SISTEMA GASTROINTESTINAL RESPUESTA INTEGRADA DEL TRACTO GI A UNA COMIDA: FASE GÁSTRICA

Transcripción

1 SISTEMA GASTROINTESTINAL RESPUESTA INTEGRADA DEL TRACTO GI A UNA COMIDA: FASE GÁSTRICA

2 FUNCIONES DEL ESTÓMAGO Almacenamiento: actúa como reservorio temporal de la comida. Secreción de H + para matar microorganismos y convertir el pepsinógeno a su forma activa. Secreción del factor intrínseco para absorber vitamina B 12 (cobalamina). Secreción de mucus y HCO 3 - para proteger la mucosa gástrica. Secreción de agua para lubricación y proveer suspensión acuosa de nutrientes. Actividad motora para mezclar secreciones (H + y pepsina) con la comida ingerida. Actividad motora coordinada para regular el vaciamiento de los contenidos en el duodeno.

3 ANATOMÍA FUNCIONAL DEL ESTÓMAGO

4 LAS TRES REGIONES FUNCIONALES DEL ESTÓMAGO: EL CARDIAS O DESEMBOCADURA DEL ESÓFAGO EN EL ESTÓMAGO, EL FUNDUS O CUERPO Y EL ANTRO. Las regiones tienen secreciones luminales diferentes y los patrones de actividad muscular indican sus funciones particulares en respuesta a la comida.

5 ANATOMÍA FUNCIONAL DEL ESTÓMAGO La mucosa gástrica está compuesta de células epiteliales superficiales y de glándulas. A medida que aumenta la tasa de secreción de jugo gástrico, hay un incremento en la concentración de H + y una caída en la concentración de Na +. La porción proximal del estómago secreta ácido, pepsinógeno, factor intrínseco, bicarbonato y moco, mientras que la parte distal libera gastrina y somatostatina. El estómago acoge los alimentos, los mezcla con las secreciones gástricas, los tritura y posteriormente vacía el quimo hacia el duodeno.

6 ANATOMÍA DEL ESTÓMAGO

7 REPRESENTACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE LA MUCOSA GÁSTRICA A. Sección de la pared del estómago B. Detalle de la estructura de las glándulas gástricas y los tipos de células en la mucosa

8 SECRECIÓN GÁSTRICA

9 TASA DE SECRECIÓN vs. JUGO GÁSTRICO

10 SECRECIÓN DE ÁCIDO GÁSTRICO Las células parietales poseen una estructura tubo- vesicular especializada que incrementa la superficie apical de la membrana, cuando son estimuladas para secretar ácido. Una bomba que intercambia K + por H +, es la responsable de la secreción de ácido por parte de las células parietales. La acetilcolina, la gastrina y la histamina son los tres secretagogos que directa e indirectamente, inducen la secreción de ácido por parte de las células parietales. Los tres secretagogos de ácido actúan intracelularmente a través de la vía del Ca 2+ / diacilglicerol o del AMPc.

11 MECANISMOS CELULARES DE SECRECIÓN GÁSTRICA ÁCIDA: Utraestructura de la célula parietal A. Célula parietal en reposo mostrando el aparato túbulovesicular en el citoplasma y en el canalículo intracelular. B. Célula parietal activada que está secretando ácido. Las membranas de las vesículas tubulares se han fusionado con las membranas del canalículo intracelular que está ahora abierto al lumen de la glándula y está delineada con abundantes microvellosidades largas.

12 CÉLULAS PARIETALES

13 MECANISMOS CELULARES DE LA SECRECIÓN DE ÁCIDO: Mecanismo de la secreción de H + y Cl - por una célula parietal activada de la mucosa gástrica

14 MECANISMOS CELULARES DE SECRECIÓN DE ÁCIDO

15 SECRECIÓN DE ÁCIDO GÁSTRICO La gastrina es liberada por las células G del antro gástrico y del duodeno. La histamina es liberada por células enterocromafines en el cuerpo gástrico. La somatostatina es liberada por las células D gástricas y constituye el mecanismo central de inhibición de la secreción de ácido. Se ha propuesto la existencia de una enterogastrona que inhibe la secreción de ácido, siendo liberada a nivel del intestino delgado.

