Examenvragen systeemfysiologie Spijsvertering 1) bespreek de slokdarmmotiliteit en de regeling. Wat gebeurt bij verlies aan nitrerge neuronen. De slokdarm begint bij de UOS en eindigt na het doorlopen van het slokdarmlichaam in de LOS. De UOS heeft een hoge spanning (100-130 mmHg) die vooral komt door m. cricofaryngeus die er rond ligt en een tonische spanning uitvoert. UOS relaxeert tijdelijk tijdens het slikken waarna druk even tot boven rustniveau komt en dan weer normaal wordt. Het slokdarmlichaam bezit in rust nog ritmische activiteit nog tonische contracties. Tijdens de slikbeweging contraheren de spieren waardoor ringvormige insnoeringen ontstaan die met een snelheid van enkele cm/s naar beneden lopen. Dit start net onder de UOS nadat deze contraheert na de relaxatie. Er ontstaat een contractiegolf, de primaire peristaltische contractie, een monofasische drukgolf die caudaalwaarts breder en sterker uitgesproken wordt. Secundaire peristaltische contracties treden lokaal op t.g.v lokale dilatatie. Ze gaan caudaalwaarts en hebben als rol achtergebleven voedsel voortstuwen. Deze golf wordt geïnduceerd door afferente impulsen in de slokdarm. Bij inname vloeibaar voedsel volgt niet altijd een peristaltische golf, de LOS blijft open en de zwaartekracht trekt de vloeistof naar beneden, dit is deglutieve inhibitie. Het slikcentrum in de hersenstam controleert deze bewegingen via n. vagus en glossofaryngeus. LOS is een plaats van tonisch verhoogde druk. Deze verhindert dat er voedsel terugvloeit tijdens slapen, hoesten, lachen,… de LOS-druk daalt afhankelijk van type voedsel of door progesteron of farmaca. Nitrerge neuronen zijn inhibitorische neuronen die relaxatie van de LOS regelen. Bij verlies hiervan zal deze sfincter niet goed openen waardoor voedsel in de slokdarm blijft steken. Slokdarm: regeling LOS in rust gebeurt door vagale cholinerge neuronen en orthosympatische vezels die sfinctertonus verhogen. Deze tonus bestaat ook zonder deze vezels, dus het wordt ook beinvloedt door extrinstiek zenuwstelsel. De slikbeweging in gladde spierceldeel is een samenspel van perifere en centrale controlesysteem. Na vagale stimulatie bij slikken wordt info overgedragen en alle gladde spiercellen worden simultaan beïnvloed. Eerst komt inhibitor (NO of VIP) vrij waarna sequentiële activatie en contractie gebeurt (peristaltiek). Tijdens slikken relaxeert LOS door de vrijstelling NO en VIP uit inhibitorische vezels. Overdag kan deze ook spontaan relaxeren, vaak na dilatatie distale maag. Zo kan lucht uit de maag verdwijnen (ructus) 2) Bespreek slikbeweging en de verschillende fasen a) orale stadium: de voedselprop (bolus) wordt door de tong gemoduleerd en naar zijn achterste deel gebracht. Het voorste deel wordt omlaag gedrukt, het kauwen stopt en het centrale deel van de tong wordt gestuwd tegen het harde verhemelte waardoor de druk hier sterk oploopt. De bolus activeert afferente receptoren rond de fanrynxopening. Dit activeert het slikcentrum in de hersenstam waardoor de verdere stadia autonoom gebeuren. b) faryngeale stadium: ademhaling wordt onderdrukt en spreken stopt. De keelholte is een kruising waardoor bolus 4 kanten uit kant. Terug naar mond wordt tegengehouden door tong, naar neus wordt vermeden door druk week verhemelte tegen nares posterioris, luchtpijp wordt gesloten door bijeenbrengen echte en valse stembanden en epiglottis wordt naar acteren/onder verplaatst waardoor contact bolus met luchtpijp verhindert wordt. Bovenste faryngeale spieren contraheren waardoor bolus vooruitgeduwd wordt in omhooggetrokken hypofarynx. De bovenste sfincter relaxeert en contractie bovenste constrictorspieren initieert peristaltische golven. c) oesofagale stadium: de slokdarmmotiliteit voert de bolus naar beneden 3) bespreek galblaas en galwegen Gal uit de lever komt in kleine galgangetjes terecht die versmelten met andere galgangen en wordt via linker en rechter ductus hepaticus, ductus hepaticus communis (in leverhilus) en dan ductus cysticus naar de galblaas gebracht. Via de ductus choledochus die samenkomt met de ductus pancreatis wordt gal in de darm gebracht. Dit is de papil van vater. Het meest distale deel van de ductus is omgeven door gladde spiervezels (circulair en longitudinaal) met sfincter functie, de sfincter van oddi. Deze regelt galstroom en verhindert bacteriën om galwegen in te gaan. De galblaas bestaat zelf uit veel spiervezels waardoor het krachtig kan samentrekken. Galblaas en wegen bestaan uit eenlagig cylinderepitheel , in de galblaas gebeurt nog resorptie water. Nuchter zijn de galblaasspieren ontspannen en is de druk laag. Wanneer de darmen in fase 3 MMC komt contraheert galblaas en gaat het gal naar de darm. Op het einde van de fase ontspant het weer. Gal werkt dus als chemische spoeling bij huishoudactiviteit darm. Tijdens initiele fase voedselinname wordt contractie galblaas en ontspanning sfincter gestuurd door n. Vagus en gastrine uit de maag. In de darmfase wordt de contractie gestuurd door CCK die vrijkomt bij lipiden in de darm. De sfincter van oddi is na een maaltijd ontspannen maar nuchter voert het tonische druk uit en fasische die resterend gal in ductus naar darm stuwt en zo bacteriën uit de darm uit de galwegen haalt. 4) bespreek anorectum Dit is het laatste deel van het maagdarmkanaal met als functies het binnenhouden fecale massa (fecale continentie en continentie voor flatus) en op een geschikt moment dit vlot uitdrijven. Het rectum is de voortzetting van de dikke darm maar verschilt wel. het rectum is bedekt door peritoneum (ligt dus extraperitoneaal) en de lengtespieren zijn continue met die van het colon. 3 longitudinale taeniae waaieren aan einde sigmoid uit tot lengtespieren colon. Het rectum gaat over in het anaal kanaal dat bestaat uit eenlagig cylinderepitheel de overgang heeft een zigzagvorm en noemt linea dentata. De functie is continentie en dit wordt bepaald door de gladde spieren (circulair) van de inwendige anale sfincter (IAS) en dwarse spieren EAS en bekkenbodem. De EAS ligt rondom de IAS (is langer) en staat onder invloed van de wil. Deze sfincter werkt samen met de bekkenbodemspieren vooral m. puborectalis en m. levator ani. De eerste ligt u-vormig om rectum met beide voorste uiteinden aan os pubis vastgehecht, de tonus trekt het rectum naar voor en creëert scherpe hoek tussen rectum en anaal kanaal. De tweede houdt de bekkenbodem en anus omhoog. Bij defaecatie ontspannen beide spieren waardoor bekkenbodem verlaagt en anorectalehoek wordt opgehoffen. De bezenuwing is complex, er is zowel myenterische als submucosale plexus. De IAS wordt geregeld door het extrensiek autonoom zenuwstelsel, de sympathische vezels komen uit L5 en bereiken IAS via plexus hypogastricus en pelvicus. De parasympathische komen uit S2-4 en komen bij anus via plexus pelvicus. De EAS innervatie loopt via n. pudendus uit sacrum die ook andere bekkenbodemspieren innerveert. Verder is er afferente bezenuwing om info door te brengen naar enterische en centraal zenuwstelsel. Dit is nodig voor aandrang tot defaecatie te voelen en welke soort het is (vast, gast, ..) 