheliale mukeuze cellen - Mucusproductie - cardia Muceuze nekcellen - Mucusproductie - cardia zymogeencellen - pepsinogeen gastrine cel = G-cel - lijkt op mastcel - vnl thv antrum - gastrine somatostatine = D-cel - somatostatine enterochromaffiene like cel = ECL cel - histamine b) De functie van de maagsecreties 1)Pepsinogeen opstapeling in zymogeengranules excretie via exocytose vrijstelling: -cholinergica -histamine -gastrine (hoge c) -cholecystokinine CCK -secretine groep inactieve pro-enzymen zuur milieu: klieving zuur-gevoelige banden pepsins pH optimum = 1.5-2 irreversibele inactivatie in duodenum fct: partiële hydrolyse prot tot peptidefragm: initiatie eiwitvertering overneembaar door pancreas peptiden leiden in duodenum tot vrijzetting gastro-intest hormonen 2)Intrinsieke factor van Castle noodzakelijk voor VitB12 absorptie Vit B12: gebonden aan dierlijke prot Belang nl vorming rbc Tekort: pernicieuze anemie – neurologische aandoeningen 1) 2) 3) 4) 5) 6) maag: proteolyse & zuurheid stellen VitB12 vrij binding aan haptocorrine (=glycoprot speeksel & maagvocht) & minder aan IF dunne darm: proteasen vernietigen haptocorrine-vitB12 complex IF neemt VitB12 over Distale ileum: R: complex 2IF’s aan 2VitB12 moleculen Receptor gemedieerde exocytose Ook zeer beperkte passieve opname 3)Maagzuurvorming A.Mechanisme van maagzuurvorming Fct: 1.bactericied 2.aantasting tertiaire structuur prot => betere eiwitvertering “membrane recylcing hypothesis” pariëtale cel: internalisatie canaliculi in rust openen nr lumen bij stimulatie zeer lange microvilli stimulatie: fusie tubulovesikels met apicale plasmamembraan einde stimulus: endocytose – struct herschikking – weer tubulovesikels tubulovesikels: H+/K+ ATPase: aanw K thv luminale zijde vereist Mog permeatie K uit secreterende cel nr buiten Incorporatie in apicale membraan: parallel met membraan vol kanalen K+ & ClActivatie kanalen via cAMP of Ca2+ 1)diffusie KCl nr canaliculaire ruimte 2)H+/K+ ATPase recyclage K terug nr cel 3)opname Cl- & K+ thv basolaterale membraan Na+/K+ pomp Cl-/HCO3- uitwisselaar NaKCl symporter Bevordering maagzuursecretie Activatie parietaalcel: 1acetylcholine neurocriene vrijzetting (n vagus) binding aan M3-muscarineR 2gastrine endocriene vrijzetting G-cellen oiv luminale peptiden & AZ n vagus: vrijstelling gastrine-releasing peptide binding op parietaalcel aan gastrine-cholecystokinine type B-receptor affiniteit gastrine = affiniteit CCK 3histamine paracriene vrijzetting uit ECL cel oiv Ach & gastrine binding H2 Receptor -> toename cAMP toename zuursecretie Inhibitie maagzuursecretie Somatostatine – prostaglandine Somatostatine - polypeptide hormoon - aangemaakt dr D-cellen aanw in maaglichaam (paracrien) neurale & hormonale mechanismen maagantrum (endocrien) intraluminale pH waarde - cholinerge prikkeling: inhibitie somatostatine vrijzetting direct mechanisme inhibitie adenylaat cyclase: verhindering maagzuursecretie pariëtaalcel stimulerend effect histamine teniet indirect mechanisme inhibitie vrijstelling histamine uit ECL cel (maaglichaam) inhibitie gastrine secretie (antrum) = negatieve terugkoppeling Prostaglandine’s Binden EP3 receptor blokkering adenylaat cyclase parietaal cel indirectie inhibitie via blokkeren ECL cel G cel Terugkoppeling vanuit de darm: enterogastrone Neg terugkoppeling vanuit duodenum & jejunum Krachtige inh maagzuursecretie: Vetten - Zuren – hyperosm opl Oorzaak: 1CCK 2secretine 3VIP 1naam: enterogastrone 4GIP = gastric inhibitor peptide 5neurotensine 6peptide YY secretine vrijzetting uit S-cellen (duodenum) - pH daling - vet in darm invloed: 1inhibitie antrale G cel 2inhibitie