16 SECRECIÓN DE ÁCIDO GÁSTRICO La evidencia sugiere que la secretina duodenal, la colecistoquinina (CCK), el péptido vasoactivo intestinal (VIP), el péptido inhibitorio gástrico (GIP), la neurotensina, el péptido YY y la somatostatina, todas tienen función de enterogastrona. Las prostaglandinas, probablemente a través de la inhibición de la acción de la histamina sobre las células parietales, también inhiben la secreción de ácido. Hay cuatro fases en la secreción de ácido gástrico, una basal o interdigestiva y tres fases asociadas con la ingesta: cefálica, gástrica e intestinal.

17 CÉLULAS PARIETALES: RECEPTORES

18 REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE ÁCIDO GÁSTRICO

19 REGULACIÓN NEURAL DE LA SECRECIÓN DE ÁCIDO GÁSTRICO EN LA FASE GÁSTRICA DE LA COMIDA ES MEDIADA POR EL NERVIO VAGO. La estimulación que ocurre en las fases cefálica y oral, antes de que la comida llegue al estómago resulta en estimulación de células parietales para secretar ácido y las células principales para secretar pepsinógeno. Así, cuando la comida alcanza el estómago la digestión de proteína se inicia por la generación de un hidrolizado de proteína que a su vez estimula la secreción de gastrina del la mucosa del antro. Además, la distensión gástrica activa un reflejo vasovagal que estimula más secreción de ácido gástrico y pepsinógeno.

20 LA CÉLULA PARIETAL ES REGULADA POR VÍAS NEURALES, HORMONALES Y PARACRINAS. La activación de vía pregangliónica parasimpática hacia el estómago actúa en tres formas para estimular la secreción de ácido gástrico. Hay una inervación neural directa y activación de célula parietal vía ACh liberada de neuronas entéricas que actúa sobre receptores muscarínicos de las células parietales. Además la activación neural de la células enterocromafines lleva a la liberación de histamina que actúa vía paracrina para estimular la célula parietal. Finalmente, las células G localizadas en las glándulas gástricas en el antro gástrico son activadas por el péptido liberador de Gastrina (GRP) desde las neuronas entéricas y que actúa sobre las células G para estimular la liberación de gastrina. La gastrina, a su vez por vía humoral estimula la célula parietal

21 REGULACIÓN POR RETROALIMENTACIÓN DE LA SECRECIÓN DE ÁCIDO GÁSTRICO POR LIBERACIÓN DE SOMATOSTATINA Y SU ACCIÓN SOBRE SOBRE CÉLULAS G EN EL ANTRO GÁSTRICO La células endocrinas de la mucosa del antro captan la presencia de H+ y secretan somatostaina. Esto a su vez actúa en receptroes específicos de las células G para inhibir la liberación de gastrina y así indirectamente inhiben la secreción de ácido gástrico

22 ESTIMULACIÓN PARASIMPÁTICA VAGAL DE SECRECIONES POR LA VÍA DE NEURONAS ENTÉRICAS Neuronas pregangliónicas vagales inervan los plexos mientérico y submucoso. Los terminales de las neuronas pregangliónicas vagales inervan muchas neuronas entéricas y esto trae cambios en la función de células parietales.

23 MECANISMOS DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES MOSTRANDO EL MODO DE ACCIÓN DE AGONISTAS O AGENTES QUE ESTIMULAN LA SECRECIÓN GLANDULAR (SECRETAGOGOS) Y LOS ANTAGONISTAS QUE REGULAN LA SECRECIÓN DE CÉLULAS PARIETALES ACh se une a receptores M 3 muscarínicos. Histamina actúa en el receptor H 2. Gastrina se une al receptor CCK 2 (colecistoquinina tipo 2). Activación de M 2 y CCK 2 abre canales de Ca ++ y libera Ca ++ de depósitos intracelulares y aumenta [Ca ++ ] int. Activación de receptores H2 activa adenilciclasa y aumenta niveles de AMPc. EGF: factor de crecimiento epidérmico TGF : factor de crecimiento transformador PKC: proteína kinasa C PLC:proteína lipasa C

24 ÁCIDO GÁSTRICO: FASE GÁSTRICA

25 ÁCIDO GÁSTRICO: FASE INTESTINAL

26 GASTRINOMA

27 SECRECIÓN DE PEPSINÓGENO Las células principales activadas por las vías intracelulares del AMPc y del Ca 2+, secretan múltiples pepsinógenos que inician la digestión de proteínas. La activación del pepsinógeno y la actividad de la pepsina requieren ambos un bajo ph del medio.