5) bespreek het colon Het colon wordt afgesloten door ileocaecale klep en anus en bestaat uit caecum, colon ascendens, transversum, descendens, sigmoid en rectum. Het heeft eenlagig cylindrisch epitheel , is niet geplooid maar bevat crypten voor opp-vergroting. De binnenste circulaire spierlaag heeft verdikkingen, haustraties, op regelmatige afstanden (geeft gekartelde look). De buitenste spierlaag is niet continue maar in 3 bundels, taeniae, daartussen is de wand dunner. De functie colon is opname zouten en water (+/-95%) waardoor faeces wordt ingedikt en dient ook als opslag. De bezenuwing loopt via de 2 plexussen. Het rechtercolon zijn parasympatische innervatie loopt via de n. vagus terwijl die bij het linkerdeel van de n. splanchnici pelvini komt. Orthosympatisch gebeurt via perivasculaire plexi. De motoriek wordt ook hormonaal aangestuurd door vooral gastrine en CCK voor stimulatie en VIP en glucagon voor inhibitie. Motoriek: men kan 2 types contractie onderscheiden,haustrerende en massa (HAPC). Haustrerende contracties komt door lokale samentrekking circulaire spierlaag, deze zijn vooral stationair (verplaatsen nauwelijks) en ze zijn traag en continue. Deze contracties zijn zeer variabel in kracht, duur en voortplanting. En er is geen eenduidig ritmisch patroon. Dit komt overeen met elektrische activiteit. Er zijn wel slow waves maar zonder regelmaat. Deze contracties leidt niet tot verplaatsing coloninhoud maar dient voor mengen en kneden om resorptie water en zouten te maximaliseren. Een massacontractie is een langdurende, krachtige samentrekking circulaire spieren in deel colon waardoor inhoud anaalwaarts beweegt. Er zijn er +/- 6 per dag, vooral bij opstaan, na ontbijt en na grotere maaltijd. Het interdigestive migrerend complex ontbreekt in colon. maar er is wel een verschil tussen interdigestive en postprandiaal. Na een maaltijd neemt motorische activiteit sterk toe, dit is de gastrocolische respons (30-60min gemedieert door CCK en gastrine en autonome zenuwstelsel). Haustrerende contracties nemen in fequentie en kracht toe en een maaltijd kan 1 of meer massa-contracties uitlokken. 6) Bespreek de motiliteit en regeling van motiliteit van maag en dundarm in nuchtere toestand. Zie maagmotiliteit c en vraag 7 7) Bespreek IMMC (patroon en rol) (Interdigestive Migrating Motor Complex, na vasten) Na vasten vormt er zich in een maag-darm stelsel een ander elektrisch en contractiel patroon namelijk het interdigestief migrerend motorisch complex. Gedurende vasten is er geen voedsel maar zijn er wel speeksel, maagsecreet, celresten en eventueel onverteerbare voedselresten in de maag aanwezig. De inhoud wordt in 3 fasen de maag uitgestuwd. * fase 1 (duur 45-60 min): er zijn ± geen aktiepotentialen of contracties. * fase 2 (duur 30-45 min): intermittent actiepotentialen en contracties. Deze nemen in frequentie progressief toe naar het einde toe. * fase 3 (duur 5-15 min): Maximale herhalingsfrequentie. Er treden sterke antrale contracties op die tot 1,5 keer de amplitude van de contracties van de gevulde maag kunnen bereiken (3/min). Aan het einde van fase 2, en het begin van fase 3 wordt de maag geleegd (ejectie). De pyloor sluit niet bij deze interdigestieve golven. Fase 3 wordt dan ook wel eens de interdigestieve "housekeeper" genoemd. Zo kunnen onverteerbare resten worden verwijderd. Er komen in nuchtere toestand 3 tot 6 cycli per dag voor. In het duodenum komen deze fasen ook voor, maar met een lichte vertraging. De maximale frequentie tijdens fase 3 bedraagt dan 12/min. Myoelektrisch bestaat de darmactiviteit, net zoals de maagactiviteit uit drie fasen. Deze activiteit wordt met regelmatige tijdsintervallen ter hoogte van maag geïnitieerd. Vervolgens is er een migratie aboraalwaarts naar het terminale ileum toe. De periodiciteit van het IMMC wordt gedreven door de vrijzetting van het hormoon motiline en wordt beïnvloed door andere hormonen uit het duodenum en door neurale stimuli. De voortgeleiding van het IMMC wordt beïnvloedt door intrinsieke en extrinsieke zenuwvezels. Het is echter niet zo dat alle complexen over de volledige darm migreren of dat alle complexen proximaal in de darm beginnen. De snelheid van de progressie neemt caudaalwaarts af. * fase 1: Er treden geen aktiepotentialen of contracties op. Er is geen netto beweging. * fase 2:Er is een random, ongecoördineerde activiteit van aktiepotentialen en contracties, die progressief toeneemt. Met vooral segmentatie en lokale peristalsis . Dit is een snelle vorm van peristalsis met voortgeleiding over zeer korte afstand (dit in tegenstelling tot fase 3). * fase 3: Er is een sterke activiteit met frequente aktiepotentialen en sterke contracties. Deze fase correleert met de peristalsis. Deze is traag, maar efficiënt voor de propulsie over grotere afstanden. Men neemt aan dat fase 3 door het vrijkomen van motiline wordt geïnitieerd. Juist voor en tijdens fase III van het IMMC in het duodenum wordt de hoogste frequentie van myoelectrische spike opstoten en van de manometrisch waarneembare contracties van de sfincter van Oddi waargenomen. Dit vermindert de galevacuatie. Ook de basale sfincterdruk neemt toe. De functie van het IMMC zou er dan ook in bestaan onverteerde voedselresten uit de maag te evauceren, en via de dunne darm voort te stuwen naar het colon. Dit gebeurt vooral door fase 3. Daarnaast lijkt fase 3 in de maag ook een hongersignaal te zijn. Verder verhindert het IMMC bacteriële overgroei in de dunne darm gedurende vasten. 