Systeemfysiologie – Spijsvertering
INGE DEPOORTERE
Inhoudstafel
Inleiding ................................................................................................................................... 3
Inleiding: Anatomie van de GI tractus..............................................................................................................3
Deel 1 – Gastro-intestinale motiliteit (GI-motiliteit): ..........................................................3
1. Controlemechanismen .................................................................................................... 3
1.1. Neuronale controle: extrinsiek-intrinsiek ............................................................................................3
1.2. Myogene controle ................................................................................................................................6
1.3. Hormonale controle .............................................................................................................................8
2. Motiliteit vd slokdarm .................................................................................................. 10
2.1. Orale stadium .....................................................................................................................................10
2.2. Faryngeale stadium ............................................................................................................................10
2.3. Oesofagale stadium............................................................................................................................11
3. Motiliteit vd maag ........................................................................................................ 11
3.1. Maaglediging ......................................................................................................................................14
3.2. Feedback controle ..............................................................................................................................14
3.3. Smaakreceptoren op de tong.............................................................................................................14
4. Motiliteit vd dunne darm .............................................................................................. 15
5. Motiliteit vh colon ........................................................................................................ 17
6. Motiliteit vh anorectum ................................................................................................ 18
7. Motiliteit vd galblaas en galwegen ................................................................................ 18
Deel 2 – Gastro-intestinale secretie .................................................................................19
1. Speelselsecretie ............................................................................................................ 19
2. Maagsecretie................................................................................................................ 21
2.1. Zuursecretie .......................................................................................................................................21
2.2. Pepsinogeensecretie ..........................................................................................................................27
2.3. Maagprotectie ....................................................................................................................................27
3. Pancreassecretie........................................................................................................... 28
Systeemfysiologie - Spijsvertering 1
, 3.1. Fasen van pancreassecretie ...............................................................................................................30
Deel 3 – Digestie en absorptie van voedingsstoffen .........................................................31
1. Digestie en absorptie van koolhydraten ........................................................................ 32
1.1. Digestie van koolhydraten .................................................................................................................32
1.2. Absorptie van koolhydraten...............................................................................................................34
2. Digestie en absorptie van proteïnen .............................................................................. 35
2.1. Proteïne digestie ................................................................................................................................35
2.2. Proteïne absorptie .............................................................................................................................37
3. Digestie en absorptie van lipiden .................................................................................. 38
3.1. Digestie van lipiden ............................................................................................................................38
