GASTRO-INTESTINALE MOTILITEIT
Inleiding
Maagdarmstelsel:
• Holle buis die zich uitstrekt van mond tot anus en onderverdeeld is in compartimenten
• Ieder compartiment heeft een eigen structuur die samenhangt met de functie
• Verschillende bijkomende organen en klieren die secreties toevoegen
• Op belangrijke locaties worden compartimenten gescheiden van elkaar door
sluitspieren
FUNCTIE: voedingsstoffen opnemen en dus ook energie door verschillende processen
Anatomie van de GI tractus
Mucosa
• epitheliale laag met villi en crypten (opp vergroting,
crypten bevat verschillende soorten cellen)
• lamina propria: bindweefsel met bloedvaten,
immuuncellen...
Muscularis mucosa: dunne spierlaag die de lamina
propria scheidt van de submucosa
Submucosa: los bindweefsel met grotere bloedvaten en
een netwerk van zenuwcellen
Spierlaag: binnenste circulaire en buitenste
longitudinale spierlaag met daartussen een netwerk van enterische neuronen
Serosa: omhullende bindweefsellaag met bloedvaten, lymfevaten en zenuwvezels
->Epitheel wordt om de 3 dagen vernieuwd door stamcellen
Gastro-intestinale motiliteit
Controle mechanismen
Neuronale controle: extrinsiek-intrinsiek
Maagdarmkanaal wordt intrinsiek aangestuurd door het
enterisch zenuwstelsel (little brain) en extrinsiek door
het autonome zenuwstelsel en enkele willekeurige vezels
Werking van maagdarmstelsel is onwillekeurig behalve
slikken en defeceren (willekeurig).
Extrinsiek-intrinsiek: short reflex circuit
Enterisch zenuwstelsel: The “little” brain
• Opgebouwd uit netwerken van zenuwcellen in de wand van het maagdarmkanaal
• Kan onafhankelijk werken van het centraal zenuwstelsel
• ENS komt voor van slokdarm tot anus
• De cellichamen van het enterisch zenuwstelsel bevinden zich in de:
->Myenterische (Auerbach’s) plexus (slokdarm-rectum): tussen de circulaire en longitudinale
spierlagen van de darmwand en reguleert via efferente zenuwbanen de contractiliteit van de
darm.
->Submucosus (Meissner’s) plexus (dunne-dikke darm): in de submucosa en reguleert vooral
de secretie.
,Sensorisch (of afferente) neuronen detecteren
veranderingen in luminale activiteit (distensie,
nutrienten, pH, osmolariteit, ...) en activeren
interneuronen die signalen doorzenden die leiden tot
activatie van efferente secretomotor neuronen die op
hun beurt bepaalde effector cellen stimuleren of inhiberen.
Deze efferente responsen die gecontroleerd worden door het
enterisch ZS kunnen ook beinvloed worden door autonome
ganglia.
Orale kant: exitatorische neuronen (Ach, glutamaat)
Aboral (anus) kant: inhibitorische neuronen (NO, ATP)
Extrinsiek
• De activiteit van het spijsverteringsstelsel wordt niet
gestuurd door de wil (enkel slikken en defeceren) maar door
het autonoom zenuwstelsel dat bestaat uit de
parasympatische en sympatische innervatie.
• Parasympatische innervatie:
o Nervus vagus: cellichamen liggen in de
hersenstam, vezels eindigen in het proximale deel
van het maagdarmkanaal (slikken).
o Nervus splanchnicus pelvinus: komen op sacraal
niveau uit het ruggenmerg, vezels eindigen in het
distale colon en rectum (defecteren).
• Sympatische innervatie: cellichamen in het thoracolumbale
deel van het ruggenmerg en lopen door de paravertebrale
ganglia naar de prevertebrale ganglia (CG, SMG, IMG). Uit
deze ganglia vertrekken vezels naar de darm.
CG: ganglion coeliacum
SMG: ganglion mesentericus superior
IMG: ganglion mesentericus inferior
Extrinsiek-parasympathisch afferent
• De vagus signaleert sensorische informatie van de slokdarm tot 1/3
transverse colon naar de medulla waar de informatie verwerkt wordt
• De bekkenzenuw signaleert sensorische informatie van 2/3 transverse colon
tot rectum naar het ruggenmerg
• Efferente, parasympathische signalen lopen via de vagus & bekkenzenuw
naar de darm
• Preganglionische vezels vormen een synaps met parasympathische ganglia
in de myenterische en submucosale plexus.
• Ze secreteren acetylcholine om de ganglia te stimuleren die
postganglionische vezels uitzenden die acetylcholine of substance P
(excitatorische neurotransmitters) secreteren om spiercellen of
enteroendocriene cellen te stimuleren of vasoaktief
intestinaal peptide (VIP), stikstofoxide (NO)
(inhibitorische neurotransmitters) om deze cellen te
inhiberen.