8) Bespreek de motiliteit van de dunne darm: de contracties en hun rol De mucosa bestaat uit 1-lagig cylindrisch epitheel en is zeer sterk geplooid waardoor absorptieopp extreem groot is. De serosa is verbonden met het mesenterium. De ligging is flexibel, enkel duodenum en overgang naar colon is gefixeerd. Het chyme passeert de dunne darm in 2-4 uur. Er zijn 2 spierlagen (dunne) met daartussen de plexus van auerbach (myentericus). De dikke interne circulaire laag vermindert de diameter bij contractie. De dunnere longitudinale laag zorgt voor inkorting. De 2 plexi zorgt voor integratie 2 spierlagen zodat motoriek beantwoordt aan vereisten van vertering en absorptie. De motiliteit dient voor mengen van voedsel, aanvoer voedsel in darm voor efficiente vertering en resorptie en transporteren voedsel in netto aborale richting. Van de 6-8l dat aankomt blijft er nog 1-2l over op einde. De darminhoud wordt zowel in orale als aborale richting gestuurd met netto meer naar aboraal. De bewegingspatronen zijn het gevolg van hormonen, myogene activiteit en intrinsieke zenuwstelsel. Stoffen die cholinergische activiteit beïnvloeden zoals adrenerge stoffen, opiaten, gastrointestale peptiden vertragen de transit. En CCK en motiline versnellen dit. De circulaire contracties zijn de belangrijkste en kunnen Concentrisch/excentrisch zijn, over een lengte van 1 tot 4 cm optreden, en een kracht ontwikkelen gaande tot enige 100 mmHg. De duur van de contractie varieert van sec tot min. De peristalsis bestaat uit een of meerdere contractie – en relaxatiesegmenten van de circulaire spier (kringspier) in de aborale richting. Deze contractie wordt door een contractie van de longitudinale laag gevolgd. indien de ringvormige contracties volledig zijn, sluit dit een deel van de darm af en drijft het de inhoud caudaalwaarts. Deze voortglijdende contractie wordt onder meer door acetylcholine en tachykinines (Substance P, neurokinine A) uitgelokt. Indien de afsluiting onvolledig is, wordt de inhoud in beide richtingen gedreven (propulsie en retropulsie). De segmentatie bestaat uit twee of meerdere lokale contracties van de circulaire laag op korte afstand van elkaar. Zo wordt er een geoccludeerd segment gevormd. Meestal worden verschillende segmenten gevormd, die zich op het volgende ogenblik van plaats en van vorm kunnen wijzigen. Zo gebeurt het mengen van de darminhoud en wordt de absorptie bevorderd. Deze contractiepatronen kunnen het gemakkelijkst in de nuchtere fase worden herkend. Bij inname van voedsel treedt er een continue verminderde motorische activiteit op. De contracties worden dan wisselend in amplitude en kunnen niet meer in één of ander type worden gegroepeerd. Wellicht beantwoordt dit patroon evenwel het best aan de eisen van het mengen, de propulsie en de absorptie van het voedsel. 10) Maagmotiliteit: rol en controle (antrale contracties) a) maagexpansie (proximale maag): een maaltijd zorgt voor een drukstijging en activeert rekreceptoren. Via extrinsiek vago-vagale reflex (VIP) en lokale intrinsieke reflexboog (NO) relaxeren de gladde spiercellen van de proximale maag waardoor druk op juiste peil blijft. b) maagopslag (proximale maag): uitrekken gladde spiercellen verhoogt de exciteerbaarheid. Tijdens maagopslag zullen zwakke tonische contracties (vooral in schuine spiercellen) optreden die inhoud naar distale maag duwt en de overgang van vloeistof naar het duodenum wordt bevordert. c) distale maag: bezit enkel gladde spiercellen met belangrijke electrofysische en contractiele kenmerken die gevolg zijn van slow waves en spikes. Mempraanpot in rust fluctueert, dit zijn slow waves. De frequentie wordt bepaald door pacemakercellen aan grote curvatuur en is 3/min. De pacemakercellen zijn interstitiele cellen van cajal, in de spierlaag. Ze zijn met gap junctions gekoppeld aan elkaar en gladde spiercellen. Ze genereren slow wave potetialen waardoor gladde spiercellen simultaan de- en repolariseren. Ze komen ook in dunne darm voor waar ze een frequentie 12/min hebben. Deze neemt stapsgewijs af naar distaal, in ileum is het nog 9/min. Gezien spiercellen elektrische gekoppeld zijn, glijdt de depolarisatie over maagdarmsegment en afhankelijk van exciteerbaarheid wordt drempel voor actiepotentiaal bereikt, dit zijn de spikes. Slow waves leiden dus niet tot contractie maar spikes wel. Hoe sterker frequentie gesuperponeerde actiepot op slow waves, hoe sterker de contractie. De amplitudo slow wave en frequentie spikes wordt geregeld door hormonale en nerveuze effecten (para/ortho). c.1) mengen en malen voedsel: tijdens vullen maag treden er zwakke antrale contracties op. Na een maaltijd ontstaan er niet occluderende contracties, die de chyme naar de pyloor duwen (propulsie). Bij de mens kunnen er na een maaltijd maximaal 3 peristaltische golven/min over de distale maag lopen, maar na een maaltijd is het lager en zijn de contracties van maag en duodenum op elkaar afgestemd. Indien een golf bij de pylorus toekomt contraheren de gladde spiercellen in het duodenum, de antro-duodenale coördinatie. In rust houdt een tonische contractie van de pyloor de sfincter bijna volledig gesloten. De opening laat wel vloeistoffen door, terwijl dikkere fragmenten worden tegengehouden. Juist voor de terminale antrale contractie sluit de pyloor krachtig zodat elke passage van chyme wordt geblokkeerd. De antrale contractie zal de inhoud krachtig kneden en malen tegen de gesloten sfincter en de inhoud tuimelt terug naar de proximale maag (retropulsie). De trage tonische contracties van de proximale maag zullen dan vervolgens de partikels terug naar het antrum van de maag duwen waar ze door een volgende golf kunnen gegrepen worden. Dit systeem leidt tot een kneden van partikels. c.2) maagontlediging: Wanneer het vaste voedsel in kleine partikels (< 2 mm) is omgezet en verwerkt is tot een brei,wordt deze voortgestuurd naar het duodenum. De gastroduodenale junctie zorgt voor een gecontroleerde ontlediging en verhindert de terugkeer van de inhoud van de darm naar de maag. De pylorus staat continu enigszins open en sluit slechts intermittent. De tonus van de spierlaag is zo, dat er een klein kanaal open blijft zodat vloeistoffen en kleine voedseldeeltjes kunnen passeren. Tijdens de peristaltische antrale contractie sluit de pylorus, zodat het voedsel met kracht teruggekaatst wordt naar het corpus toe. Slechts een beperkte hoeveelheid vloeibare chyme heeft de kans om de maag te verlaten. Afhankelijk van de samenstelling van de voedsel gaat het om 0,5 tot 2 ml per contractie. Na een vloeibare maaltijd verdwijnt het voedsel ongeveer volgens een exponentiële curve uit de maag. De snelheid van maagontlediging hangt o. a. af van de osmotische en de calorische waarde van de maaltijd. De maaglediging is +/- lineair. Bij halfvast voedsel is de vertragingstijd korter dan bij een vaste maaltijd. Wanneer de concentratie aan koolhydraten, vetten of eiwitten in de darm te hoog is, worden er receptoren geprikkeld zodat de pylorus sluit. De maagontlediging wordt sterk gecontroleerd door de werking van duodenale chemoreceptoren in de dunne darm. Deze receptoren lokken de vrijzetting van de hormonen uit die via de inwerking op de slow waves en de spikes de maagevacuatie en ontlediging moduleren. Het doel van deze controle is om de aanvoer van chyme aan te passen aan de verwerking, zodat er niet meer vet in de dunne darm komt dan geëmulsifieerd kan worden, en zodat de pH voldoende geneutraliseerd kan worden en de andere componenten slechts in verwerkbare hoeveelheden worden aangebracht. Dit zorgt er dan voor dat na een vaste maaltijd een constante stroom voedselenergie aan het duodenum wordt geleverd (ongeveer 2 kcal/min). De chemoreceptoren activeren