Gastro-intestinale fysiologie
INLEIDING
Func'es van het GI-systeem: 1. Mo'liteit 2. Secre'e 3. Diges'e 4. Absorp'e 5. (Immunologisch)
Anatomie:
- Aaneenslui'ng holle compar'menten die gescheiden worde door sfincters
o Sfincters: LES en UES, pyloris, ileocecale klep & anale sfincters
- Belangrijke GI klieren: paro's, speekselklieren, lever, galblaas, pancreas
o Lever staat in voor produc'e galzouten
o Exocriene deel pancreas: produc'e diges'eve enzymen
Opbouw van de wand van het maag-darm stelsel
- Lumen afgelijnd door epitheel
- Eerste BW laag = lamina propria
- Daarrond muscularis mucosa
- 2e BW laag = tunica submucosa met kliercellen
- Daarrond laag concentrische en laag longitudinale gladde spiercellen
MOTILITEIT
Verwezenlijkt door contrac'e van gladde spieren in het GI stelsel
• Voortstuwende bewegingen (peristaltis):
o Contractie upstream
o Receptieve relaxatie downstream
o Door de gecombineerde relaxatie en contractie wordt de
voedselbolus progressief naar caudaal gestuurd
• Mengbewegingen (churning, segmentation)
o Verschillende plaatselijke contracties en relaxaties, hierdoor beweegt de voedselbolus op en af à helpt dus
mechanisch met de digestie à kan verder gemengd worden met secreten
→ Bewegingsrichting normaal enkel anterograad (mond à anus). Uitzondering: braken
SECRETIE
- Verschillende klieren secreteren stoffen naar het lumen toe à diges'e mogelijk maken en bevorderen
- Secre'es bevaZen: water, elektrolyten, enzyma'sche component (of galzout bij lever) en meestal speciaal eiwit
DIGESTIE
= enzyma'sche a[raak voeding (biopolymeren, glycogenen, polysacchariden, en polypep'den) in kleine absorbeerbare stoffen
2-step proces!
- Carbohydraten (polysacchariden) à di-/tri-sacchariden à monosachariden
Eerst a[raak in lumen vh polymeer
- Proteïnen (polypep'den) à individuele AZ of oligopep'den
tot kleinere oligomeren, dan door
- VeZen (vnl. triglyceriden) à monoglyceriden
brush border enzymen verder
- DNA/RNA à bouwstenen
afgebroken tot resorbeerbare
- H2O + elektrolyten
monosacchariden/ oligopep'den
1
,ABSORPTIE
- Vnl in dunne darm (vooral in eerste deel: tot 80% in duodenum en proximale jejunum).
- Het geabsorbeerde materiaal via de v. porta naar de lever getransporteerd en kan dan in de bloedbaan terecht
- Elimina'e van afvalstoffen is geen primaire func'e van GI
o Het is vnl een func'e van de nier
o In de feaces komt vnl. onverteerd exogeen materiaal terecht
REGULATIE
REGULATIE VAN MOTILITEIT EN SECRETIE
Mo'liteit en secre'e gereguleerd door ENS: enterisch zenuwstelsel. Dit is tot
op zekere hoogte een deel vh autonoom ZS maar ‘leidt een leven op zichzelf’.
Het bevat 108 neuronen (± zoals ruggenmerg) en bestaat uit 2 grote plexussen:
1. Myenterische plexus of plexus van Auerbach
- Tussen longitudonale en circulaire gladde spierlaag
- ± 10.000 neuronen/cm
- Vooral motoriek beïnvloeden
2. Submucosale plexus of Meissner plexus
- Ligt tussen circulaire spierlaag en mucosa muscularis
- ± 7000 neuronen/cm
- Vooral secre'es beïnvloeden
Plexussen verwerken sensorische info verwerken en geven dat evt. door naar
centraal. Ze controleren ook een aantal endocriene/secretoire cellen.
