Fiziologia aparatului digestiv

Aparatul digestiv aprovizioneaza organismul cu substante nutritive: apa, vitamine, sarurui minerale. El se interpune intre mediul intern si cel extern. Este format din tub digestiv si organe anexe.

Tubul digestiv este alcatuit din:

cavitatea bucala;

faringe;

esofag;

stomac;

intestin subtire ( duoden, jejun, ileon);

intestin gros (cec, colon ascendent, colon transvers, colon descendent, colon sigmoid si rect)

Organele  anexe sunt: limba, dintii, glandele cu secretie externa (salivare,pancreas si ficat).

Peretele tubului digestiv este format din 4 tunici: mucoasa, submucoasa, musculara si adventice.

mucoasa (spre interior) - formata din celule epiteliale ce difera de la o regiune la alta;

musculatura mucoasei a carei contractie formeaza pliurile mucoasei;

2. submucoasa cu tesut conjunctiv, glande, fibre nervoase si vase de sange.

3 .Stratul muscular din doua componente:

Musculatura circulara spre interior, de 3-5 ori mai groasa decat musculatura longitudinala dispusa spre exterior.

Adventicea (tunica externa) un invelis conjunctiv dispus la suprafata.

Componenta abdominala a tubului digestiv este acoperita de seroasa peritoneala avand o foita parietala aplicata pe peretele abdomenului si una viscerala ce inconjoara stomacul, intestinul subtire, colonul transvers si sigmoid si se continua cu mezenter care contin vase de sange si nervi.

Peritoneul trece peste colonul ascendent si descendent si peste pancreas (organe retroperitoneale)

Vascularizatia provine din:

Aorta descendenta pentru organele din abdomen (splanhne);

aorta abdominala prin:

trunchiul celiac

artera mezenterica superioara;

artera mezenterica inferioara;

artera hiogastrica.

Intoarcerea venoasa se face prin:

vena porta care se varsa in capilarele sinusoide ale ficatului;

vena centro-lobulara;

venele suprahepatice

vena cava inferioara.

In acest fel, in calea substantelor absorbite se gaseste ficatul care prin celulele reticulo-endoteliale - celulele Kapfer, opreste microorganismele si particulele straine patrunse pe cale digestiva.

Ficatul opreste si prelucreaza ½ - 2/3 din substantele absorbite.

Circulatia splanhnica se intensifica in timpul digestiei deoarece

unii hormoni secretati in timpul digestiei produc vasodilatatie (CCK, gastrina, VIP, secretina);

in timpul activitatii secretorii se formeaza bradikinina - substanta vasodilatatorie;

in timpul digestiei se consuma oxigen - scade presiunea oxigenului ceea ce produce vasodilatatie.

Eseu: Musculatura genunchiului - muschi cu actiune principala si secundara Referat: Olimpiada de Biologie - subiecte

Parasimpaticul produce vasodilatatie indirect prin stimularea activitatii glandelor.

Simpaticul produce vasoconstrictie, dar tesutul scapa repede de aceasta actiune prin factorii vasodilatatori rezultati din metabolism.

Constrictia vaenelor din taritoriul splanhnic sub actiunea SNS (sistem nervos simpatic) indreapta sangele spre teritorii cu importanta vitala in situatii cum ar fi socul hemoragic (se pot mobiliza 200-300 ml de sange).

Inervatia este asigurata in primul rand de SNE (sistemul nervos enteric). SNE este reprezentat de cele 2 plexuri:

mienteric sau Auerbach (vegetativ) -situat intre cele 2 straturi musculare circular si longitudinal.

submucos sau Meissner (vegetativ) situat in submucoasa.

SNE e format din cca 100 milioane de neuroni (aproximativ numarul neuronilor din maduva spinarii) si prelungirile lor amielinice.

Neuronii sunt:

senzitivi;

efectori;

interneuroni.

Neuronii senzitivi (1/3) trimit dendritele spre mucoasa si spre muschi. Ele (dendritele) joaca rol de receptori fiind excitate de distensie, tact, factori chimici din compozitia chimului.

Stimulii sunt transmisi direct sau prin inmtermediul neuronilor efectori.

Neuronii efectori (motori) din plexul mienteric trimit axonii spre muschii celor doua straturi, determinand contractia lor.

Neuronii efectori din plexul submucos inerveaza glandele, celulele endocrine, epiteliile si vasele de sange comandand vasoliditatia.

