Spijsvertering
Systeemfysiologie
Inleiding
Maagdarmstelsel:
- Holle buis: opgedeeld in compartimenten
└ Structuur compartimenten hangt samen met functie
└ Gescheiden door sluitspieren
- Toevoeging van secreties
└ Van speekselklieren, lever & pancreas
Anatomie van de GI tractus:
1. Mucosa
└ Epitheliale laag: villi & crypten
└ Lamina propria = bindweefsel met bloedvaten, immuuncellen, …
2. Muscularis mucosa = dunne spierlaag tussen lamina propria en submucosa
3. Submucosa = los bindweefsel (bloedvaten, zenuwcellen)
4. Spierlaag = circulaire en longitudinale spierlaag met daartussen myenterische plexus
5. Serosa = omhullende bindweefsellaag (bloedvaten, lymfevaten, zenuwvezels)
Gastro-intestinale motiliteit
Controlemechanisme: Neuronale controle
Aansturing maagdarmkanaal:
- Intrinsiek: door enterisch zenuwstelsel (zs eigen aan de darm)
- Extrinsiek: door autonoom zenuwstelsel + enkele willekeurige vezels
INTRINSIEK-ENTERISCH ZS
“the little brain“
- Netwerk van zenuwcellen
- Werkt onafhankelijk van het CZS → 2 plexi
1. Myenterische plexus (slokdarm-rectum)
└ Tussen circulaire en longitudinale spierlaag
└ Regulatie van contractie
2. Submucosus plexus (dunne-dikke darm)
└ In de submucosa
└ Reguleert secreties
, -
Short reflex circuit :
1) Stimuli activeren: chemo-, mechano- en osmoreceptoren
2) Afferente zenuwbaan actief: signalen doorgeven aan sensorische neuronen van het enterische
zenuwstelsel → interneuronen → motorneuronen
3) Effector systemen geactiveerd
Motorneuronen:
- Excitatorisch: vrijzetting Ach, substance P
- Inhibitorische: vrijzetting van NO, ATP, VIP
EXTRINSIEK
Willekeurig zenuwstelsel: slikken en defeceren
Autonoom zenuwstelsel:
- Parasympatische innervatie
└ Nervus vagus: hersenstam, proximale deel maagdarmkanaal
└ Nervus splanchnicus pelvinus: ruggenmerg, distale colon, rectum
- Sympatische innervatie
└ Vooral uit ruggenmerg
└ Paravertebrale ganglia → prevertebrale ganglia → van hieruit vezels naar de darm
Parasympatisch afferent Sympatisch afferent
- Vagus: sensorische informatie van de slokdarm tot - Sensorische info naar 1 vd 4 symp prevertebrale
1/3 transverse colon naar medulla ganglia
└ Zenden afferente zenuwvezels naar het
- Bekkenzenuw: sensorische informatie van 2/3 ruggenmerg
transverse colon tot rectum naar het ruggenmerg
, Long reflex circuit:
1) Stimuli activeren vagale/splanchnische afferente zenuwbanen
2) Signaal komt aan in CZS
3) Sympatische & parasympatische efferente neuronen activeren motorneuronen
4) Effector systemen geactiveerd
Parasympatisch efferent Sympatisch efferent
- Via vagus & bekkenzenuw naar de darm - Sympatische zenuwvezels
└ Vormen synaps in prevertebrale ganglia
- Preganglionaire vezels └ Vrijzetting Ach
└ Vrijzetting Ach in ganglia
└ Receptor: nAch - Efferente zenuwvezels vanuit ganglia → effector
cellen
- Postganglionaire vezels └ Secretie norepinephrine → inhibitie
└ Secretie excitatorische NT doelwitweefsel
└ Secretie inhibitorische NT
- Activatie of inhibitie van spiercellen of entero-
endocriene cellen
Controlemechanisme: Myogene controle (spiercontrole)
Controle motorische activiteit:
- Gladde spieren: niet onder controle wil
└ Vertonen spontane depolarisaties en repolarisaties = ‘slow wave’ of basaal elektrisch ritme
└ Elke 20s
- Dwarsgestreepte spieren: onder controle wil
└ Bovenste slokdarmsfincter
└ Bovenste deel slokdarmlichaam
└ Externe anale sfincter
, Spiercel-interstitiële cellen van Cajal (ICCs):
= elektrische pacemaker cellen in maagdarmstelsel
- Bepalen slow wave frequentie
Relatie elektrische activiteit en contracties:
- Contractie: wanneer depolarisatie fase drempelwaarde bereikt → AP
- Actiepotentialen
└ Geïnitieerd door motorische zenuwen: Ach → mAch op spiercel → influx Ca2+
TYPES CONTRACTIES
1. Fasische contractie
└ Korte duur
└ Intensiteit: aantal AP
└ Frequentie van de slow wave activiteit
→ Maag: 3/min
→ Duodenum: 12/min
→ Ileum: 8/min
→ Colon: variabel
└ Segmentatie & peristalsis = belangrijkste vormen van fasische activiteit
Segmentatie:
= contractie van de circulaire spieren, gevolgd door relaxatie aan beide kanten
- In duodenum
└ Bevordert het mengen van voedsel met verteringsenzymen
└ Bevordert absorptie
Peristalsis:
= contractie boven de voedselbolus gevolgd door distale relaxatie
- Bevordert de voorstuwing van voedsel
- Orale zijde
└ Gelijktijdige contractie circulaire spierlaag
└ Relaxatie van longitudinale spierlaag
- Aborale zijde
└ Gelijktijdige contractie longitudinale spierlaag
└ Relaxatie circulaire spierlaag
2. Tonische contractie
└ Lange duur
└ In organen met opslagfunctie: maag, rectum, galblaas
└ In sluitspieren