parietaal cel 3stimulatie somatostatine vrijzetting vetten in darm vrijzetting CCK & GIP GIP: inhibitie G cel Vermindert direct zuursecretie Insuline vrijzetting in pancreas CCK: rechtstreekse inhibitie parietaalcel B.Regeling van de maagzuursecretie Basale secretie = 10% max Circadiane schommelingen: min in ochtend – max avond Vagotomie Antrectomie reductie zuursecretie opheffing zuursecretie antro-fundische reflexboog a)Cefalische of neurale fase sensoriële sensaties geconditioneerde reflexen zuursecretie dr vagale impulsen (Ach) directe prikkeling pariëtale cel indirect via gastrine vrijzetting (GRP) te sterke aanzuring antrum: mindering zuursecretie dr G cel b)Gastrische of humorale fase voedsel in maag maagdistentie -> mechanoR -> lokale/centrale cholinerge reflexen->pariëtale & Gcel activatie blok prikkels dr een te zure pH = saturatie buffervermogen voedsel AZ & peptiden -> G cel: gastrine vrijzetting c)Intestinale fase chyme => neurale & humorale effecten pH > 3: potentiërende effecten distentie dudodenum & aanw prot degradatieprod => gastrine vrijstelling G cel duodenum pH < 3: inhiberende fenomemen toename van zuur zure pH thv duodenum => secretine vrijzetting (=> HCl secretie inhibitie) VZ & monoglyceriden Remmen zuursecretie -GIP -neurotensine -peptide YY -somatastatine -CCK synergische inh werking Hyperosmotische opl Tijdens maagontlediging: verdwijnen AZ => daling gastrine stimulatie Daling pH maaglumen Achlorhydrie: gn maagzuursecretie Hyperplasie G cellen & verhoogde gastrine productie Vaak ook pernicieuze anemie Zollinger-Ellison syndroom: Verhoogde gastrinaemie <= gastrine producerende tumor (pancreas) C.Natuurlijke protectie tegen maagzuur Barrière tss maaglumen & bloed: - Maagmucosa - Werking opp epitheelcellen & nekcellen: mucus & bicarbonaat rijke opl Mucus: - vnl glycoprot rijke mucines: tetrameren via S-S bruggen bedekt dr KH zijketens = bescherming tg proteolyse stabiel viskeuze & kleverige gel lage turbulentie zone: vangen HCO3- & H+ ionen stimuli vrijzetting: cfr zuursecretie - sterke vagale stimulatie - Ca2+ = sec messenger - Neurotensine, gastrine - VIP, PG, secretine => toename mucus productie via cAMP Vrijzetting alkalisch vocht: Opp epith cellen & muceuze nekcellen - sterke KA activiteit - actief HCO3- transport thv antrum & fundus gevangen in geleilaag neutralisatie H+ dat diffundeert vanuit lumen nr epi opp toe opbouw HCO3- grad - activatie & inhibitie mog zowel mucus als HCO3- secretie vereist continue nieuwe mucus aanmaak rust: na voedselinname: maag bedekt met kleverige, visceuze, alkalische laag stijging HCO3- & mucus secretie vermindering HCO3- & mucus secretie: - acetylsalicylzuur acetylering cyclo-oxygenase I -> reductie PG cytotoxisch: etsende werking op mucosa - nt-steroïdale antiflogistica - tabaksgebruik: nicotine: daling PG productie stimulatie pepsine secretie: + zuurproductie - stress situaties: verminderde HCO3- secretie Bloedstroom Belangrijke rol preventie mucosale laesies snelle toename lokale bloedcirculatie bij zuuragressie vasodilatatie via neuropeptiden doorbloeding: 1.afvoer zuur = buffering 2.mucosa erg gevoelig aan deficiënte aanvoer metabole substraten PG: zzer geringe c: beschermende rol Stimulatie mucosale bloedperfusie Activatie mucus & HCO3- secretie D.Op welke wijze kan de maagzuursecretie beïnvloed of het maagslijm beschermd worden? Ulucs pepticum = ulceratie mucosa slokdarm.maag/duodenum verbroken evenwicht tss verdedigingsmechanismen (verd & herstel) en aggressieve substanties agressie: maagzuur – pepsine - gal – zoutzuur Heliobacter pylori: - Micro-aerofiele bacterie - Sterke urease activiteit - Nestelt in maagslijmvlies/onder beschermende mucuslaag Farmaca: - H2-receptor blokkers - Intracellulaire protoninhibitoren (omeprazole) Inhibitie H/K ATPase Covalente binding: werking hervat bij synthese nieuwe pompen - Antacida Mg(OH)2 – Al(OH)3 Reductie zuurheid maagvocht Deel III De pancreassecreties Exocriene pancreas Overvloedige prot secretie <-> endocriene pancreas eilandjes Langerhans 1.Samenstelling van het pancreassap +/- 1-2l isotoon, alkalisch vocht 5-8 g prot => verteringsenzymen a)Enzymes vrijstelling via Ca2+ afh exocytose alfa-amylase => vertering suikers lipase => vertering triglyceriden co-lipase => ankerfct tss micellen & lipase (gesecreteerd als pro-colipase) verschillende proënzyme voor eiwit vertering: -trypsinogeen -proelastase -… -chymotrypsinogeen -procarboxypeptidase regeling vrijzetting enzymen & HCl: 1) CCK <- I cellen dunne darm: na stim dr bactopeptonen, AZ, VZ Deze stoffen binden/inhiberen intraluminaire endopeptidasen Anders inhibitie CCK release peptide 2) Gastrine 3) Bombesine: struct cfr GRP 4) Vagale prikkeling Inhibitie vrijzetting: Pancreatic polypeptide b)Secretie van water en elektrolieten Ph pancreassap: 8-8.5 Pancreassap + darmsap + gal = neutralisatie maagsecreet => pH neutraal tot licht alkalisch Epitheel afvoerwegen: isotone Na HCO3 secretie + VIP & secretine => via vrijzetting cAMP secretine: gevormd dr S cellen darm bij pH <4 - apicale vrijgave HCO3- via Cl-/HCO3- uitwisselingssysteem - opening Cl- kanaal dr cAMP 2.Controle op pancreassecreties => pandriaal cefalische en gastrische fase: n vagus -> rechtstreeks via prikkeling M4 receptor op acinaire cellen -> gastrine vrijzetting maagdistentie -> gastropancreatische reflex -> aanmaak prot rijk vocht intestinale fase: zowel humorale als neurale mechanismen secretine (& VIP) -> anorganische pancreassecreties CCK, gastrine, bombesine -> enzymerijk secreet Enteropancreatisch reflex: via n vagus V receptoren dr distensie dunne darm Osmoreceptoren dr hypotone opl AZ/peptide receptoren pH receptoren dr maagzuur -> cholinerge neuronen simultaan; hormonale stimulatie Opm: toediening pancreasfragmenten Muco patiënten -> faecaal verlies vet (=steatorrhee) -> deficiente vertering prot & zetmeel verbeting bij toediening enteric coated enzymes (peroraal) Deel IV De galsynthese en de galblaas Lever => gal => galblaas: opslag & concentratie 250-1000ml/d lever: 1) eiwitten 2) fosfolipiden 3) cholesterol 4) alkalische galzout onafh galsecretie (secretine) 5) afbraak RBC: heemportie ijzermetabolisme: afbraak rbc: vrijzetting hemoglobine -> globuline + heem globuline: AZ voorraad heem -> ijzer & vrij bilirubine ijzer -> direct gebruik: vorming nieuw hemoglobine -> oplslag: ferritine bilirubine -> gebonden aan albumine -> nr lever = ongeconjugeerd, vetoplb, indirect gn excretie in gal/urine -> lever: omzetting: glucuronyl-transferase = geconjugeerd, wateroplb, direct conjugatie met glucuronzuur -> permeatie dr celmembraan -> secretie in gal (lumen nier) -> darm: bact: omzetting tot urobilinogeen gedeeltelijk: enterohepatische cyclus (vena porta) rest: omzetting tot stercobiline = galpigm faeces verstopping galweg => direct bilirubine in bloed => glomerulus nier => excretie via urine vetvertering: aanmaak galzouten = cholesterol dervicaten cholzuur & chenocholzuur geconjugeerd met glycine & taurine anionen verbonden met kation = galzout kritische micellaire conc: vorming galzout micellen hierin kunnen andere vetten opgenomen w <= vetten in opl houden 1.De enterohepatische cyclus = recyclage mechanisme actief & passief Actief - in distale ileum: daar zijn alle voedingsvetten verwijderd - opname