ook de intrinsieke en extrinsieke innervatie waarbij de evacuatie wordt verminderd. Dit wordt het enterogastrische reflex genoemd. Sympathische en vagale excitatorische vezels stimuleren de sfincterconstrictie terwijl inhibitorische vagale vezels (VIP) voor sfincterrelaxatie zorgen. De volgende chemoreceptoren vindt men in de darm: a) chyme wordt door het pancreassap geneutraliseerd. Indien de pH te laag ligt zullen pH sensoren worden geprikkeld. De aanwezigheid van zuur vermindert de maagcontracties terwijl de duodenale contractiliteit toeneemt. Hormonale vrijzetting van secretine in het duodenum speelt een belangrijke rol in dit proces. b) De aanwezigheid van vetzuren of monoglyceriden vertraagt de ontlediging. De verteringsprodukten van de vetten bevorderen de vrijzetting van cholecystokinine en GIP in het duodenum en het jejunum waarbij de maagevacuatie vertraagt. c)Peptiden en aminozuren (tryptofaan & fenylalanine) zetten gastrine uit de G cell in het antrum en het duodenum vrij. Dit hormoon stimuleert de antrale contracties en de constrictie van de pyloor zodat de evacuatie vermindert. d) receptoren voor glucose. e) Osmoreceptoren meten de osmotische waarde van het voedsel. Vloeistoffen met dezelfde osmotische waarde als de lichaamsvloeistof ledigen het snelst. De maaglediging is trager bij hyper- en hypotone vloeistoffen. De chyme is meestal ook hypertoon. De toniciteit stijgt in het duodenum nog door de inwerking van de verteringsenzymen. Duodenale osmoreceptoren reageren immers op hypertone oplossingen waarbij een nog ongekend hormoon wordt vrijgezet. Onverteerbare vaste partikels (> 5 mm) blijven tijdens het ganse verteringsproces in de maag. Het antrum functioneert dus als een zeef voor te grote of onverteerbare partikels. Antrectomie heft deze eigenschap op. 12) Maagzuursecretie: Leg uit: de werking van de pariëtale cel. + IF De parietale cel komt vooral voor in de fundus en corpus maag. Deze cellen scheiden HCl en intrinsiek factor van Castle af. IF is nodig voor de vit B12 absorptie in de dunnen darm. Deze vindt men alleen in dierlijke prot. Vit B12 komt vrij door proteolyse en het zure maagvocht waarna het wordt gebonden aan haptocorrine (IF ook maar bij dit pH aan lage affiniteit). In de dunne darm wordt dit complex door proteasen vernietigd en neemt IF dit over. In het distale ileum is een transporter die 2IF-2vitB12 herkent wat leidt tot receptor gemedieerde endocytose. Vit B12 is nodig voor de normale vorming rode bloedcellen. Maagzuur: maagzuur heeft een bactericide werking en bevordert eiwitvertering. De secretie kan verklaard worden door “membrane recycling hypothesis” hierbij wordt aangenomen dat canaliculi in rust internaliseren en bij stimulatie openen naar lumen. Dan zullen de tubulovesikels fusioneren met het apicale membraan en bij einde stimulis gaan deze fragmenten van het membraan door endocytose een structurele herschikking tot tubulovesikels onder. Deze vesikels bevatten H/KATPase, een enzyme dat K nodig heeft voor zijn werking. De vesikels worden in het apicale membraan geïncorporeerd parallel met een mebraan waarin kanalen voorkomen met hoge permeabiliteit voor K en Cl. Bij prikkeling wordt kanaal geactiveerd zo diffundeert KCl naar canaliculaire ruimte en H/K-ATPase recycleert K terug naar cel. Zodat dit mogelijk blijft moet er basolateraal opname van K en Cl gebeuren via Na/K-pomp, Cl/HCO3-antiporter, NaKCl-symporter 13) bespreek hoofdcellen (of zymogeencellen)+ pepsinogeen Deze scheiden pesinogeen af via exocytose uit zymogeengranules. De vrijzetting wordt gestimuleerd door cholinergica, histamine, gastrine, CCK en secretine. Pepsinogenen zijn een heterogene groep van inactieve pro-enzymen die door klieving zuur-gevoelige banden (snelst bij pH 2) worden omgezet in pepsine. Hierna kunnen ze aan autokatalyse doen. Hun optimale proteolitische activiteit ligt rond 1.5-2 en wanneer ze in de darm komen worden ze irreversibel geïnactiveerd. Hoewel hun activiteit door de pancreas kan worden overgenomen zijn ze wel belangrijk voor afbreken collageen (dierlijke prot). De gevormde peptiden zorgen voor het vrijzetten van belangrijke gastro-intestinale hormonen zoals gastrine en CCK. 14) Bespreek de verschillende fasen van de maagsecretie Basale secretie is 10% maximale secretie en dit schommelt sterk in de dag. a) cephalische of neurale fase: sensoriele sensaties uit zintuigen en geconditioneerde reflexen lokken zuursecretie uit. Dit wordt volledig gedragen door vagale impulsen. Ach kan de parietaalcel direct prikkelen of indirect via gastrine vrijzetting uit G-cel. Indien de maag te sterk aanzuurt wordt de secretie vermindert wegens direct effect op G-cel. b) gastrische of humorale fase: voedsel kan op 2 manieren inwerken. Ofwel wordt door maagdistentie mechanorecetoren gestimuleert die parietale en G-cel via lokale en centrale cholinerge reflexen activeert. Dit wordt echter door een te lage pH teniet gedaan wat dan teken is dat het bufferend vermogen van het voedsel gesatureerd is en geen secretie meer nodig is. Ten tweede stimuleren aminozuren en peptiden de G-cel tot gastrine vrijzetting (proteïnen niet). c) intestinale fase: zolang pH van chyme >3 is werken potentierende effecten. Een distentie van het duodenume zorgt voor vrijzetting gastrine uit G-cel duodenum. Wanneer bufferend vermogen van duodenum niet meer volstaat om pH te verhogen en chyme pH <3 krijgt treden inhiberende fenomenen op. Er zijn enkele factoren die zier en gastrine aanmaak verminderen. Toename van zuur, dit zorgt voor secretine vrijzetting dat zuursecretie kan inhiberen (echte rol nog twijfelachtig). Vetzuren en monoglyceriden remmen zuursecretie, dit gebeurt wrs via meerdere peptiden die een synerchische werking hebben (GIP, SST, neurotensine, peptide Y en CCK ?). verhoogde osmolariteit zorgt ook voor verminderde zuursecretie. Tenslotte is het ook zo dat bij maagontlediging aminozuren verdwijnen zodat gastrine stimulatie daalt. Ook chyme verdwijnt waardoor pH in maag zal dalen wat zuurproductie ook onderdrukt. Wanneer er geen maagzuur gesecreteerd wordt spreekt men van achlorhydrie, dit komt samen met hyperplasie G-cellen (verhoogde gastrineproductie), deze patiënten hebben vaak pernicieze anemie. 