Systeemfysiologie: de spijsvertering
Deel 1: Gastro-intestinale motiliteit
1. Inleiding
Maagdarmstelsel (MDS) :
- Holle buis : onderverdeeld in compartimenten
- Structuur compartiment hangt samen met functie
o Er zijn verschillende functies per compartiment
o Elk compartiment heeft eigen functie en wand
Dunne darm: absorptie en digestie
Colon: verdere fermentatie van onverteerde voedseldeeltjes en opname van water en
elektrolyten
- Compartimenten worden gescheiden door sluitspieren
o Vb de maag: zowel aan ingang als uitgang van maag een sluitspier, zo vormt de maag op zich
een eigen compartiment
→ belangrijk zodat de zure maaginhoud niet verder de dunne darm in gaat
- Toevoeging van secreties van speekselklieren, lever en pancreas
→ Opname van energie is de belangrijkste rol, maar het MDS speelt ook een rol in de regulatie van honger,
daarbij komen ook de bacteriën die kunnen zorgen voor immunologische reacties: een barrière zorgt ervoor
dat de bacteriën in darm niet in de bloedbaan terechtkomen.
Algemene anatomie van de gastro-intestinale tractus:
Mucosa:
- Epitheliale laag: villi en crypten
→ functie = oppervlaktevergroting zodat het voedsel meer in contact komt met de darmwand
o Vili zijn uitstulpingen die enkel in de dunne darm voorkomen
o Crypten zijn instulpingen die zowel bij de dunne als dikke darm voorkomen
- Bestaat uit vele soorten cellen die stoffen secreteren of bv stamcellen die differentiëren tot de andere
cellen om zo een nieuwe darmwand te vormen
- Lamina propria: bindweefsel met bloedvaten, immuuncellen...
Muscularis mucosa = Dunne spierlaag ts lamina propria en submucosa
Submucosa = Los bindweefsel (bloedvaten, zenuwcellen)
Spierlaag = Zowel een circulaire als longitudinale spierlaag met daartussen myenterische plexus (ZS)
Serosa = Omhullende bindweefsellaag (bloedvaten, lymfevaten, zenuwvezels)
,2. Controle mechanismen van de gastro-intestinale motiliteit
Neuronale controle: extrinsiek en intrinsiek
Aansturing maagdarmkanaal:
- Intrinsiek: enterisch zenuwstelsel (onafhankelijk van het CZS)
- Extrinsiek: autonome zenuwstelsel en enkele willekeurige vezels (slikken en defecatie)
Het intrinsiek-enterische zenuwstelsel
- Enterisch zenuwstelsel = The “little” brain
→ Werkt onafhankelijk van het centraal zenuwstelsel
- Bestaat uit 2 plexi = netwerk van zenuwcellen
o Bestaat uit ganglia/ zenuwknopen = verzameling van neuronen
o De ganglia worden verbonden met interneuronen
o Deze interneuronen kunnen een synaps vormen met motorische neuronen
→ short reflex circuit vormen
- Myenterische (Auerbach’s) plexus
o Overal in het MDS: van slokdarm tot rectum
o Bevindt zich tussen circulaire en longitudinale spierlaag
o Zorgt voor regulatie van contracties
- Submucosus (Meissner’s) plexus
o Enkel aanwezig in de dunne en dikke darm
o In de submucosa
o Reguleert secreties
Werking:
De voedselbolus kan op verschillende manieren sensorische receptoren activeren die aanwezig zijn in de
plexi van het enterisch ZS (mechano-, chemo- en osmoreceptoren). Geactiveerde sensorische zenuwen gaan
de info doorgegeven naar interneuronen die rechtstreeks verbonden worden met motorneuronen. Deze
kunnen een signaal aan gladde spiercellen, enterofiele cellen, secretoire cellen, … geven, dit gaat effect
hebben op de functie van de cellen in het MDS: motiliteit, secretie, …
= short cut van signalen vanuit lumen darm naar cellen in de darm om bepaalde functie uit te voeren
Er wordt een verschil gemaakt tussen ascending
(stijgende; naar mond) of descending (dalende;
naar anus) interneuronen.
Ascending → excitatorische motorneuron (Ach of
substance P vrijzetten) → contractie MDS
Descending → inhibitorische motorneuron (NO,
ATP of VIP vrijzetten) → relaxatie MDS
,Het extrinsieke zenuwstelsel:
Dezelfde stimuli kunnen niet enkel de lokale
zenuwbanen activeren maar ook de extrinsieke
activeren, mbv de (afferente) vagale zenuw en
splanchnic zenuw bereikt het signaal het CZS.
In het CZS heb je het willekeurige ZS en autonome
ZS, de meeste onderdelen en functies van MDS
worden bepaald door het autonome ZS. Enkel het
slikken en defeceren gebeurt oiv willekeurige ZS.