Neuronii din SNE elaboreaza un numar mare de mediatori chimici cum ar fi: Acch (acetilcholina), NA (noradrenalina), serotonina, Substanta P, somatostatina, VIP, neurotensina, bombezina, encefalina, NO etc, unii cu actiune incomplet elucidata (Acch si VIP - vasodilatatie, Acch, substanta P - contractie musculara, VIP si NO - relaxare musculara) etc.

SNE este cel care regleaza activitatea aparatului digestiv. Asupra lui se exercita influenta din partea sistemului nervos vegetativ (SNV).

Parasimpaticul

Este reprezentat de nervii vagi si nervii pelvici.

Nervii vagi au originea in nucleul dorsal al vagului din bulb.

Cel de-al 2-lea neuron se gaseste in SNE- neuronul efector din plexuri.

Nervii pelvici au originea in maduva sacrala (S2-S4).

Al doilea neuron se afla in plexuri.

Sistemul nervos simpatic (SNS

SNS are primul neuron in coarnele laterale al maduvei spinale (T2-L5), axonul acestuia prin nervii splanhnici strabat ganglionii paravertebrali.

Al 2-lea neuron este situat in ganglionii prevertebrali: celiac, mezenterici, hipogastric.

Axonii acestui neuron ajung in plexuri unde:

unii inhiba activitatea neuronilor efectori;

altii produc vasoconstrictie sau influenteaza negativ direct activitatea musculara.

Simpaticul stimuleaza contractia musculaturii mucoasei. In general reduce activitatea digestiva.

La nivelul SNE se inchid reflexele scurte, locale de reglare a activitatii digestive (arcul reflex e format din receptor-neuron senzitiv - neuron efector - efectori).

Unele reflexe se inchid in ganglionii prevertebrali (gastro-colic, entero-gastric etc.)

SNE participa si la realizarea unor reflexe lungi ce se inchid in axul cerebro-spinal (de ex. de defecatie - in maduva; vago-vagal - in nucleul dorsal din bulb) aceasta deoarece nervii vegetativi (vagi, pelvici) pe langa fibre eferente are si foarte multe fibre aferente, (senzitive).

Aceste fibre senzitive au corpul neuronal in ganglionul atasat nervului, dendrita ajunge la mucoasa sau musculatura jucand un rol de receptor sau face sinapsa cu un neuron senzitiv din plex.

Stimulul ajunge in nucleul din axul cerebro-spinal unde se inchide reflexul.

FUNCTIILE APARATULUI DIGESTIV

Functie motorie - aparatul digestiv fragmenteaza si transporta alimentele;

Functie secretorie - secreta sucurile digestive necesare digestiei;

Functia de digestie - sucurile contin enzime ce degradeaza prin hidroliza principiile alimentare in componente simple;

Functia de absorbtie - componentele simple sunt trecute prin peretele digestiv in mediul intern.

Functia secretorie - e realizata de glande. Pe toata suprafata mucoasei digestive sunt bilioane de glande unicelulare, celule mucoase care secreta mucus cu rol de protectie si de favorizare a alunecarii continutului digestiv ca si de formarea bolului din cavitatea bucala si din colon.

In submucoasa se gasesc glande tubuloase ce secreta pe langa mucus si enzime.

In afara tubului digestiv exista glannde anexe:

Salivare (seroase, mucoase, mixte);

pancreas;

ficat.

Secretiile sunt declansate de actiunea unor substante specifice :

1. produsi ai secretiei neurocrine;
2. produsi ai secretiei endocrine;
3. produsi ai secretiei paracrine.

Produsii secretiei neurocrine sunt eliberati de terminatiile nervoase din jurul celulelor secretoare. Stimularea SNP (sistem nervos parasimpatic) prin Acch stimuleaza secretiile SNS (sist. nervos simpatic) in unele regiuni stimuleaza secretiile, dar actiunea e tranzitorie deoarece produce vasoconstrictie.

Produsii endocrini sunt hormoni, se varsa in sange si transportati prin sange ajung la locul de actiune.

Produsii paracrini sunt eliborati in vecinatatea celulelor secretoare ajungand la ele prin difuziune.

Substantele ce stimuleaza secretia se numesc secretogoge. Ele actioneaza printr-unul din urmatoarele doua mecanisme:

dupa interactiunea cu receptorul activeaza adenilciclaza, se formeaza cAMP care actioneaza prin proteinkinaze, enzime ce fosforileaza deci activeaza diferite procese;

dupa interactiune cu receptorul activeaza fosforilaza C din membran, care prin fosforilare activeaza fosfatidil-inozitolu rezultand inozotoltrifosfatul. Acesta mobilizeaza Ca⁺⁺ din depozite si stimuleaza transportul transmembranar de Ca⁺⁺ .