15) bespreek de bescherming van de maag tegen maagzuur. a) natuurlijke bescherming: de maagmucosa bezit een intrinsieke weerstand tegen zuur en pesine aantasting. Deze mucosa wordt vooral aangemaakt door opp epitheelcellen en nekcellen door aanmaak mucus en bicarbonaat rijke oplossingen. De mucus bestaat vooral uit glycoprot rijke mucines. Mucine monomeren vormen tetrameren via disulfidebruggen. De monomeren zijn onverzadigd en bedekt met koolhydraatzijketens waardoor ze tegen proteolytische activiteit pepsines beschermt zijn. Verbindingsdelen zijn rijk aan cystine maar niet aan koolhydraten waardoor zij wel gevoelig zijn aan proteolyse, er moeten dan ook constant nieuwe monomeren worden aangemaakt. Tetrameren zorgen voor een stabiele, visceuze en kleverige gel die maagopp bedekt, hierin kunnen HCO3 en H ionen worden opgevangen. Stimulatie mucus vrijzetting is dezelfde als bij HCl, en is vooral via vagale stimulatie. VIP, PG en secretine doen aanmaak sterk toenemen via cAMP. De cellen zetten ook alkalisch vocht vrij. Opp epitheelcellen hebben sterke koolzuuranhydrase activiteit met actief HCO3 transport aan fundus en antrum. De HCO3-ionen komen in de geleilaag en buffert H-ionen die hierdoor diffunderen. Hierdoor blijft de pH aan de cellen neutraal tot licht zuur. Acetylsalicylzuur verminderen HCO3 en mucussecretie door reductie PG (ook bij nicotine). Het werkt ook lokaal etsend op mucosa. b) bloedstroom: dit is belangrijk voor preventie mucosale laesies. agressie met zuur lokt lokale vasodilatie uit . laesies kunnen gebeuren door verminderde doorbloeding waardoor er verminderde afvoering zuren is en verminderde aanvoering substraten. PG zouden ook beschermend kunnen werken door stimulatie mucosale bloedperfusie en aanmaak mucus en HCO3. c) hoe kan maagzuursecretie beïnvloed of maagslijm beschermd worden: een ulcer van de mucosa is het resultaat van onevenwicht tussen verdedigingsmechanismen en agressieve stoffen. Een belangrijke factor is wel het voorkomen van helicobacter pylori, een micro-aerofiele bacterie die zich in of onder de beschermende mucuslaag nesteld. Belangrijke farmaca voor bescherming zijn H2receptorblokkers en intracellulaire protoninhibitoren. Deze inhibeer H/K-ATPase. Het gebeurt via covalente binding eraan waardoor activiteit slechts kan terugkomen door aanmaak nieuwe pompen. Behandeling maagzuursecretie gaat wel gepaard met verhoging gastrinemie. Antacide zijn ook heel effectief en verhogen de pH van het maagzuur (niet tot neutraal) zodat zijn schadelijkheid afneemt. 16) bespreek de maagzuursecretie: inhibitie, stimulatie, terugkoppeling Zie deel hierboven Bevorderen maagzuursecretie: er zijn 3 prikkels die leiden tot bevorderen secretie. Ach wordt via n. vagus vrijgezet en bindt aan M3-muscarine receptor. Gastrine wordt endocrien door G-cel vrijgezet o.i.v peptiden/aminozuren en GRP (gastrine releasing peptide) uit n. Vagus. Gastrine bindt aan gastrine cholecystokinine type B-receptor van de parietaalcel waar ook CCK aan bindt. Er zijn 2 soorten CCK a (grotere affiniteit voor CCK) en CCK b (even grote affiniteit). Een derde is histamine dat paracrien vrijkomt uit de ECL-cel. Het bindt op H2-receptoren waarbij dan cAMP toeneemt. Ach en gastrine stimuleren de vrijzetting van histamine Inhibitie maagzuursecretie: de belangrijkste inhibitor is somatostatine, een hormoon uit de D-cel aanwezig in het maaglichaam (paracrien) en antrum(endocrien). Inhibitie loopt zowel direct als indirect. Direct door binding aan parieteelcel waardoor adenylaatcyclase wordt geinhibeert en effect histamine wordt teniet gedaan. Lage pH stimuleert D-cellen in antrum (endocrien) en neuronale/hormonale mechanismen stimuleren die in het corpus. Indirect is paracrien door verhinderen dat ECL-cel histamine vrijzet. Gastrine stimuleert de vrijzetting van somatostatine zodat er negatieve terugkoppeling bestaat en de pH niet te laag wordt. Prostaglandines binden aan EP3 receptor en blokkeren ook adenylaatcyclase dit kan ook indirect door blokkeren ECL-cel en G-cel. Terugkoppeling vanuit darm: vele verschillende hormonen kunnen oorzaak zijn van de negatieve terugkoppeling uit de darm. Dit alles wordt met term enterogastrone omschreven. Enkele voorbeelden zijn. Secretine wordt bij pH-daling, of vet in de darm uit S-cellen vrijgezet. Het zorgt voor inhibitie antrale G-cel, parietaalcel en stimulatie somatostatine. Vetten in darm zetten CCK uit Icel en GIP (gastric inhibition peptide) uit K-cel. GIP inhibeert G-cel, maagzuursecretie en stimuleert vrijzetten van insuline uit pancreas. CCK inhibeert parietaalcel rechtstreeks. 17) Bespreek de fasen van secretie vh pancreasvocht. Er zijn 3 fasen: bij de cefalische en gastrische fase komt vooral de n. vagus tussen. Maagdistentie stimuleert de vrijzetting van proteinenrijk vocht. Vagale prikkeling zet ook gastrine vrij waardoor een beperkte hoeveelheid proteinenrijk secreet uit de pancreas vrijkomt. Nog geen CCK. De intestinale fase is de belangrijkste fase waar neurale en entero-panreatische hormonen tussenkomen. Secretine stimuleert Na HCO3-secretie terwijl CCK, gastrine en bombesine vooral enzymerijk secreet vrijzetten. de enteropancreatische reflex loopt via de n. vagus. Een stimulatie van volumereceptoren door distentie dunne darm of van osmoreceptoren door hypertone oplossingen of aminozuur en peptide receptoren of van pH-receptoren door het maagzuur activeert cholinerge neuronen en kan tot 50% postprandiale enzyme en alkalische vochtsecretie (vooral NO en VIP) veroorzaken. 18) bespreek de samenstelling pancreasvocht Men maakt een onderscheid tussen de exocriene en de endocriene pancreas. De endocriene bestaat uit de eilandjes van Langerhans, ongeveer 2 % van pancreas. De exocriene pancreas is na de melkklier het exocriene orgaan met de meest overvloedige proteïnesecreties. 1. Samenstelling van het Pancreassap: Per dag wordt ± 1 - 2 l isotoon, alkalisch vocht gemaakt met afhankelijk van stimulus hierin 5-8 g proteïnen. Deze eiwitten zijn hoofdzakelijk verteringsenzymen. a) Enzymen De acinaire cellen maken een isotoon NaCl vocht en verschillende verteringsenzymen aan. Het α-amylase zorgt voor de vertering van suikers. Het lipase voor de lipolyse van de triglyceriden. Ook het co-lipase, dat initieel als een pro-colipase wordt gesecreteerd, speelt via zijn ankerfunctie tussen de micellen en het lipase een rol in de vetvertering. Tenslotte worden er ook verschillende proënzymes afgescheiden zoals trypsinogeen, chymotrypsinogeen, proelastase, procarboxypeptidasen enz. De functionele reserve van de pancreas is erg groot. Zo mag 90% van de acinaire massa verdwijnen, wat enzymatische activiteit betreft, vooraleer er malabsorptie optreedt b) Secretie van Water en van Electrolieten: Het epitheel van de afvoerwegen zorgt voor een isotone NaHCO3 secretie. De pH van dit bedraagt ± 8 - 8.5. Samen met het dunne darmsap en met de gal draagt het bij tot de neutralisatie van het zure maagsap. Bijgevolg wordt in de darm een neutrale tot licht alkalische pH bereikt, die optimaal is voor de inwerking van verteringsenzymen. In een zuur milieu (< pH 4) worden de pancreasenzymen irreversibel geïnactiveerd. HCO3 wordt in het lumen van de afvoerwegen vrijgegeven via een Cl-/HCO3-uitwisselingssysteem. Dit wordt gestuurd door een cAMP gecontroleerd Cl- kanaal. Ook in deze afvoerwegen is er een modificatie van dit secreet mogelijk. C) Stimuli: De verteringsenzymen en NaCl sap wordt vrijgezet door vagale prikkeling en ook door hormonen zoals CCK, gastrine en bombesine (structureel met GRP verwant). Dit exocytose proces is Ca2+ afhankelijk. Het hormoon secretine en neurocrien vrijgezet vasoactive intestinal peptide (VIP) of NO stimuleren de aanmaak van het alkalisch sap via vrijzetting van cAMP. Het secretine wordt door S cellen van de darm gevormd bij zure pH (< 4. 