3.2. Absorptie van lipiden .........................................................................................................................40
4. Digestie en absorptie van vitaminen en mineralen ........................................................ 41
Deel 4 – hepatobiliaire functie ........................................................................................43
1. Functie van hepatocyten ............................................................................................... 43
1.1. De lever: anatomie .............................................................................................................................43
1.2. De lever: functie van hepatocyten .....................................................................................................44
2. Vorming van gal............................................................................................................ 45
3. Enterohepatische circulatie van galzouten ..................................................................... 46
4. Metabool orgaan .......................................................................................................... 47
Systeemfysiologie - Spijsvertering 2
,Inleiding
Maagdarmstelsel:
- Opbouw:
o Holle buis: onderverdeeld in compartimenten gescheiden
door sluitspieren
o Structuur compartiment: hangt samen met functie
o Compartimenten: gescheiden door sluitspieren
- Functies:
o Toevoeging van secreties van speekselklieren, lever en
pancreas
o Regulatie van voedselinname
o Hongersignalen
o Afweersysteem: in contact met bacteriën en parasieten
Inleiding: Anatomie van de GI tractus
Mucosa:
- Epitheliale laag: villi en crypten
- Lamina propria: bindweefsel met bloedvaten, immuuncellen, …
Muscularis mucosa: dunne spierlaag tss. Lamina propria en submucosa
Submucosa: los bindweefsel (bloedvaten, zenuwcellen)
Spierlaag: circulaire (binnen) en longitudinale (buiten) spierlaag met daartussen myenterische plexus
Serosa: omhullende bindweefsellaag (bloedvaten, lymfevaten, zenuwvezels)
Deel 1 – Gastro-intestinale motiliteit (GI-motiliteit):
1. Controlemechanismen
1.1. Neuronale controle: extrinsiek-intrinsiek
1.1.1. Neuronale controle
Aansturing maagdarmkanaal:
- Intrinsiek: enterisch zenuwstelsel
- Extrinsiek: autonoom zenuwstelsel & enkele willekeurige vezels
o Autonoom: niet zelf controleerbaar
o Willekeurig: wel zelf controleerbaar
Plexus: netwerk van zenuwcellen
- Zenuwknopen die met elkar verbonden zijn door interneuronen
Myeneterische plexus: tss. Longitudinale en circulaire spierlaag
Systeemfysiologie - Spijsvertering 3
,Meissner’s plexus: in de submucosa en reguleert de secretie vd de dunne darm
1.1.2. Neuronale controle: intrinsiek-enterisch zenuwstelsel
Short reflex circuit:
1. Afferente zenuwbaan gaat op sensorisch zenuwstelsel inwerken (op chemoreceptoren,
mechanoreceptoren, osmoreceptoren)
2. Informatie in de plexus doorsturen via de interneuronen naar de motorneuronen
3. Motorneuronen gaan spiercellen, secretoire cellen, endocriene cellen en bloedvaten contraheren
4. Effecten: contracties & secreties in de darm
Enterisch zenuwstelsel: The “little” brain
- Netwerk zenuwcellen
- Werkt onafhankelijk vh centraal zenuwstelsel
o Myenterische (Auerbach’s) plexus (slokdarm-rectum) = tussen circulaire en longitudinale
spierlaag; → regulatie van contracties
o Submucosa (Meissner’s) plexus (dunne-dikke-darm): in de submucosa en reguleert secreties
Zowel excitatorische als inhibitorische motorneuronen
Excitatorische neurotransmitters in spijsvertering: Ach en substance P
Inhibitorische neurotransmitters in spijsvertering: NO, ATP, VIP/PACAP
1.1.3. Neuronale controle: extrinsiek
Splangnische en vagiale afferente zenuwbanen: gaan vanuit de maagwand naar het centraal zenuwstelsel
verder gaan
Willekeurig ZS: enkel slikken en defeceren
Autonoom ZS:
- parasympatische innervatie (groen):
o Nervus vagus: hersenstam, proximale deel vh
maagdarmkanaal
o Nervus splanchnicus pelvinus: ruggenmerg
(sacraal) distale colon en rectum
- Sympatische innervatie (rood):
o Ruggenmerg (horacolumbaal), door de
paravertebrale ganglia naar de prevertebrale
ganglia. Van hieruit vezels naar de darm
CG: ganglion coeliacum
SMG: ganglion mesentericus superior
IMG: ganglion mesentericus inferior
Systeemfysiologie - Spijsvertering 4
,Extrinsiek-parasympatisch afferent:
- Vagus: sensorisch (chemoreceptors, mechanoreceptors, …) informatie vd slokdarm tot 1/3 transverse
colon naar de medulla
- Bekkenzenuw: sensorische informatie van 2/3 transverse colon tot rectum naar het ruggenmerg
Extrinsiek-sympatisch afferent:
- Sensorische informatie naar één vd 4 sympatische
prevertebrale ganglia via of
1. Celiac ganglion
2. Superior mesenteric ganglion
3. Inferior mesenteric ganglion
4. (hypogastric ganglion)
- Deze ganglia zenden afferente zenuwvezels langs de
A. Greatersplanchnic nerve
B. Lesser splanchnic nerve
C. Lumbar splanchnic nerve
naar het ruggenmerg
extrinsiek-parasympatisch efferent:
- Via de vagus & bekkenzenuw naar de darm
- Preganglionische vezels:
o synaps met nicotine receptor (N2-receptor) op parasympatische ganglia in het enterisch ZS
o secretie van acetylcholine
- postganglionische vezels:
o secretie van excitatorische NTMs: Acetylcholine, substance P;
o secretie van inhibitorische NTMs: vasoactief intestinaal peptide, NO, ATP
- activatie of inhibitie van spiercellen of entero-endocriene cellen door reactie met muscarinische
acetylcholine receptor
extrinsiek-sympatisch efferent:
- sympathische zenuwvezels: synaps met de prevertebrale ganglia & vrijzetting van acetylcholine in #
ganglia:
1. Celiac ganglion
2. Superior mesenteric ganglion
3. Inferior mesenteric ganglion
4. (hypogastric ganglion)
Systeemfysiologie - Spijsvertering 5
, - Efferente zenuwvezels:
o vanuit ganglia naar effector cellen
o secretie van norepinephrine/ noradrenaline
o inhibitie doelweefsel door - en ß-adrenerge receptoren
o vooral inhibitie respons
1.2. Myogene controle
1.2.1. Spiercel-interstitiële cellen van Cajal
Controle motorische activiteit:
- Gladde spieren: niet onder controle vd wil
- Dwarsgestreepte spieren:
o bovenste slokdarmsfincter, bovenste deel (1/3) slokdarmlichaam, de externe anale sphincter
o onder controle vd wil
gladde spieren: vertonen spontane depolarisaties en repolarisatie elke 20 sec = “slow wave” ritme of basaal
anale sfincter, onder controle vd wil
- depolarisatie: openen van trage natrium kanalen
- repolarisatie: openen van kalium kanalen
interstitiële cellen van Cajal (ICCs): elektrische pacemakercellen in het maag-darmstelsel die de slow wave
frequentie bepalen
negatieve membraanpotentiaal is niet constant:
- continu Na-kanalen die openen → depolarisatie membraanpotentiaal minder negatief
tegelijk K-kanalen openen → repolarisatie
o in de maag: om de 20 sec.
o in de darm: om de 5 sec.: slow wave ritme of basaal elektrisch ritme zorgt voor bepaalde
tonus in de darm
- pace-makercellen: bepalen waarom in de maag 3 contracties/ min/ en in de darm 12 contracties/min.
Optreden
- via gap-junctions kunnen slow waves doorheen spierlaag verplaatsen
depolarization repolarization
relatie tussen elektrische activiteit en contracties
- contractie treedt op wanneer de depolarisatie fase vh potentiaal een treshold bereikt
actiepotentiaal → contractie
- actiepotentialen worden geïnitieerd door motorische zenuwen die Ach vrijzetten aan de
muscarinische receptoren op de spiercel (influx van Ca2+ → darmpotentiaal positiever)
Systeemfysiologie - Spijsvertering 6
INGE DEPOORTERE
Inhoudstafel
Inleiding ................................................................................................................................... 3
Inleiding: Anatomie van de GI tractus..............................................................................................................3
Deel 1 – Gastro-intestinale motiliteit (GI-motiliteit): ..........................................................3
1. Controlemechanismen .................................................................................................... 3
1.1. Neuronale controle: extrinsiek-intrinsiek ............................................................................................3
1.2. Myogene controle ................................................................................................................................6
1.3. Hormonale controle .............................................................................................................................8
2. Motiliteit vd slokdarm .................................................................................................. 10
2.1. Orale stadium .....................................................................................................................................10
2.2. Faryngeale stadium ............................................................................................................................10
2.3. Oesofagale stadium............................................................................................................................11
3. Motiliteit vd maag ........................................................................................................ 11
3.1. Maaglediging ......................................................................................................................................14
3.2. Feedback controle ..............................................................................................................................14
3.3. Smaakreceptoren op de tong.............................................................................................................14
4. Motiliteit vd dunne darm .............................................................................................. 15
5. Motiliteit vh colon ........................................................................................................ 17
6. Motiliteit vh anorectum ................................................................................................ 18