galzouten dr enterocyten: Na afh sec actief transportsusteem - jejunum: Na onafh proces: Ba-/HCO3- uitwisseling in enterocyt: binding aan ileale galzouten-bindend eiwit I-BABP transcell transport opname in bloed: via Na onafh anion HCO3- galzouten uitwisselingssysteem via v portae: binding aan plasmaprot => nr lever opname dr hepatocyten: 1. sec actief transport: Na+ taurocholaat cotransporting protein 2. Na onafh anion uitwisssyst: org anion-transporterende polypeptide canaliculaire secretie galzouten: ATP afh -canaliculaire galzouten export pomp BSEP -multidrug resistance associated proteins MRP’s Passief Glycine geconjugeerde galzouten in jejunum: Zure microklimaat (pK 4) Bacteriën Terminale ileum & colon: deconjugatie en dehydroxylering = vorming secundaire galzuren -> nt geïoniseerd: diffusie door plasmamembraan -> opname in v portae hepatocyt: opname primaire, secundaire, geconjugeerde, nt-geconjugeerde galzouten -> reconjugatie/rehydroxylatie -> opnieuw gesecreteerd kleine hoeveelheid galzouten verloren via faeces: de novo synthese snelheid terugvoer bep snelheid synthese = choleretisch effect aanmaak bevorderen: (choleretica) -secretine -CCK -gastrine -vagale stimulatie anionuitwisselingsharsen: cholestyramine & colestipol galzuren binden in darmlumen = inhibitie absorptie -> uitscheiding via faeces => meer cholesterol gebruikt voor aanmaak galzuren: chol verlaging 2.De galblaas fct: 1) opslag 2) concentratie gal 3) evacuatie 4) regeling hydrostatische druk in galafvoerwegen epitheel -> selectieve opname elektrolieten => reabsorptie water & ionen capaciteit: 15-60ml per dag: 200-800ml gal/d receptieve relaxatie gladde spiercellen bij vulling evacuatie: - enkele min na voedselinname intermittente contracties: gal dr sfincter Oddi controle cefalische&fastrische fase: n vagus - intestinale fase: sterkste contractie cholinerge input nodig voor werking gn rol CCK: Secretine: relaxatie sphincter contractie galblaas Cholinerge bezenuwing: Behoud tonus Optreden postprandiale contracties Vertraagde ontleding: - galstenen - zwangerschap (progesterone) Galstenen Stijging chol c -> over oplossingscapaciteit Vorming radiolucente cholesterolkristallen Radio-opake galpigmentstenen: Ca2+ zout van ongeconjugeerde bilirubine Interdigestieve secreties pancreas & gal Basaal: cyclische secretiepieken pancreas & galblaas Parallel met motiliteit GI stelsel: Fase 1: gn secreties Fase2: toename darmmotiliteit & gastro-pancreatico-biliaire secreties Fct: verwijdereng microkristallen Basis: motiline Deel V De darmsecreties Klieren Brünner enkel in duodenum vagale & hormonale (secretine) stimulatie mucoid alkalisch vocht fct: bescherming mucosawond tegen maagsecreet Crypten Lieberkuhn hele dunne darm lengte diepte: vorming ongediffrentieerde cellen: mitose -> klimmen op -> thv ville: enterocyten: continue vernieuwen 0enterocyten: - brush border: zeer vele microvilli => vergroting absorptieopp - verteringsenzymen 0slijmbekercellen 0I cel 0K cel 0S cel 0endocriene of argentaffiene cellen (serotonine) 0Paneth cellen (lysozyme) *enterokinase: - gesecreteerd - fct in lumen *immuunglobines *lysozyme (andere enzymen zitten vast thv brush border) anorganische darmsecretie darmvocht = secretie + absorptie onafh regeling secretie: vnl in crypten absorptie: vnl in villi & opp cellen regeling: - endogene hormonale & neurocriene & immunologische controle - exogene effecten (bact toxines: cholera, salmonella) - voedselpartikels & nt-resorbeerbare bestanddelen: verhogen osmolariteit -> verlagen absorptie vocht darmsecretie: => primair: Cl- secretie <- cAMP – cGMP – Ca2+ * dunne darm: cholera & salmonella