5) oiv van de vrijzetting van het secretinerelease peptide (S-RP), ook andere stimuli zoals de vet- of eiwit verteringsproducten, zijn (minder) hiertoe in staat zijn. Het somatostatine inhibeert de aanmaak van het alkalisch sap. Het hormoon CCK bestaat in verschillende vormen en werkt krachtig in. Het CCK-release peptide (CCK-RP), uit epitheelcellen van het darmslijmvlies, zet CCK vrij uit I-cellen van de proximale dunne darm tijdens een vet- en/of eiwitrijke maaltijd. Bactopeptonen (proteïne-hydrolysaten) en andere stoffen binden en/of inhiberen (competitie) intraluminale endopeptidasen, die in nuchtere toestand het CCK release peptide afbreken. Tijdens een maaltijd neemt de hoeveelheid actief CCK-RP hierdoor toe. Ook het intrinsiek zenuwstelsel zou betrokken zijn in de vrijzetting van het CCK-RP. Het effect van CCK op de pancreas zou onrechtstreeks kunnen zijn via de prikkeling van een vago-vagale baan naar de pancreas toe. De voornaamste inhibitor van de vrijzetting van verteringsenzymen is het pancreatic polypeptide. CCK stimuleert de pancreas en de lever en inhibeert de motiliteit van de maag. De G. I. -hormonen kunnen een hogere activiteit induceren in combinatie met andere hormonen (synergistisch effect) of met neurale stimulatie. Secretine en CCK potentiëren elkaar in submaximale dosis zodat het antwoord op beide hormonen samen de som van hun afzonderlijke werking overtreft. 11) bespreek de bezenuwing van het gastrointestinale stelsel. Neuronale controle: het spijsverteringstelsel bevat een uitgebreid eigen zenuwstelsel dat grotendeels onafhankelijk van het centrale zenuwstelsel werkt. Dit enterische zenuwstelsel bevindt zich in de wand van de maag en darmen en staat onder controle van para- en orthosympatische vezels. Dit zenuwstelsel staat niet onder invloed van de wil. Enkel op het begin en einde van kunnen we de bewegingen bewust controleren. Het enterische zenuwstelsel controleert bewegingen, secretoire functies en microcirculatie van het maagdarmkanaal. De cellichamen bevinden zich in de plexus submucosa (Meissner) en myentericum (Auerbach). De myentericus ligt tusssen de circulaire en longitudinale spierlagen en zorgt voor de motorische innervatie. De plexus submucosa ligt in de submucosa, deze kan worden onderverdeel in een binnenste plexus die meer controle heeft over secretie en een buitenste plexus (dichter bij spierlagen) die meer controle heeft over motiliteit. Het enterische zenuwstelsel heeft controle van slokdarm tot anus en ook over de galblaas, pancreas en galwegen. Neurotransmissie is complex en er zijn meer dan 30 neurotransmitters bekend de belangrijkste zijn acetylcholine (Ach) stikstofmonoxide (NO), serotonine, noradrenaline, somatostatine, substance P en cholecystokinine (CCK). Het enterische zenuwstelsel wordt door zijn uitgebreidheid vaak “the little brain” genoemd. Het enterische zenuwstelsel wisselt wel informatie uit met het centrale zenuwstelsel via het autonome zenuwstelsel. Dit autonome zenuwstelsel is de sympathische en parasympathische innervatie. Over het algemeen het de parasympaticus een stimulerende werking, deze vezels lopen rechtstreeks vanuit de ruggenmerg naar de plexi waar zijn synapsen vormen met het enterische zenuwstelsel. De belangrijkste NT is acetylcholine. De innervatie wordt vooral verzorgd door de nervus vagus, de tiende hersenzenuw. De cellichamen liggen in de hersenstam en de vezels verlopen langs de slokdarm, maag en darmen. De meeste vezels van de nervus vagus zijn afferente (sensoriele) vezels die info uit het maagdarmstelsel doorgeven aan het centraal zenuwstelsel. De meeste vezels eindigen in het proximale deel van het maagdarmkanaal. De parasympathische innervatie van de distale colon en rectum verloopt via vezels van de nervi splanchini pelvini die op sacraal niveau uit de ruggenmerg komt. Sympathische zenuwvezels’s cellichaam ligt in het thoracolumbale deel van het ruggenmerg. Ze lopen via paravertebrale ganglia door naar prevertebrale ganglia (ganglion coeliacum, mesentericus superior en inferior) vanuit deze ganglia volgen de vezels de mesenteriale bloedvaten en bereiken de darm. De belangrijkste NT is noradrenaline. Het zorgt vooral voor stimulatie sfinctertonus en relaxatie niet-sfincter cellen via beta-adrenerge receptoren Willekeurige zenuwvezels: aan de mond, keel en bovenste slokdarmsfincter kan men de bewegingen willekeurig beïnvloeden. De nervus hypoglossus innerveert de skeletspieren van de hypofarynx en bovenste slokdarmsfincter en coördineert slikactie. De externe anale sfincter staat ook onder wil en wordt geinnerveert door nervus pudendus. 20) digestie van proteïnen + absorptie Proteïnen kunnen van 2 bronnen komen: endogene van afgeschilferde cellen en verteringsappen en exogene uit voeding. Plantaardige proteïnen en proteïnen met hoog prolinegehalte (gluten) zijn minder goed verteerbaar. Digestie: in de maag zet pesine (een endopeptidase) 10-15% van de prot tot aminozuren om. De zuurtegraad helpt ook bij het vernielen van de tertiaire structuur. Deze zijn echter niet zo belangrijk, bij de ziekte acholhydrie waarbij pepsine en maagzuur niet kunnen inwerken wegens te hoge pH gebeurt de vertering volledig in de darm. Eiwitvertering in de darm wordt gedaan door endopetidase, trypsine, chymotrypsine, elastase en exopeptidasen, carboxypeptidase A en B. deze enzymes worden als inactieve proenzymes afgescheiden door de pancreas. Trypsinogeen wordt door enterokinase geactiveerd tot trypsine waarna het trypsinogeen autocatalytisch kan activeren (trager)verder zet het ook alle andere proenzymes om tot hun actieve vorm. In de pancreas zelf komt een trypsine inhibitor voor die autodigestie tegengaat. Trypsine werkt ter hoogte van het de carrboxyterminaal van basische aminozuren waarna het carboxypeptidase B het terminaal basisch aminozuur afsplitst. Chymotrypsine klieft prot aan carboxyzijde neutrale aromatische aminozuren en elastase op alifatische neutrale aminozuren. Daarna zal corboxypetidase A bij deze 2 soorten dat aminozuur verwijderen. Naast de aminozuren komen er dan ook korte petiden vrij. Verdere hydrolyse gebeurt door brushborder oligopetidasen die terminale aminozuren t.h.v animnoterminaal(aminopeptidasen) afsplitsen. En later ook door intracellulaire peptidasen. Absorptie: gebeurt voornamelijk in de dunne darm. Aminozuur opname gebeurt door selectieve verzadigbare transportsystemen gedreven door elektrische (Na/K pomp) en/of concetratiegradienten (Na-afhankelijke/onafhankelijke opname). De aminozuren kunnen in de enterocyt gebruikt worden voor proteinsyntese en enkele voor energiesynthese (glutamine/glutaminezuur). De overige worden afgegeven aan basolaterale zijde, passieve (diffusie of gefaciliteerd) en wordt dan naar de lever gevoerd. Petiden: deze bevatten vooral glycine en proline en zijn resistent tegen vertering. De opnamesystemen zijn niet selectief voor di- of tri-petiden. Via energie opgebouwd uit Na/K-pomp wordt Na/H uitwisseling gedreven. Dit zorgt mede voor het zure microklimaat ronde de enterocyt en laat H/petide opname toe. In de intestinale cel worden peptiden door substraatspecifieke cytoplasmatische peptidasen tot vrije aminozuren omgezet en komen zo in vena porta terecht. Sommigen worden zonder afbraak opgenomen en kunnen als antigen fungeren. 