7. Motiliteit vd galblaas en galwegen ................................................................................ 18
Deel 2 – Gastro-intestinale secretie .................................................................................19
1. Speelselsecretie ............................................................................................................ 19
2. Maagsecretie................................................................................................................ 21
2.1. Zuursecretie .......................................................................................................................................21
2.2. Pepsinogeensecretie ..........................................................................................................................27
2.3. Maagprotectie ....................................................................................................................................27
3. Pancreassecretie........................................................................................................... 28
Systeemfysiologie - Spijsvertering 1
, 3.1. Fasen van pancreassecretie ...............................................................................................................30
Deel 3 – Digestie en absorptie van voedingsstoffen .........................................................31
1. Digestie en absorptie van koolhydraten ........................................................................ 32
1.1. Digestie van koolhydraten .................................................................................................................32
1.2. Absorptie van koolhydraten...............................................................................................................34
2. Digestie en absorptie van proteïnen .............................................................................. 35
2.1. Proteïne digestie ................................................................................................................................35
2.2. Proteïne absorptie .............................................................................................................................37
3. Digestie en absorptie van lipiden .................................................................................. 38
3.1. Digestie van lipiden ............................................................................................................................38
3.2. Absorptie van lipiden .........................................................................................................................40
4. Digestie en absorptie van vitaminen en mineralen ........................................................ 41
Deel 4 – hepatobiliaire functie ........................................................................................43
1. Functie van hepatocyten ............................................................................................... 43
1.1. De lever: anatomie .............................................................................................................................43
1.2. De lever: functie van hepatocyten .....................................................................................................44
2. Vorming van gal............................................................................................................ 45
3. Enterohepatische circulatie van galzouten ..................................................................... 46
4. Metabool orgaan .......................................................................................................... 47
Systeemfysiologie - Spijsvertering 2
,Inleiding
Maagdarmstelsel:
- Opbouw:
o Holle buis: onderverdeeld in compartimenten gescheiden
door sluitspieren
o Structuur compartiment: hangt samen met functie
o Compartimenten: gescheiden door sluitspieren
- Functies:
o Toevoeging van secreties van speekselklieren, lever en
pancreas
o Regulatie van voedselinname
o Hongersignalen
o Afweersysteem: in contact met bacteriën en parasieten
Inleiding: Anatomie van de GI tractus
Mucosa:
- Epitheliale laag: villi en crypten
- Lamina propria: bindweefsel met bloedvaten, immuuncellen, …
Muscularis mucosa: dunne spierlaag tss. Lamina propria en submucosa
Submucosa: los bindweefsel (bloedvaten, zenuwcellen)
Spierlaag: circulaire (binnen) en longitudinale (buiten) spierlaag met daartussen myenterische plexus
Serosa: omhullende bindweefsellaag (bloedvaten, lymfevaten, zenuwvezels)
Deel 1 – Gastro-intestinale motiliteit (GI-motiliteit):
1. Controlemechanismen
1.1. Neuronale controle: extrinsiek-intrinsiek
1.1.1. Neuronale controle
Aansturing maagdarmkanaal:
- Intrinsiek: enterisch zenuwstelsel
- Extrinsiek: autonoom zenuwstelsel & enkele willekeurige vezels
o Autonoom: niet zelf controleerbaar
o Willekeurig: wel zelf controleerbaar
Plexus: netwerk van zenuwcellen