toxine * colon: bact infecties (E coli) & salmonella hormonen neuromediatoren (VIP, adenosine, bradykinine, PGe, serotonine, prostacycline) laxative (PG) H3: De opnamefunctie voor het voedsel Deel I De absorptie van de elektrolyten Inname 2l/d darm 9l/d Darm: sterk opname capaciteit & secretiecapaciteit dunne darm 90% opname vocht & elektrolieten ileum 1l water & 60-80mmol Na feces 150ml water colon: regeling V & elektrolytengehalte feces mucosa: resorptie Na+ & Clsecretie K+ & HCO3voedselpassage ileocaecale klep: 1-2l/d waterresorptie colon: passief via osmolariteit regeling via elektrolieten bew transcell ionentransport overgang 1membraan nr intracell exit over contralat membraan paracell shunt: water & monovalente kationen apicale & basolat membr: variabele permeabiliteitskenm 1.De transcellulaire Na+ & Cl- absorptie berust op verschillende cellulaire processen a)Dunne darm Na & Cl opname Dubbel gekoppeld elektroneutraal proces: Cl-/HCO3- en Na/H uitwisseling Na opname: koppeling aan absorptie organische & anorganische substraten via sec actief transport Ileum: vitamine opname met Na b)Het colon elektrogene Na transport => vgl eletrochem grad door amiloride-gevoelige Na kanalen cel in +: dehydratatie chronische Na depletie verhoogde vrijzetting mineralocorticoïden gepaard met K secretie aldosterone: glucocorticoïden: verhoging #Na kanalen & Na/K ATPasen (thv basolaterale membr) dezelfde effecten 2.HCO3- transport Na afh: jejunum: resorptie HCO3elektroneutraal proces met Na recuperatie overtollig HCO3- na neutralisatie maagzuur Na onafh: HCO3- afh Cl- opname: Cl- HCO3- uitwisseling thv apicale membraan Gunstigere pH voor groei micro-organismen HCO3- secretie thv colon: Cl- of korte VZ ketens 3.Opname van K+ actieve K+ absorptie H+/K+ ATPase (K in H uit) actieve K+ secretie pomp/lek systeem basolaterale membraan: K opname via Na/K pomp apicale membraan: lekke K kanalen mineralocorticoïden: stimuleren K secretie thv colon => verhogen K conductantie 4.Opname van vocht duodenum & jejunum => zeer permeabele membraan -> snel osmotisch evenwicht sterke opname isotone opl Na transport tegen beperkte gradiënt Ileum Na transport tegen grotere gradiënt Colon & rectum max grad Na trnasport nog groter Activatie elektrolieten & wateropname: vnl thv dunne darm (colon) - morfine - enkefalinen - somatostatine Deel II voedsel Rol van de dunne darm in de digestie en in de absorptie van het Digestie macromoleculen: tot kleine wateroplb moleculen Lumen darm: brush borden enterocyten Absorptiefase: Kleine moleculen doorheen dunne darmmucosa -> bloed portale circulatie -> lymfe opp vergroting: 1) transversale mucosaplooien 2) villi 3) microvilli jejunum: ileum: voedingstoffen: AZ – vetten – KH + grootste fractie elektrolieten ionen – vitB12 – foliumzuur – galzouten 1.De proteïnen opgenomen prot => AZ bron verschil in verteerbaarheid: - dierl ° > plantaardige ° - - hoog proline gehalte - - fosfopeptiden vertering exogene & endogene prot (aanvoer via gal) 1.Digestie 1)pepsine * endopeptidase * maag: max 10tot 15% prot omzetten tot AZ 2)zure maagvocht * vernielen tert struct prot * nt essentieel 3)endopeptidases * dunne darm nabij enterocyt * trypsine – chymotrypsine – elastase trypsinogeen: enterokinase => trypsine + autokatalyse trypsine: activatie andere pro-enzymen: chymotrypsine carboxypeptidase A & B elastase ribonuclease * pancreas: trypsine inhibitor = Kazal productie autodigestie pancreas => trypsine: => carboxypeptidase B: => chymotrypsine: => carboxypeptidase A: => elastase: beperkt mee geexcreteerd carboxyterminaal basische AZ terminal basisch AZ afsplitsen klieving aan carboxyzijde