21) geef de vertering van Polysachariden tot monosachariden en absorptie De belangrijkste Polysacchariden zijn koolhydraten zoals zetmeel en glycogeen. Vertering begint in de mond waar speekselamylase de alfa 1-4 binding tussen verschillende monomeren breekt. zo bekomt men oligosacchariden als maltose, maltotrioseen alfa-limit dextrine. Het amylase uit de pancreas doet dit ook en is hierbij belangrijker. Deze gevormde oligosacchariden en disacchariden worden door carbohydrasen ter hoogte van de enterocyt brush border omgezet tot monosacchariden, dit wordt gedaan door verschillende enzymen die enkel werken op en specifieke binding. Alfa-glucosidasen zoals glycoamylase en isomaltase zetten maltose, malttotriose en alfalimit dextrines om in glucose en sucrose wordt door sucrase omgezet in glucose en fructose door breking alfa 1-2 binding. Deze enzymes zijn zeer reactief, efficiënt, adaptief en weinig specifiek. Verhoogde inname van deze oligosacchariden kan de densiteit van de enzymes verhogen. Beta-galactosidasen kent men als lactase en dit enzyme klieft de beta (1-4)band van lactose tot galactose. Dit enzyme is trager dan het vorige en niet adaptief, wel rasgebonden. Absorptie: glucose en galactose worden via de Na/glucose co-transportsysteem (SGLT1) in de enterocyt opgenomen en aan de andere kant via GLUT2 uitgescheiden. Fructose wordt via GLUT5 in cel gebracht en ook via GLUT2 verwijdert basolateraal. Daarna worden de monosachariden via de portale circulatie afgevoerd. 22) vertering van lipiden, bespreek lipasen en emulsificatie Digestie: triglyceriden worden door mechanische activiteit geemulsifieerd waardoor hun contactopp met water toeneemt. Het pancreaslipase moet voor zijn werking immer in contact komen met de vetten. Maar omdat vetmolecules hydrofoob zijn hebben ze de neiging om te aggregeren tot grote vetdruppels. De digestietijd zou in dit geval heel lang zijn. Galzouten werken als detergent, de vetoplosbare fractie van galzouten lost in de vetdruppel op waarbij het hydrofiele, neg geladen deel naar buiten steekt. Door de darmbewegingen worden de druppels in kleinere opgedeeld en door deze neg lading kunnen ze niet meer aggregeren, zo bekomt men een vetemulsie. Lipasen zorgen dan voor de chemische vertering waarbij triglyceriden er in di- en dan in monoglyceriden wordt omgezet. Deze lossen samen met geïoniseerde vetzuren gemakkelijk op in micellen van galzouten. Het lipase werkt ter hoogte van de vet-watergrens van de vetemulsie en splitst vetzuren af in positie 1 en 3. Het geeft dus vetzuren en beta-monoglyceride. Bij contact van galzouten met geïsoleerd lipase wordt deze geinhibeert. Om dit te vermijden moet colipase aanwezig zijn, dit bindt als een anker aan zowel lipase als de micellen van galzouten. Het vermijdt dus inactivering, bevordert de overgang van lipolytische eindprodukten uit de vet-watergrens en verhindert negatieve terugkoppeling van deze producten op vetafbraak doordat deze worden opgenomen door de micellen. De micellen + de vetafbraakproducten vormen galzoutaggregaties, belangrijk voor absorptie. Absorptie: vindt in het eerste deel jejunum plaats. Om in de enterocyt te gaan moeten de splitsingsprodukten door de unstirred water layer die een zure pH bezit. Deze opname kan verklaard worden door dissociatiehypothese. De gemengde micellen worden niet opgenomen er moet dus dissociatie optreden van de lipolyseproducten. Door de lage pH worden de vetzuren geprotoneerd . hierdoor vermindert oplosbaarheid in galzoutmicellen en komen ze vrij. Wegens vetoplosbaarheid diffunderen ze passief door het membraan. Om ze dan in het cytosol te krijgen heeft men een prot nodig met hoge vetuzuuraffiniteit, het FABP (fatty acid binding prot). Deze brengt de vetzuren naar het ER waar ze terug tot triglyceriden worden geesterificeerd. 23) bespreek de myogene en humorale controle van de gastrointestinale motiliteit. Dit wordt geregeld door een hierarchie van verschillende mechanisme namelijk: neurogene, myogene en humorale. Myogene controle: de beweging in het maagdarmstelsel wordt vooral verzorgd door gladde spiercellen. Enkel het bovenste deel van de slokdarm en de anale sfincter zijn opgebouwd uit dwarsgestreepte spiervezels en worden door wil beïnvloed. Gladde spievezels onderscheiden zich doordat ze in staat zijn lange tonische contracties te doen en niet onder controle staat van wil. Er zijn 2 soorten contracties, fasische(in prox maag, galblaas sfincters) zijn kortdurend en vaak ritmische, tonische (distale maag, dunne darm) zijn langdurend. Gladde spiercellen zijn neg geladen, er is dus een potverschil over membraan. dit verschil is niet constant maar doorloopt een regelmatige cyclus. Het potverschil neemt toe tot er een ontlading (depolarisatie) plaatsvindt. Cel blijft enkele s gedepolariseert en dan bouwt hij potverschil weer op en cyclus herhaalt. Deze cyclus is onafhankelijk van het al dan niet samentrekken spiercel. De reactiviteit wordt het basaal elektrisch ritme genoemd. De frequentie is 3/min in maag, 12/min in duodenum en 9/min in terminale ileum. Dit ritme bepaald wanneer de spiercellen contraheren omdat er enkel actiepotentialen voorkomen in gedepolariseerde toestand. De fase van de basale activiteit plant zich naar distaal voor dus de fasische contracties ook. Naast basale elektrisch ritme is er een 2de soort elektrische activiteit, de actiepotentialen. Deze worden geïnitieerd door motorische zenuwen van enterisch zenuwstelsel. Wanneer deze neuronen Ach afgeven worden muscarine-receptoren op spiercellen geactiveerd wat leidt tot een stroom van Ca inwaarts. Als dit gebeurt tijdens de depolarisatiefase leidt dit tot contractie. Interstitiele cellen van cajal: de basal ritmische activiteit ontstaat in de cellen van cajal, gespecialiseerde zenuwcellen met