- Zenuwknopen die met elkar verbonden zijn door interneuronen
Myeneterische plexus: tss. Longitudinale en circulaire spierlaag
Systeemfysiologie - Spijsvertering 3
,Meissner’s plexus: in de submucosa en reguleert de secretie vd de dunne darm
1.1.2. Neuronale controle: intrinsiek-enterisch zenuwstelsel
Short reflex circuit:
1. Afferente zenuwbaan gaat op sensorisch zenuwstelsel inwerken (op chemoreceptoren,
mechanoreceptoren, osmoreceptoren)
2. Informatie in de plexus doorsturen via de interneuronen naar de motorneuronen
3. Motorneuronen gaan spiercellen, secretoire cellen, endocriene cellen en bloedvaten contraheren
4. Effecten: contracties & secreties in de darm
Enterisch zenuwstelsel: The “little” brain
- Netwerk zenuwcellen
- Werkt onafhankelijk vh centraal zenuwstelsel
o Myenterische (Auerbach’s) plexus (slokdarm-rectum) = tussen circulaire en longitudinale
spierlaag; → regulatie van contracties
o Submucosa (Meissner’s) plexus (dunne-dikke-darm): in de submucosa en reguleert secreties
Zowel excitatorische als inhibitorische motorneuronen
Excitatorische neurotransmitters in spijsvertering: Ach en substance P
Inhibitorische neurotransmitters in spijsvertering: NO, ATP, VIP/PACAP
1.1.3. Neuronale controle: extrinsiek
Splangnische en vagiale afferente zenuwbanen: gaan vanuit de maagwand naar het centraal zenuwstelsel
verder gaan
Willekeurig ZS: enkel slikken en defeceren
Autonoom ZS:
- parasympatische innervatie (groen):
o Nervus vagus: hersenstam, proximale deel vh
maagdarmkanaal
o Nervus splanchnicus pelvinus: ruggenmerg
(sacraal) distale colon en rectum
- Sympatische innervatie (rood):
o Ruggenmerg (horacolumbaal), door de
paravertebrale ganglia naar de prevertebrale
ganglia. Van hieruit vezels naar de darm
CG: ganglion coeliacum
SMG: ganglion mesentericus superior
IMG: ganglion mesentericus inferior
Systeemfysiologie - Spijsvertering 4
,Extrinsiek-parasympatisch afferent:
- Vagus: sensorisch (chemoreceptors, mechanoreceptors, …) informatie vd slokdarm tot 1/3 transverse
colon naar de medulla
- Bekkenzenuw: sensorische informatie van 2/3 transverse colon tot rectum naar het ruggenmerg
Extrinsiek-sympatisch afferent:
- Sensorische informatie naar één vd 4 sympatische
prevertebrale ganglia via of
1. Celiac ganglion
2. Superior mesenteric ganglion
3. Inferior mesenteric ganglion
4. (hypogastric ganglion)
- Deze ganglia zenden afferente zenuwvezels langs de
A. Greatersplanchnic nerve
B. Lesser splanchnic nerve
C. Lumbar splanchnic nerve
naar het ruggenmerg
extrinsiek-parasympatisch efferent:
- Via de vagus & bekkenzenuw naar de darm
- Preganglionische vezels:
o synaps met nicotine receptor (N2-receptor) op parasympatische ganglia in het enterisch ZS
o secretie van acetylcholine
- postganglionische vezels:
o secretie van excitatorische NTMs: Acetylcholine, substance P;
o secretie van inhibitorische NTMs: vasoactief intestinaal peptide, NO, ATP
- activatie of inhibitie van spiercellen of entero-endocriene cellen door reactie met muscarinische
acetylcholine receptor
extrinsiek-sympatisch efferent:
- sympathische zenuwvezels: synaps met de prevertebrale ganglia & vrijzetting van acetylcholine in #
ganglia:
1. Celiac ganglion
2. Superior mesenteric ganglion
3. Inferior mesenteric ganglion
4. (hypogastric ganglion)
Systeemfysiologie - Spijsvertering 5
, - Efferente zenuwvezels:
o vanuit ganglia naar effector cellen
o secretie van norepinephrine/ noradrenaline
o inhibitie doelweefsel door - en ß-adrenerge receptoren
o vooral inhibitie respons
1.2. Myogene controle
1.2.1. Spiercel-interstitiële cellen van Cajal
Controle motorische activiteit:
- Gladde spieren: niet onder controle vd wil
- Dwarsgestreepte spieren:
o bovenste slokdarmsfincter, bovenste deel (1/3) slokdarmlichaam, de externe anale sphincter
o onder controle vd wil
gladde spieren: vertonen spontane depolarisaties en repolarisatie elke 20 sec = “slow wave” ritme of basaal
anale sfincter, onder controle vd wil
- depolarisatie: openen van trage natrium kanalen
- repolarisatie: openen van kalium kanalen
interstitiële cellen van Cajal (ICCs): elektrische pacemakercellen in het maag-darmstelsel die de slow wave
frequentie bepalen
negatieve membraanpotentiaal is niet constant:
- continu Na-kanalen die openen → depolarisatie membraanpotentiaal minder negatief
tegelijk K-kanalen openen → repolarisatie
o in de maag: om de 20 sec.
o in de darm: om de 5 sec.: slow wave ritme of basaal elektrisch ritme zorgt voor bepaalde
tonus in de darm
- pace-makercellen: bepalen waarom in de maag 3 contracties/ min/ en in de darm 12 contracties/min.
Optreden
- via gap-junctions kunnen slow waves doorheen spierlaag verplaatsen
depolarization repolarization
relatie tussen elektrische activiteit en contracties
- contractie treedt op wanneer de depolarisatie fase vh potentiaal een treshold bereikt
actiepotentiaal → contractie
- actiepotentialen worden geïnitieerd door motorische zenuwen die Ach vrijzetten aan de
muscarinische receptoren op de spiercel (influx van Ca2+ → darmpotentiaal positiever)
Systeemfysiologie - Spijsvertering 6