,Extrinsiek-sympathisch afferent
• Afferente zenuwvezels dragen signalen van chemoreceptors en mechanoreceptors naar één
van de 4 sympathische prevertebrale ganglia
• Deze ganglia zenden afferente zenuwvezels langs de:
A. Greater splanchnic nerve
B. Lesser splanchnic nerve
C. Lumbar splanchnic nerve
naar het ruggemerg waar de informatie verwerkt wordt
1. Celiac ganglion
2. Superior mesenteric ganglion
3. Inferior mesenteric ganglion
4. (Hypogastric ganglion)
• Het cellichaam van de sympatische zenuwvezels bevindt zich in het
thoracolumbale deel van het ruggenmerg. Zij lopen door de
paravertebrale ganglia en vormen een synaps met de prevertebrale
ganglia waar ze ACh vrijzetten:
1. Celiac ganglion
2. Superior mesenteric ganglion
3. Inferior mesenteric ganglion
4. (Hypogastric ganglion)
• Deze ganglia zenden efferente zenuwvezels naar de spieren,
enteroendocriene cellen enz. maar stellen norepinephrine vrij waardoor
ze het doelweefsel inhiberen
Myogene controle
Spiercel-interstitiële cellen van Cajal
• De motorische activiteit van de darm wordt hoofdzakelijk verzorgd door gladde spieren,
enkel de bovenste slokdarmsfincter, het bovenste derde deel van de slokdarm en de externe
anale sfincter zijn opgebouwd uit dwarsgestreept spierweefsel. Gladde spieren staan niet
onder controle van de wil.
• Gladde spieren zijn negatief elektrisch geladen. Dit potentiaalverschil is niet constant maar
doorloopt een regelmatige cyclus. De cellen in de maag vertonen spontane depolarisaties en
repolarisatie elke 20 sec = “slow wave” ritme of basaal elektrisch ritme van de maag.
• De interstitiale cellen van Cajal (ICCs), gelokaliseerd in de spierlaag, zijn de electrische
pacemaker cellen in de darm die de slow wave frekwentie bepalen en het ritme doorgeven aan
de gladde spiercellen. Een andere populatie van ICCs bevinden zich nabij de myenterische
plexus en faciliteren neurotransmissie tussen neuronen en gladde spieren.
Voorduren influx en efflux van ionen vaak negatief geladen maar niet constant
Na naar binnen = depolarisatie van cel
K naar buiten = repolarisatie van cel
, • In gedepolariseerde toestand kunnen de gladde spieren
actiepotentialen vertonen waardoor de spiercel contraheert
• Contractie treedt op wanneer de depolarisatie fase van het
potentiaal een treshold bereikt èactiepotentiaal
• Actiepotentialen worden geïnitieerd door motorische zenuwen
die ACh vrijzetten aan de muscarine receptoren op de spiercel
wat leidt tot een influx van Ca2+
Types van contracties
Fasische contracties:
• Van korte duur, gevolgd door een periode van relaxatie. De intensiteit van de contractie
wordt bepaald door het aantal actiepotentialen die de contractie initieert
• De frequentie van de contractie wordt bepaald door de frequentie van de “slow wave”
activiteit in dit segment:
o Maag: 3 contracties/min
o Duodenum: 12 contracties/min
o Ileum: 8 contracties/min
o Colon: 3 to 6 contracties/min
• Segmentatie en peristalsis zijn de belangrijkste vormen van fasische activiteit in het
gastrointestinaal stelsel
▪ Segmentatie
• Komt hoofdzakelijk voor in het duodenum en bevordert het mengen van
voedsel met verteringsenzymen en de absorptie
• Contractie van circulaire spieren, gevolgd door een relaxatie and beide kanten
▪ Peristalsis
• Bevordert de voortstuwing van het voedsel doorheen de slokdarm, distale maag en de
darmen
• Een contractie boven de voedselbolus gevolgd door een distale relaxatie
o Gelijktijdige contractie van de circulaire spierlaag en relaxatie van de
longitudinale spierlaag aan de orale zijde van de bolus
o Gelijktijdige relaxatie van de circulaire spierlaag en een contractie van de
longitudinale spierlaag aan de aborale kant
Tonische contractie:
Langdurige contractie van een spier die enkele minuten tot meerdere uren
kan duren
• komt voor in organen die een opslagfunctie hebben zoals
proximale maag, rectum, galblaas
• komt voor in sluitspieren die de verschillende compartimenten
van de darm van elkaar gescheiden houdt en ervoor zorgt dat de
inhoud van de compartimenten niet kan terugstromen naar het
vorige compartiment
Inleiding
Maagdarmstelsel:
• Holle buis die zich uitstrekt van mond tot anus en onderverdeeld is in compartimenten
• Ieder compartiment heeft een eigen structuur die samenhangt met de functie
• Verschillende bijkomende organen en klieren die secreties toevoegen
• Op belangrijke locaties worden compartimenten gescheiden van elkaar door
sluitspieren
FUNCTIE: voedingsstoffen opnemen en dus ook energie door verschillende processen
Anatomie van de GI tractus
Mucosa
• epitheliale laag met villi en crypten (opp vergroting,
crypten bevat verschillende soorten cellen)
• lamina propria: bindweefsel met bloedvaten,
immuuncellen...