Systeemfysiologie
Inleiding
Maagdarmstelsel:
- Holle buis: opgedeeld in compartimenten
└ Structuur compartimenten hangt samen met functie
└ Gescheiden door sluitspieren
- Toevoeging van secreties
└ Van speekselklieren, lever & pancreas
Anatomie van de GI tractus:
1. Mucosa
└ Epitheliale laag: villi & crypten
└ Lamina propria = bindweefsel met bloedvaten, immuuncellen, …
2. Muscularis mucosa = dunne spierlaag tussen lamina propria en submucosa
3. Submucosa = los bindweefsel (bloedvaten, zenuwcellen)
4. Spierlaag = circulaire en longitudinale spierlaag met daartussen myenterische plexus
5. Serosa = omhullende bindweefsellaag (bloedvaten, lymfevaten, zenuwvezels)
Gastro-intestinale motiliteit
Controlemechanisme: Neuronale controle
Aansturing maagdarmkanaal:
- Intrinsiek: door enterisch zenuwstelsel (zs eigen aan de darm)
- Extrinsiek: door autonoom zenuwstelsel + enkele willekeurige vezels
INTRINSIEK-ENTERISCH ZS
“the little brain“
- Netwerk van zenuwcellen
- Werkt onafhankelijk van het CZS → 2 plexi
1. Myenterische plexus (slokdarm-rectum)
└ Tussen circulaire en longitudinale spierlaag
└ Regulatie van contractie
2. Submucosus plexus (dunne-dikke darm)
└ In de submucosa
└ Reguleert secreties
, -
Short reflex circuit :
1) Stimuli activeren: chemo-, mechano- en osmoreceptoren
2) Afferente zenuwbaan actief: signalen doorgeven aan sensorische neuronen van het enterische
zenuwstelsel → interneuronen → motorneuronen
3) Effector systemen geactiveerd
Motorneuronen:
- Excitatorisch: vrijzetting Ach, substance P
- Inhibitorische: vrijzetting van NO, ATP, VIP
EXTRINSIEK
Willekeurig zenuwstelsel: slikken en defeceren
Autonoom zenuwstelsel:
- Parasympatische innervatie
└ Nervus vagus: hersenstam, proximale deel maagdarmkanaal
└ Nervus splanchnicus pelvinus: ruggenmerg, distale colon, rectum
- Sympatische innervatie
└ Vooral uit ruggenmerg
└ Paravertebrale ganglia → prevertebrale ganglia → van hieruit vezels naar de darm
Parasympatisch afferent Sympatisch afferent
- Vagus: sensorische informatie van de slokdarm tot - Sensorische info naar 1 vd 4 symp prevertebrale
1/3 transverse colon naar medulla ganglia
└ Zenden afferente zenuwvezels naar het
- Bekkenzenuw: sensorische informatie van 2/3 ruggenmerg
transverse colon tot rectum naar het ruggenmerg
, Long reflex circuit:
1) Stimuli activeren vagale/splanchnische afferente zenuwbanen
2) Signaal komt aan in CZS
3) Sympatische & parasympatische efferente neuronen activeren motorneuronen
4) Effector systemen geactiveerd
Parasympatisch efferent Sympatisch efferent
- Via vagus & bekkenzenuw naar de darm - Sympatische zenuwvezels
└ Vormen synaps in prevertebrale ganglia
- Preganglionaire vezels └ Vrijzetting Ach
└ Vrijzetting Ach in ganglia
└ Receptor: nAch - Efferente zenuwvezels vanuit ganglia → effector
cellen
- Postganglionaire vezels └ Secretie norepinephrine → inhibitie
└ Secretie excitatorische NT doelwitweefsel
└ Secretie inhibitorische NT
- Activatie of inhibitie van spiercellen of entero-
endocriene cellen
Controlemechanisme: Myogene controle (spiercontrole)
Controle motorische activiteit:
- Gladde spieren: niet onder controle wil
└ Vertonen spontane depolarisaties en repolarisaties = ‘slow wave’ of basaal elektrisch ritme
└ Elke 20s
- Dwarsgestreepte spieren: onder controle wil
└ Bovenste slokdarmsfincter
└ Bovenste deel slokdarmlichaam
└ Externe anale sfincter
, Spiercel-interstitiële cellen van Cajal (ICCs):
= elektrische pacemaker cellen in maagdarmstelsel
- Bepalen slow wave frequentie
Relatie elektrische activiteit en contracties:
- Contractie: wanneer depolarisatie fase drempelwaarde bereikt → AP
- Actiepotentialen
└ Geïnitieerd door motorische zenuwen: Ach → mAch op spiercel → influx Ca2+
TYPES CONTRACTIES
1. Fasische contractie
└ Korte duur
└ Intensiteit: aantal AP
└ Frequentie van de slow wave activiteit
→ Maag: 3/min
→ Duodenum: 12/min
→ Ileum: 8/min
→ Colon: variabel
└ Segmentatie & peristalsis = belangrijkste vormen van fasische activiteit
Segmentatie:
= contractie van de circulaire spieren, gevolgd door relaxatie aan beide kanten
- In duodenum
└ Bevordert het mengen van voedsel met verteringsenzymen
└ Bevordert absorptie
Peristalsis:
= contractie boven de voedselbolus gevolgd door distale relaxatie
- Bevordert de voorstuwing van voedsel
- Orale zijde
└ Gelijktijdige contractie circulaire spierlaag
└ Relaxatie van longitudinale spierlaag
- Aborale zijde
└ Gelijktijdige contractie longitudinale spierlaag
└ Relaxatie circulaire spierlaag
2. Tonische contractie
└ Lange duur
└ In organen met opslagfunctie: maag, rectum, galblaas
└ In sluitspieren