OS maakt contact met beide plexussen. PS maakt via preganglionaire vezels (oranje) contact met postganglionaire vezels van het
PS (groen) die contact maken met andere neuronen van de 2 plexussen.
REGULATIE VAN CONTRACTIE EN SECRETIE
OVERWEGEND INTRINSIEKE REGULATIE
Hormonaal: GI hormonen hebben lokaal meestal paracriene invloed: worden in wand dunne darm geproduceerd en beïnvloeden
in een andere laag van de wand klieren of spiercellen. Bv. histamine, cytokinen, prostagladinen, ...
Neuronaal:
- Lokale ENS
o Myenterische plexus: vnl. invloed op de motoriek
o Submucosale plexus: vnl. invloed op de secre'es
- Een peristali'sche golf is een typische reflex dat hierdoor tot stand komt
o Als golf optreedt in de dunne darm zal het lokale ENS volledig zorgen dat een bep. segment relaxeert terwijl
het segment ervoor contraheert.
2
, EXTRENSIEKE REGULATIE
- OS: zorgt voor inhibi'e van de contrac'e en secre'e
o Thoraco-lumbale oumlow naar de para- en pre-vertebrale ganglia
o Van daar naar de postganglionaire vezels die inwerken op het ENS
o Sommige van de postganglionaire vezels kunnen rechtstreeks de bloedvaten in de wand beïnvloeden
- PS: zorgt voor s'mula'e van de contrac'e en secre'e
o De postganglionaire PS vezels zijn een deel van het ENS (groene vezels hierboven)
o N. vagus neemt het hele GI voor zijn rekening, behalve het laatste deel van het colon
o Het laatste deel van het colon wordt geïnnerveerd door de sacrale oumlow van het PS
De informa'e van de maag en dunne darm (vb chemo- en mechanoreceptoren) kunnen lokaal het ENS beïnvloeden. Ze kunnen
ook info sturen via afferente vagale pathway naar CZS waar ofwel de OS of de PS kan aangestuurd worden om via het ENS verder
invloed te hebben op de motoriek en de secre'es van het GI.
MOTILITEIT
MOND, FARYNX EN OESOPHAGUS
1. Mond: kauwen (vrijwillig, maar grotendeels onbewust reflexmatig):
- Mixing met speeksel (mucus + amylase + water)
o Lubricatie: mucus zorgt dat voedselbolus bekleed wordt met glibberige slijmlaag
o Voorvertering koolhydraten door amylase
- Mechanische afbraak voedsel
o voedselbrok afgebroken worden in kleinere stukken die makkelijker inslikbaar zijn
o Een zeker volume wordt gesplitst in een groter aantal kleinere volumina en krijgen we een verandering van de
surface to volume ratio en krijgen we een groter oppervlak waar het amylase op kan inwerken.
2. Farynx: passieve pathway voor de coördinatie slikken / ademhaling
- Op bepaald ogenblik gaat deel vd bolus afgesplitst worden en tegen de achterwand van de farynx gedrukt worden.
- De farynx zelf is een passief doorgangsluik, maar niet onbelangrijk.
o We zitten met de mondholte, uitgang naar de neusholte, oesofagus en trachea.
o Thv de farynx moet er een coördinatie zijn tss de slikbeweging en de ademhaling.