pacemakerfunctie. Deze liggen gegroepeerd in pacemakergebieden hoog aan de curvatuur van de maag en verspreidt over het duodenum. De cellen van cajal gelegen in de spierlaag (intramusculaire ICC) geven het ritme aan de gladde spiercellen die dit doorgeven naar distaal. Een ander populatie cellen van cajal (myenterische ICC) bevinden zich nabij zenuwplexi van enterisch zenuwstelsel. zij zijn betrokken bij faciliteren transmissie tussen neuronen en gladde spiercellen, en versterken zo efficiëntie van neuronale controle van gastrointestinale contracties. Humorale controle: er zijn vele hormonen met effect op het zenuwstelsel sommigen werken remmend, andere stimulerend. Er wordt onderscheid gemaakt tussen 2 groepen. De paracriene (in nabije omgeving) en de endocriene (via bloedbaan naar doelwit). Sommige stoffen zijn zowel hormaan als NT. 24) bespreek de speekselsecretie Er zijn 3 belangrijke speekselklieren. De gl sublingualis is vooral een muceuze klier en maakt een visceus secreet rijk aan mucoprot. De gl parotis produceert een waterig secreet rijk aan alfa-amylase (sereus vocht). Gl submandibularis maakt een heterogeen seromuceus vocht. Dan zijn er ook enkele muceuse en buccale kliertjes in de mond mucosa. Per dag secreteerd men 1-1.5l speeksel, in rust vooral uit de gl submandibularis (0.25ml/min) bij stimulatie secreteert de parotis krachtig (35-50% van de 4ml/min). Speeksel is 99% vocht en 1% prot en ionen. 1. Vorming en Samenstelling van het Speeksel a) Vocht en Ionensecretie: primaire speekselsecretie is een actief proces dat sterk op ultrafiltraat gelijkt. De hoeveelheid secreet wordt door de intensiteit van de stimulus bepaald. De cholinerge (M3), α-adrenerge, en peptide prikkels verhogen het Ca2+. Er komt een primair een Cl-secreet vrij waarna Na+en andere kationen via kation-selectieve intercellulaire juncties door het neg potentiaal naar lumen wordt gedreven. De netto secretie van ionen is verantwoordelijk voor de osmotische beweging van water ter hoogte van de acini. De agonisten, die de speekselsecretie activeren, activeren het apicale Cl- kanaal. In de intralobulaire gangen vindt een modificatie van deze secretie plaats: Er treedt een Na+-K+uitwisseling op waarbij Na+ wordt geresorbeerd. Bij een trage secretie kan de [Na+] tot 2 mEq/l dalen. Speeksel is bij lage secretie intensiteit hypotoon door reabsorptie van ionen in de afvoerwegen en doordat de permeabiliteit van de membranen voor water, zeker bij zwakke secretie intensiteiten, gering is. Dit kan de osmolariteit tot 25 % van het plasma doen dalen. Bij een secretie neemt de Na+ concentratie toe. Aldosterone versterkt de Na+/K+ uitwisseling. Er komt ook een HCO3--Cl- uitwisseling voor die bij de mens voor HCO3- absorptie zorgt. b) Proteïnesecretie: Speeksel verwijdert voedselresten, dat door bacteriële inwerking dental plaques vormt en cariës kan geven. Het amylase wordt door de gl. parotis via cAMP aangemaakt. Het amylase bezit een pH optimum van 6.9 voor zijn inwerking op zetmeel. Het amylase breekt koolhydraten af bij alkalische, neutrale of lichtzure pH. Amylase is in de maag dus beperkt werkzaam totdat ook het centrale deel van de voedselbolus met het maagzuur in contact komt en inactiveert. Amylase bevordert de tandreiniging vermits het beperkt zetmeel afbreekt tot meer wateroplosbare componenten. Het speeksel wijzigt ook de smaak van sommige voedselcomponenten door de minieme omzetting van zetmeel tot suiker. De smaaksensatie berust ook op contact van de smaakpapillen met opgeloste stoffen. Daarom moet het voedsel partieel in de waterfase zijn opgelost en speeksel dient hierbij als solvent. De smaakgevoeligheid voor zoet en zout wordt waarschijnlijk in de hand gewerkt door de lage concentratie aan glucose en natrium in het speeksel. De mucus wordt vooral door de twee andere klieren gesecreteerd. Het lysozyme is afkomstig uit macrofagen en gaat de ontwikkeling van de bacteriële flora in de mond tegen. De 3 bloedgroep antigenen (ABO & Lewis systeem) komen enkel bij secretoren in het speeksel voor. Verder vinden we in het speeksel nog IgA antistoffen (plasmacel) en verschillende groeifactoren. 2. De Controle op de Speekselsecretie: continue secretie houdt de mond vochtig maar mechanisme is niet goed gekend a) De neurale beïnvloeding De ortho- en parasympathische bezenuwing stimuleren beide de speekselsecretie, maar op verschillende wijze. Dit verschil wordt ten dele door hun inwerking op de circulatie verklaard. Het orthosympathisch zorgt voor vasoconstrictie terwijl de parasympathische vasodilatatie uitlokt en veroorzaakt na het zien en ruiken van voedsel een overvloedige, waterige secretie. VIP komt vrij als co-mediator van de postganglionaire parasympatische neuronen en zorgt voor de vasodilatatie. De orthosympathische stimulering zorgt voor een tijdelijke toename van een geringe en viskeuze secretie en van de contractie van de myoepitheliale cellen. Hierbij neemt men bij sommige species een plotse tijdelijke expulsie van speeksel waar. b) De Reflexen: secretie is niet uniform, de verschillende cellen waaruit de klier bestaan geven een secreet van uiteenlopende samenstelling. De reflexen, die de secretie regelen, kunnen we onderverdelen in on- of geconditioneerde (inherent of verworven) reflexen. Wanneer we een stof in de mond brengen treedt na 2-3 s latentie secretie op, waarvan hoeveelheid en samenstelling afhangt van de fysische en chemische aard van de ingebrachte stoffen. Het bewegen van de kaken en tong over de mondmucosa zorgt voor een fysische prikkel voor secretie. Die inherente reflexen worden t.h.v de speekselcentra geregeld. Het "watertanden" is een gevolg van een geconditioneerde reflex. De stimulus ontstaat niet ter hoogte van de mond, maar ontstaat in zintuigorganen of huidprikkels. *Meerkeuze: -welke cellen produceren pepsinogeen : hoofdcellen, parietale cellen, G-cellen -wat stimuleert neuronaal de pancreas: VIP, Ach, ghreline, CCK, NO, secretine, motiline -wat stimuleert hormonaal de pancreas: VIP, Ach, ghreline, CCK, bombesine, secretine -wat zorgt voor de slow wave in de maag? G-cel, cel van Cajal, de gladde spieren, CCK -wat zorgt voor de peristaltische beweging? cel van Cajal, gladde spiercellen 1)Welk is het belangrijkste inhiberende neurotransmitter: NO – Secretine, VIP – CKK, Ach 2) Welke AZ bij voornamelijke opname van dipeptiden nr circulatie: Leucine –Tyrosine, Isoleucine – Proline, Arginine -Alanine 4) In welke cel enterokinases: enterocyt, hoofdcellen, pariëtale cellen, cln van Cajal, ECL cel, G-cel -welk hormoon helpt bij de initiatie van het interdigestief complex? (motiline,secretine,ghreline,...) -welke stof wordt samen afgescheiden met enterostatine =prolipase (thrombine, trypsine,...) -welk is de beste excitatorische NT(VIP,GIP,NO,ACH,...)