Muscularis mucosa: dunne spierlaag die de lamina
propria scheidt van de submucosa
Submucosa: los bindweefsel met grotere bloedvaten en
een netwerk van zenuwcellen
Spierlaag: binnenste circulaire en buitenste
longitudinale spierlaag met daartussen een netwerk van enterische neuronen
Serosa: omhullende bindweefsellaag met bloedvaten, lymfevaten en zenuwvezels
->Epitheel wordt om de 3 dagen vernieuwd door stamcellen
Gastro-intestinale motiliteit
Controle mechanismen
Neuronale controle: extrinsiek-intrinsiek
Maagdarmkanaal wordt intrinsiek aangestuurd door het
enterisch zenuwstelsel (little brain) en extrinsiek door
het autonome zenuwstelsel en enkele willekeurige vezels
Werking van maagdarmstelsel is onwillekeurig behalve
slikken en defeceren (willekeurig).
Extrinsiek-intrinsiek: short reflex circuit
Enterisch zenuwstelsel: The “little” brain
• Opgebouwd uit netwerken van zenuwcellen in de wand van het maagdarmkanaal
• Kan onafhankelijk werken van het centraal zenuwstelsel
• ENS komt voor van slokdarm tot anus
• De cellichamen van het enterisch zenuwstelsel bevinden zich in de:
->Myenterische (Auerbach’s) plexus (slokdarm-rectum): tussen de circulaire en longitudinale
spierlagen van de darmwand en reguleert via efferente zenuwbanen de contractiliteit van de
darm.
->Submucosus (Meissner’s) plexus (dunne-dikke darm): in de submucosa en reguleert vooral
de secretie.
,Sensorisch (of afferente) neuronen detecteren
veranderingen in luminale activiteit (distensie,
nutrienten, pH, osmolariteit, ...) en activeren
interneuronen die signalen doorzenden die leiden tot
activatie van efferente secretomotor neuronen die op
hun beurt bepaalde effector cellen stimuleren of inhiberen.
Deze efferente responsen die gecontroleerd worden door het
enterisch ZS kunnen ook beinvloed worden door autonome
ganglia.
Orale kant: exitatorische neuronen (Ach, glutamaat)
Aboral (anus) kant: inhibitorische neuronen (NO, ATP)
Extrinsiek
• De activiteit van het spijsverteringsstelsel wordt niet
gestuurd door de wil (enkel slikken en defeceren) maar door
het autonoom zenuwstelsel dat bestaat uit de
parasympatische en sympatische innervatie.
• Parasympatische innervatie:
o Nervus vagus: cellichamen liggen in de
hersenstam, vezels eindigen in het proximale deel
van het maagdarmkanaal (slikken).
o Nervus splanchnicus pelvinus: komen op sacraal
niveau uit het ruggenmerg, vezels eindigen in het
distale colon en rectum (defecteren).
• Sympatische innervatie: cellichamen in het thoracolumbale
deel van het ruggenmerg en lopen door de paravertebrale
ganglia naar de prevertebrale ganglia (CG, SMG, IMG). Uit
deze ganglia vertrekken vezels naar de darm.
CG: ganglion coeliacum
SMG: ganglion mesentericus superior
IMG: ganglion mesentericus inferior
Extrinsiek-parasympathisch afferent
• De vagus signaleert sensorische informatie van de slokdarm tot 1/3
transverse colon naar de medulla waar de informatie verwerkt wordt
• De bekkenzenuw signaleert sensorische informatie van 2/3 transverse colon
tot rectum naar het ruggenmerg
• Efferente, parasympathische signalen lopen via de vagus & bekkenzenuw
naar de darm
• Preganglionische vezels vormen een synaps met parasympathische ganglia
in de myenterische en submucosale plexus.
• Ze secreteren acetylcholine om de ganglia te stimuleren die
postganglionische vezels uitzenden die acetylcholine of substance P
(excitatorische neurotransmitters) secreteren om spiercellen of
enteroendocriene cellen te stimuleren of vasoaktief
intestinaal peptide (VIP), stikstofoxide (NO)
(inhibitorische neurotransmitters) om deze cellen te
inhiberen.