3. Oesophagus
Transport voedsel bolus via peristaltische actie (gladde spiercontractie) naar de maag
- Bovenste oesofageale sfincter (UES): sluit oesofagus, belet lucht transport naar maag
- Sfincter onderaan (LES): opent om bolus door te laten, sluit om reflux van (zure) maaginhoud te beletten
o Reflux: dysfunctie LES/Diafragma + effect drukverschil abdomen/thorax
SLIKBEWEGING (IN OESOPHAGUS)
= geordende sequentie van bewegingen om voedsel van mond naar maag te drijven
- Slikcentrum bevindt zich in de medulla oblongata (hier ook controle braakreflex)
- Start vrijwillig maar nadien nemen een aantal reflexen het over (autonoom reflexmatig)
De slikbeweging gebeurt in 3 fasen
3
INLEIDING
Func'es van het GI-systeem: 1. Mo'liteit 2. Secre'e 3. Diges'e 4. Absorp'e 5. (Immunologisch)
Anatomie:
- Aaneenslui'ng holle compar'menten die gescheiden worde door sfincters
o Sfincters: LES en UES, pyloris, ileocecale klep & anale sfincters
- Belangrijke GI klieren: paro's, speekselklieren, lever, galblaas, pancreas
o Lever staat in voor produc'e galzouten
o Exocriene deel pancreas: produc'e diges'eve enzymen
Opbouw van de wand van het maag-darm stelsel
- Lumen afgelijnd door epitheel
- Eerste BW laag = lamina propria
- Daarrond muscularis mucosa
- 2e BW laag = tunica submucosa met kliercellen
- Daarrond laag concentrische en laag longitudinale gladde spiercellen
MOTILITEIT
Verwezenlijkt door contrac'e van gladde spieren in het GI stelsel
• Voortstuwende bewegingen (peristaltis):
o Contractie upstream
o Receptieve relaxatie downstream
o Door de gecombineerde relaxatie en contractie wordt de
voedselbolus progressief naar caudaal gestuurd
• Mengbewegingen (churning, segmentation)
o Verschillende plaatselijke contracties en relaxaties, hierdoor beweegt de voedselbolus op en af à helpt dus
mechanisch met de digestie à kan verder gemengd worden met secreten
→ Bewegingsrichting normaal enkel anterograad (mond à anus). Uitzondering: braken
SECRETIE
- Verschillende klieren secreteren stoffen naar het lumen toe à diges'e mogelijk maken en bevorderen
- Secre'es bevaZen: water, elektrolyten, enzyma'sche component (of galzout bij lever) en meestal speciaal eiwit
DIGESTIE
= enzyma'sche a[raak voeding (biopolymeren, glycogenen, polysacchariden, en polypep'den) in kleine absorbeerbare stoffen
2-step proces!
- Carbohydraten (polysacchariden) à di-/tri-sacchariden à monosachariden
Eerst a[raak in lumen vh polymeer
- Proteïnen (polypep'den) à individuele AZ of oligopep'den
tot kleinere oligomeren, dan door
- VeZen (vnl. triglyceriden) à monoglyceriden
brush border enzymen verder
- DNA/RNA à bouwstenen
afgebroken tot resorbeerbare
- H2O + elektrolyten
monosacchariden/ oligopep'den
1
,ABSORPTIE
- Vnl in dunne darm (vooral in eerste deel: tot 80% in duodenum en proximale jejunum).
- Het geabsorbeerde materiaal via de v. porta naar de lever getransporteerd en kan dan in de bloedbaan terecht
- Elimina'e van afvalstoffen is geen primaire func'e van GI
o Het is vnl een func'e van de nier
o In de feaces komt vnl. onverteerd exogeen materiaal terecht
REGULATIE
REGULATIE VAN MOTILITEIT EN SECRETIE
Mo'liteit en secre'e gereguleerd door ENS: enterisch zenuwstelsel. Dit is tot
op zekere hoogte een deel vh autonoom ZS maar ‘leidt een leven op zichzelf’.
Het bevat 108 neuronen (± zoals ruggenmerg) en bestaat uit 2 grote plexussen:
1. Myenterische plexus of plexus van Auerbach
- Tussen longitudonale en circulaire gladde spierlaag
- ± 10.000 neuronen/cm
- Vooral motoriek beïnvloeden
2. Submucosale plexus of Meissner plexus
- Ligt tussen circulaire spierlaag en mucosa muscularis
- ± 7000 neuronen/cm
- Vooral secre'es beïnvloeden
Plexussen verwerken sensorische info verwerken en geven dat evt. door naar
centraal. Ze controleren ook een aantal endocriene/secretoire cellen.
OS maakt contact met beide plexussen. PS maakt via preganglionaire vezels (oranje) contact met postganglionaire vezels van het
PS (groen) die contact maken met andere neuronen van de 2 plexussen.