Willekeurig ZS:
- Slikken: de nervus hypoglossus innerveert
de upper esophagus sphincter of UES, deze
bestaat uit dwarsgestreepte spieren
- Defecatie: nervus pudendus innerveert
externe anale sfincter
Autonoom ZS:
- Parasympatische innervatie:
o Nervus vagus: komt vanuit de hersenstam en innerveert het proximale deel van het
maagdarmkanaal (slokdarm, maag en dunne darm)
o Nervus splanchnicus pelvinus (= bekkenzenuw): komt vanuit het ruggenmerg (sacraal),
innerveert distale colon en rectum
- Sympatisch innervatie:
o Zenuwen komen vanuit het ruggenmerg (thoracolumbaal)
o Gaan niet rechtstreeks een synaps vormen in het MDS, maar via ganglia
Paravertebrale ganglia
Prevertebrale ganglia → bezenuwing naar
maagdarmstelsel
Extrinsiek-parasympatisch afferent:
- Afferent: vanuit MDS naar hersenen
- Nervus vagus: sensorische informatie van de slokdarm tot 1/3 transverse
colon naar de medulla (hersenstam)
- Bekkenzenuw: sensorische informatie van 2/3 transverse colon tot
rectum naar het ruggenmerg
Extrinsiek-sympatisch afferent:
- Sensorische informatie naar één van de 4 sympathische prevertebrale
ganglia
- Deze ganglia zenden afferente zenuwvezels naar de paravertebrale ganglia
en tenslotte verder naar het ruggenmerg
, Extrinsiek-parasympatisch efferent:
- Via de nervus vagus & bekkenzenuw naar de darm
- Preganglionische vezels:
o Onmiddellijk een synaps vormen met een ganglion in de myenterische plexus
o Secretie Ach
o Synaps met nicotine receptor in parasympatische ganglia in het enterisch ZS
- Postganglionische vezels:
o Synaps met receptor aanwezig in maagdarmstelsel
o Secretie van excitatorische (Ach, substance P) of inhibitorische (VIP, NO, ATP) NTs
- Activatie of inhibitie van spiercellen of entero-endocriene cellen
Extrinsiek-sympatisch efferent:
- Sympatische zenuwvezels → synaps met de prevertebrale ganglia en vrijzetting van acetylcholine →
nicotine receptor op postganglionaire zenuw
- Efferente zenuwvezels vanuit ganglia naar effector cellen: secretie van norepinephrine
→ inhibitie doelweefsel
- Andere NT en receptoren!!
De afferente informatie komt ten slotte terecht in de hersenen, waar deze verwerkt worden om tenslotte
efferente signalen uit te sturen die een reactie genereren op de signalen → effect op MDS
= lange reflex = vago-vagale reflex
Deel 1: Gastro-intestinale motiliteit
1. Inleiding
Maagdarmstelsel (MDS) :
- Holle buis : onderverdeeld in compartimenten
- Structuur compartiment hangt samen met functie
o Er zijn verschillende functies per compartiment
o Elk compartiment heeft eigen functie en wand
Dunne darm: absorptie en digestie
Colon: verdere fermentatie van onverteerde voedseldeeltjes en opname van water en
elektrolyten
- Compartimenten worden gescheiden door sluitspieren
o Vb de maag: zowel aan ingang als uitgang van maag een sluitspier, zo vormt de maag op zich
een eigen compartiment
→ belangrijk zodat de zure maaginhoud niet verder de dunne darm in gaat
- Toevoeging van secreties van speekselklieren, lever en pancreas
→ Opname van energie is de belangrijkste rol, maar het MDS speelt ook een rol in de regulatie van honger,
daarbij komen ook de bacteriën die kunnen zorgen voor immunologische reacties: een barrière zorgt ervoor
dat de bacteriën in darm niet in de bloedbaan terechtkomen.
Algemene anatomie van de gastro-intestinale tractus:
Mucosa:
- Epitheliale laag: villi en crypten
→ functie = oppervlaktevergroting zodat het voedsel meer in contact komt met de darmwand
o Vili zijn uitstulpingen die enkel in de dunne darm voorkomen
o Crypten zijn instulpingen die zowel bij de dunne als dikke darm voorkomen
- Bestaat uit vele soorten cellen die stoffen secreteren of bv stamcellen die differentiëren tot de andere
cellen om zo een nieuwe darmwand te vormen
- Lamina propria: bindweefsel met bloedvaten, immuuncellen...