,Extrinsiek-sympathisch afferent
• Afferente zenuwvezels dragen signalen van chemoreceptors en mechanoreceptors naar één
van de 4 sympathische prevertebrale ganglia
• Deze ganglia zenden afferente zenuwvezels langs de:
A. Greater splanchnic nerve
B. Lesser splanchnic nerve
C. Lumbar splanchnic nerve
naar het ruggemerg waar de informatie verwerkt wordt
1. Celiac ganglion
2. Superior mesenteric ganglion
3. Inferior mesenteric ganglion
4. (Hypogastric ganglion)
• Het cellichaam van de sympatische zenuwvezels bevindt zich in het
thoracolumbale deel van het ruggenmerg. Zij lopen door de
paravertebrale ganglia en vormen een synaps met de prevertebrale
ganglia waar ze ACh vrijzetten:
1. Celiac ganglion
2. Superior mesenteric ganglion
3. Inferior mesenteric ganglion
4. (Hypogastric ganglion)
• Deze ganglia zenden efferente zenuwvezels naar de spieren,
enteroendocriene cellen enz. maar stellen norepinephrine vrij waardoor
ze het doelweefsel inhiberen
Myogene controle
Spiercel-interstitiële cellen van Cajal
• De motorische activiteit van de darm wordt hoofdzakelijk verzorgd door gladde spieren,
enkel de bovenste slokdarmsfincter, het bovenste derde deel van de slokdarm en de externe
anale sfincter zijn opgebouwd uit dwarsgestreept spierweefsel. Gladde spieren staan niet
onder controle van de wil.
• Gladde spieren zijn negatief elektrisch geladen. Dit potentiaalverschil is niet constant maar
doorloopt een regelmatige cyclus. De cellen in de maag vertonen spontane depolarisaties en
repolarisatie elke 20 sec = “slow wave” ritme of basaal elektrisch ritme van de maag.
• De interstitiale cellen van Cajal (ICCs), gelokaliseerd in de spierlaag, zijn de electrische
pacemaker cellen in de darm die de slow wave frekwentie bepalen en het ritme doorgeven aan
de gladde spiercellen. Een andere populatie van ICCs bevinden zich nabij de myenterische
plexus en faciliteren neurotransmissie tussen neuronen en gladde spieren.
Voorduren influx en efflux van ionen vaak negatief geladen maar niet constant
Na naar binnen = depolarisatie van cel
K naar buiten = repolarisatie van cel
, • In gedepolariseerde toestand kunnen de gladde spieren
actiepotentialen vertonen waardoor de spiercel contraheert
• Contractie treedt op wanneer de depolarisatie fase van het
potentiaal een treshold bereikt èactiepotentiaal
• Actiepotentialen worden geïnitieerd door motorische zenuwen
die ACh vrijzetten aan de muscarine receptoren op de spiercel
wat leidt tot een influx van Ca2+
Types van contracties
Fasische contracties:
• Van korte duur, gevolgd door een periode van relaxatie. De intensiteit van de contractie
wordt bepaald door het aantal actiepotentialen die de contractie initieert
• De frequentie van de contractie wordt bepaald door de frequentie van de “slow wave”
activiteit in dit segment:
o Maag: 3 contracties/min
o Duodenum: 12 contracties/min
o Ileum: 8 contracties/min
o Colon: 3 to 6 contracties/min
• Segmentatie en peristalsis zijn de belangrijkste vormen van fasische activiteit in het
gastrointestinaal stelsel
▪ Segmentatie
• Komt hoofdzakelijk voor in het duodenum en bevordert het mengen van
voedsel met verteringsenzymen en de absorptie
• Contractie van circulaire spieren, gevolgd door een relaxatie and beide kanten
▪ Peristalsis
• Bevordert de voortstuwing van het voedsel doorheen de slokdarm, distale maag en de
darmen
• Een contractie boven de voedselbolus gevolgd door een distale relaxatie
o Gelijktijdige contractie van de circulaire spierlaag en relaxatie van de
longitudinale spierlaag aan de orale zijde van de bolus
o Gelijktijdige relaxatie van de circulaire spierlaag en een contractie van de
longitudinale spierlaag aan de aborale kant
Tonische contractie:
Langdurige contractie van een spier die enkele minuten tot meerdere uren
kan duren
• komt voor in organen die een opslagfunctie hebben zoals
proximale maag, rectum, galblaas
• komt voor in sluitspieren die de verschillende compartimenten
van de darm van elkaar gescheiden houdt en ervoor zorgt dat de
inhoud van de compartimenten niet kan terugstromen naar het
vorige compartiment