REGULATIE VAN CONTRACTIE EN SECRETIE
OVERWEGEND INTRINSIEKE REGULATIE
Hormonaal: GI hormonen hebben lokaal meestal paracriene invloed: worden in wand dunne darm geproduceerd en beïnvloeden
in een andere laag van de wand klieren of spiercellen. Bv. histamine, cytokinen, prostagladinen, ...
Neuronaal:
- Lokale ENS
o Myenterische plexus: vnl. invloed op de motoriek
o Submucosale plexus: vnl. invloed op de secre'es
- Een peristali'sche golf is een typische reflex dat hierdoor tot stand komt
o Als golf optreedt in de dunne darm zal het lokale ENS volledig zorgen dat een bep. segment relaxeert terwijl
het segment ervoor contraheert.
2
, EXTRENSIEKE REGULATIE
- OS: zorgt voor inhibi'e van de contrac'e en secre'e
o Thoraco-lumbale oumlow naar de para- en pre-vertebrale ganglia
o Van daar naar de postganglionaire vezels die inwerken op het ENS
o Sommige van de postganglionaire vezels kunnen rechtstreeks de bloedvaten in de wand beïnvloeden
- PS: zorgt voor s'mula'e van de contrac'e en secre'e
o De postganglionaire PS vezels zijn een deel van het ENS (groene vezels hierboven)
o N. vagus neemt het hele GI voor zijn rekening, behalve het laatste deel van het colon
o Het laatste deel van het colon wordt geïnnerveerd door de sacrale oumlow van het PS
De informa'e van de maag en dunne darm (vb chemo- en mechanoreceptoren) kunnen lokaal het ENS beïnvloeden. Ze kunnen
ook info sturen via afferente vagale pathway naar CZS waar ofwel de OS of de PS kan aangestuurd worden om via het ENS verder
invloed te hebben op de motoriek en de secre'es van het GI.
MOTILITEIT
MOND, FARYNX EN OESOPHAGUS
1. Mond: kauwen (vrijwillig, maar grotendeels onbewust reflexmatig):
- Mixing met speeksel (mucus + amylase + water)
o Lubricatie: mucus zorgt dat voedselbolus bekleed wordt met glibberige slijmlaag
o Voorvertering koolhydraten door amylase
- Mechanische afbraak voedsel
o voedselbrok afgebroken worden in kleinere stukken die makkelijker inslikbaar zijn
o Een zeker volume wordt gesplitst in een groter aantal kleinere volumina en krijgen we een verandering van de
surface to volume ratio en krijgen we een groter oppervlak waar het amylase op kan inwerken.
2. Farynx: passieve pathway voor de coördinatie slikken / ademhaling
- Op bepaald ogenblik gaat deel vd bolus afgesplitst worden en tegen de achterwand van de farynx gedrukt worden.
- De farynx zelf is een passief doorgangsluik, maar niet onbelangrijk.
o We zitten met de mondholte, uitgang naar de neusholte, oesofagus en trachea.
o Thv de farynx moet er een coördinatie zijn tss de slikbeweging en de ademhaling.
3. Oesophagus
Transport voedsel bolus via peristaltische actie (gladde spiercontractie) naar de maag
- Bovenste oesofageale sfincter (UES): sluit oesofagus, belet lucht transport naar maag
- Sfincter onderaan (LES): opent om bolus door te laten, sluit om reflux van (zure) maaginhoud te beletten
o Reflux: dysfunctie LES/Diafragma + effect drukverschil abdomen/thorax
SLIKBEWEGING (IN OESOPHAGUS)
= geordende sequentie van bewegingen om voedsel van mond naar maag te drijven
- Slikcentrum bevindt zich in de medulla oblongata (hier ook controle braakreflex)
- Start vrijwillig maar nadien nemen een aantal reflexen het over (autonoom reflexmatig)
De slikbeweging gebeurt in 3 fasen
3