Muscularis mucosa = Dunne spierlaag ts lamina propria en submucosa
Submucosa = Los bindweefsel (bloedvaten, zenuwcellen)
Spierlaag = Zowel een circulaire als longitudinale spierlaag met daartussen myenterische plexus (ZS)
Serosa = Omhullende bindweefsellaag (bloedvaten, lymfevaten, zenuwvezels)
,2. Controle mechanismen van de gastro-intestinale motiliteit
Neuronale controle: extrinsiek en intrinsiek
Aansturing maagdarmkanaal:
- Intrinsiek: enterisch zenuwstelsel (onafhankelijk van het CZS)
- Extrinsiek: autonome zenuwstelsel en enkele willekeurige vezels (slikken en defecatie)
Het intrinsiek-enterische zenuwstelsel
- Enterisch zenuwstelsel = The “little” brain
→ Werkt onafhankelijk van het centraal zenuwstelsel
- Bestaat uit 2 plexi = netwerk van zenuwcellen
o Bestaat uit ganglia/ zenuwknopen = verzameling van neuronen
o De ganglia worden verbonden met interneuronen
o Deze interneuronen kunnen een synaps vormen met motorische neuronen
→ short reflex circuit vormen
- Myenterische (Auerbach’s) plexus
o Overal in het MDS: van slokdarm tot rectum
o Bevindt zich tussen circulaire en longitudinale spierlaag
o Zorgt voor regulatie van contracties
- Submucosus (Meissner’s) plexus
o Enkel aanwezig in de dunne en dikke darm
o In de submucosa
o Reguleert secreties
Werking:
De voedselbolus kan op verschillende manieren sensorische receptoren activeren die aanwezig zijn in de
plexi van het enterisch ZS (mechano-, chemo- en osmoreceptoren). Geactiveerde sensorische zenuwen gaan
de info doorgegeven naar interneuronen die rechtstreeks verbonden worden met motorneuronen. Deze
kunnen een signaal aan gladde spiercellen, enterofiele cellen, secretoire cellen, … geven, dit gaat effect
hebben op de functie van de cellen in het MDS: motiliteit, secretie, …
= short cut van signalen vanuit lumen darm naar cellen in de darm om bepaalde functie uit te voeren
Er wordt een verschil gemaakt tussen ascending
(stijgende; naar mond) of descending (dalende;
naar anus) interneuronen.
Ascending → excitatorische motorneuron (Ach of
substance P vrijzetten) → contractie MDS
Descending → inhibitorische motorneuron (NO,
ATP of VIP vrijzetten) → relaxatie MDS
,Het extrinsieke zenuwstelsel:
Dezelfde stimuli kunnen niet enkel de lokale
zenuwbanen activeren maar ook de extrinsieke
activeren, mbv de (afferente) vagale zenuw en
splanchnic zenuw bereikt het signaal het CZS.
In het CZS heb je het willekeurige ZS en autonome
ZS, de meeste onderdelen en functies van MDS
worden bepaald door het autonome ZS. Enkel het
slikken en defeceren gebeurt oiv willekeurige ZS.
Willekeurig ZS:
- Slikken: de nervus hypoglossus innerveert
de upper esophagus sphincter of UES, deze
bestaat uit dwarsgestreepte spieren
- Defecatie: nervus pudendus innerveert
externe anale sfincter
Autonoom ZS:
- Parasympatische innervatie:
o Nervus vagus: komt vanuit de hersenstam en innerveert het proximale deel van het
maagdarmkanaal (slokdarm, maag en dunne darm)
o Nervus splanchnicus pelvinus (= bekkenzenuw): komt vanuit het ruggenmerg (sacraal),
innerveert distale colon en rectum
- Sympatisch innervatie:
o Zenuwen komen vanuit het ruggenmerg (thoracolumbaal)
o Gaan niet rechtstreeks een synaps vormen in het MDS, maar via ganglia
Paravertebrale ganglia
Prevertebrale ganglia → bezenuwing naar
maagdarmstelsel
Extrinsiek-parasympatisch afferent:
- Afferent: vanuit MDS naar hersenen
- Nervus vagus: sensorische informatie van de slokdarm tot 1/3 transverse
colon naar de medulla (hersenstam)
- Bekkenzenuw: sensorische informatie van 2/3 transverse colon tot
rectum naar het ruggenmerg
Extrinsiek-sympatisch afferent:
- Sensorische informatie naar één van de 4 sympathische prevertebrale
ganglia
- Deze ganglia zenden afferente zenuwvezels naar de paravertebrale ganglia
en tenslotte verder naar het ruggenmerg
, Extrinsiek-parasympatisch efferent:
- Via de nervus vagus & bekkenzenuw naar de darm
- Preganglionische vezels:
o Onmiddellijk een synaps vormen met een ganglion in de myenterische plexus
o Secretie Ach
o Synaps met nicotine receptor in parasympatische ganglia in het enterisch ZS
- Postganglionische vezels:
o Synaps met receptor aanwezig in maagdarmstelsel
o Secretie van excitatorische (Ach, substance P) of inhibitorische (VIP, NO, ATP) NTs
- Activatie of inhibitie van spiercellen of entero-endocriene cellen
Extrinsiek-sympatisch efferent:
- Sympatische zenuwvezels → synaps met de prevertebrale ganglia en vrijzetting van acetylcholine →
nicotine receptor op postganglionaire zenuw
- Efferente zenuwvezels vanuit ganglia naar effector cellen: secretie van norepinephrine
→ inhibitie doelweefsel
- Andere NT en receptoren!!
De afferente informatie komt ten slotte terecht in de hersenen, waar deze verwerkt worden om tenslotte
efferente signalen uit te sturen die een reactie genereren op de signalen → effect op MDS
= lange reflex = vago-vagale reflex