Materialul necesar secretiei provine din sangele capilar iar energia - din scindarea ATP.

Mecanismul secretiei            

Substantele proteice sunt sintetizate pe ribozomi, trecute in reticolul endoplasmatic si transportate la aparatul Golgi unde se desavarseste sinteza.

Sunt inconjurate de membrana si depozitate sub forma de vezicule la extremitatea apicala a celulei. Eliminarea se face la sosirea stimulului cand creste permeabilitatea pentru Ca⁺⁺ , patrunderea Ca⁺⁺ determina fuzionarea veziculelor cu membrana apicala, ruperea membranei si eliminarea continutului veziculei in lumenul glandei (exocitoza) .

Apa si sarurile, dupa una din teorii se elibereaza astfel: La sosirea stimulului creste permeabilitatea membranei pentru Cl, care patrunde in celula. Negativitatea din celula atrage ionii pozitivi, creste presiunea osmotica din celula, ceea ce atrage apa prin osmoza. In celula creste presiunea, apar mici rupturi ale membranei apicale si continutul de apa si saruri este eliminat in lumenul glandei.

Parasimpaticul stimuleaza secretiile la nivelul cavitatii bucale, a stomacului, duodenului si portiunii distale a colonului.

In intestinul subtire si 2/3 proximale ale colonului secretia e stimulata prin reflexe scurte si hormonal (gastrina, secretina, CCK).

Functia motorie  e realizata de musculatura neteda formata din fibre cu lungime de 500 µm si latime de 5-20 µm.  

Ele sunt aranjate in benzi, fiecare din cateva sute de fibre, intre care transmiterea impulsului se face cu usurinta atat longitudinal cat si transversal incat se considera ca unitatea functionala o reprezinta banda si nu fibra musculara. Benzile se ramifica si vin in contact cu benzile vecine.

La nivelul acestor muschi exista o stare de semicontractie continua numita tonus , peste care se suprapune contractia fazei.

Aceasta activitate mecanica are la baza fenomene electrice ale mambranei .

In repaos membrana prezinta un potential de -50 - -60 mV. Acest potential poate deveni mai negativ - hiperpolarizare sau mai putin negativ - depolarizare.

Hiperpolarizarea se insoteste de scaderea excitabilitatii, depolarizarea - de crestere.

De valoarea acestui potential depinde tonusul. Peste acest fond au loc variatii de potential de 10-15 mV cu o frecventa de 3-12/min care se numesc "unde luate" sau "ritm electric de baza" (BER).

Ele se datoreaza generarii de PA in niste celule interstitiale situate intre cele 2 straturi musculare, intr-un strat cu o grosime de 3-5 celule. Ele elaboreaza spontan PA. Aceste celule trimit prelungiri ce fac jonctiuni cu celulele musculare, prin care transmit PA generand undele lente.

Pe partea ascendenta sau pe platoul undelor lente pot apare niste PA. Ele apar cand potentialul de membrana a devenit mai putin negativ de -40mV ce reprezinta pragul electric si sunt cu atat mai frecvente cu cat stimulul care le-a declansat este mai puternic sau depolarizarea mai mare.

PA se datoresc deschiderii canalelor lente de Ca⁺⁺ . Cum Ca⁺⁺ cupleaza excitatia cu contractia, aparitia PA coincide cu raspunsul mecanic-contractia.

Controlul activitatii motorii se face predominant prin SNE, SNV doar o moduleaza.

Activitatea motorie fazica e reprezentata de:

miscari de propulsie;

miscari de amestecare.

Miscarile de propulsie sunt miscari peristaltice. Oridecate ori o portiune de tub prezinta distensie sau o excitare printr-un factor iritativ, se produce o contractie a musculaturii circulare in sens oral si o relaxare in sens  ab oral , ceea ce propulseaza continutul (legea intestinului).

Aceasta contractie si relaxare se propaga propulsand continutul pe o distanta variabila. Miscarea peristaltica necesita integritatea plexului mienteric.

Miscarile de amestecare se pot datora:

fie prezentei unui sfincter contractat in fata undei peristaltice;

fie sunt contractii segmentare adica contractii ale musculaturii circulare ce impart tubul digestiv in segmente, urmeaza relaxarea lor si contractia musculaturii circulare la mijlocul segmentelor anterioare.