van neutrale aromatische AZ afsplitsing aromatisch/allifatisch AZ naast alifatische neutrale AZ 4)exopeptidases * carboxypeptidase A & B * pancreas * afscheiding als inactieve pro-enzymen 5)brush borden oligopeptidasen * terminale AZ thv aminoterminaal afsplitsen * jejunum & ileum 6)intracellulaire peptidasen resultaat: vrije AZ – dipeptiden – tripeptiden prot in faeces: afkomstig bij bact & afgeschilferde enterocyten 2.Absorptie dunne darm opname dikke darm opname mechanismen AZ & peptiden <= beperkte aanvoer 1)De aminozuren selectieve, verzadigbare transportsystemen aandrijving: elektrische gradiënt Na/K pomp conc gradiënt Na afh & onafh opname opname in enterocyt => mog metabolisatie Glu en Gln = E bron => gebruik in enterocyt voor prot synthese => afgave aan circulatie -> lever (passief) 2)Peptiden nt selectieve opnamesystemen: vnl voor di-&tripeptiden sterke capaciteit 1) opbouw E dr Na+/K+ pomp 2) aandrijving Na+/H+ uitwisseling zuur microklimaat: H+/peptide opname 3) in enterocyt: substraatspecifieke cytoplasmatische peptidase -> vrije AZ pinocytose of trans/paracellulaire opname - bep prot - geringe hoeveelheid - antigen in lichaam - mog allergische reacties 2.De vetten voedingsvet: Atriglyceriden Bfosfolipiden Cwateropl vitaminen A – D – E – K 1.Digestie 1) mechanische activiteit: emulsie TG = vergroten contact opp met water 2) galzout = detergent werking 3) darmbew: grote druppels w klein => terugsamensmelten: vermeden dr neg ladingen 4) chemische vertering TG -> DG -> beta-MG + geïoniseerde VZ pancreaslipasen MG & vetzuren: goede oplossing in galzoutmicellen Lipase: inhibitie werking bij contact galzout Tenzij via tssliggend co-lipase Eindprod lipolyse: ingebouwd in micel = galzoutaggregatie Hydrofobe kern: opname minder wateropl lipiden = micellaire solubilisering pH invloed: pH 7: VZ geïoniseerd: goede opname in micel 2.Absorptie * eerste deel jejunum * sterke reservecapaciteit (ook in ileum) vet in feces: van bact doorheen unstirred water layer = microklimaat = mucus barrière zure pH: H+ & visco-elastische mucus secretie dissociatie mechanisme: micel: dissociatie lipolyseproducten 1) dissociatie uit micel 2) zuur microklimaat: VZ geprotoneerd => daling oplosbaarheid in micel => grote oplosbaarheid 3) passieve diffusie doorheen celmembraan 4) overgang celmembraan nr cytosol <= fatty acid binding prot bescherming cel tegen cytotoxische invloed FFA transport VZ brush border nr GER 5) VZ terug nr TG Cholesterol opname: A gewone diffusie B gefaciliteerd transport via eiwit transporter Interferentie: plantaardige sterolen (beta sitosterol) 3.De koolhydraten polysacchariden disacchariden monosacchariden zetmeel - glycogeen sucrose - lactose glucose – fructose bep KH: nt verteerbaar dr ons afbraak dr colonbact => resorbtie splitsingsproducten 1.De digestie speekselamylase & pancreas amylase: splitsing alfa (1-4) binding zetmeel => maltose – maltotriose – alfa limit dextrine carbohydrase: dissachariden & oligosacchariden => monosacchariden thv brushborden alfa-glucosidase: verteringscapaciteit >> absorptiecapaciteit glycoamylase maltose – maltotriose – alfa limit dextrines isomaltase => glucose sucrase: sucrose => glucose & fructose (splitsing alfa 1-2) dieet bep enzymedensiteit adaptief, zeer efficient, weinig spec beta-glucosidase: => lactase: lactose => splitsing beta 1-4 band * nt adaptief * traag * rasgebonden * verminderd met leeftijd 2.De absorptie glucose & galactose: apicale Na+/glucose cotransport system SGLT1 basolateraal: GLUT2 gefaciliteerd transport fructose: gefaciliteerde passieve diffusie GLUT5 verwijdering via GLUT2 afvoer via portale circulatie