28 PEPSINÓGENO A PEPSINA

29 SECRECIÓN DE MUCUS Representación esquemática de la estructura de las mucinas gástricas, antes y después de hidrólisis por pepsina. Las mucinas intactas son tetrámeros de cuatro monómeros similares de Da. Cada monómero está cubierto por cadenas laterales de carbohidratos que lo protegen de degradación proteolítica. La porción central del tetrámero cerca a los puentes disulfuro es más susceptible de digestión proteolítica. Las pepsinas rompen los puentes cerca del centro de los tetrámeros para liberar fragmentos de tamaño de los monómeros.

30 PROTECCIÓN Y DEFENSA DE LA MUCOSA GÁSTRICA

31 PROTECCIÓN DE LA SUPERFICIE EPITELIAL GÁSTRICA Y NEUTRALIZACIÓN DE ÁCIDO EN EL DUODENO La estimulación vagal y la irritación estimulan la secreción de mucina por parte de las células mucosas gástricas. La mucina es una glicoproteína que forma parte de la barrera mucosa. Estimuladas por el ácido, la acetilcolina y las prostaglandinas, las células de la superficie gástrica secretan HCO 3-. El moco protege la superficie gástrica epitelial atrapando un fluido rico en HCO 3 - cerca del borde apical de esas células. La entrada de ácido en el duodeno induce la secreción de secretina desde las células S. La secretina a su vez induce la secreción de HCO 3 - por parte del páncreas y el duodeno, el cual neutraliza el ácido gástrico en el duodeno.

32 MUCOSA GÁSTRICA: BARRERA DE DIFUSIÓN

33 LA SUPERFICIE DEL ESTÓMAGO ESTÁ PROTEGIDA POR LA BARRERA DE MUCOSA GÁSTRICA Amortiguación por secreciones ricas en HCO3- y la restricción de mezcla por convección causada por la alta viscosidad de la capa mucosa permite que el ph de la superficie celular permanezca cercano a 7, mientras que el ph del jugo gástrico en el lumen es de 1 a 2.

34 BARRERA GÁSTRICA: PATOLOGÍA

35 HELICOBACTER PYLORI

36 MOTILIDAD GÁSTRICA

37 Anatomía funcional del músculo liso gastrointestinal Células fusiformes empaquetadas, rodeadas por capa de tejido conectivo Uniones en hendidura las acoplan para contraerse sincrónicamente. Las células de Cajal son células especializadas en la pared intestinal que están involucradas en la transmisión de información desde neuronas entéricas a células de músculo liso. «Células marcapaso» que generan onda lenta o ritmo eléctrico básico

38 ELECTROFISIOLOGÍA DEL MUSCULO LISO GASTROINTESTINAL El potencial de reposo de la membrana en el músculo liso del GI varía característicamente con el tiempo ( ritmo eléctrico básico u onda lenta). La onda lenta iniciará una contracción muscular cuando alcanza la amplitud umbral. La amplitud de la onda lenta y en menor proporción, la frecuencia de la onda lenta se modula por la liberación de neurotransmisores desde las neurona entéricas o por hormonas y sustancias paracrinas. Entre trenes de potenciales de acción, la tensión desarrollada cae pero no a cero. Esta tensión de reposo no cero o línea de base se le llama tono. El tono se afecta por neuroefectores, hormonas, sustancias paracrinas y drogas. El tono es muy importante en los esfínteres y también en regiones donde el almacenamiento es importante como en el estómago y el colon.

39 CÓMO SE PRODUCEN LAS ONDAS PERISTÁLTICAS ESTOMACALES? Ritmo peristáltico (~3/min) generadas por células marcapasos (capa muscular longitudinal) Ondas lentas - despolarización/repolarización Ritmo de ondas lentas = ritmo eléctrico básico (REB) Ondas lentas conducidas a través de gap junctions a lo largo de la capa muscular longitudinal Ondas lentas de despolarización sub-umbral requiere despolarización posterior para inducir potenciales de acción contracción Número de PAs/onda determina la fuerza de contracción Motilidad bajo control neural/hormonal Gastrina aumenta la contracción Distensión de la pared abdominal reflejos largos/cortos contracción aumentada Lípidos/ácido/aminoácidos/hipertonicidad duodenal inhibición de la motilidad

40 ONDAS LENTAS GÁSTRICAS Y MOTILIDAD

41 MOTILIDAD GÁSTRICA Ondas Peristálticas: Cuerpo Antro Cuerpo Músculo delgado contracción débil Sin mezclado fuerte Antro Músculo grueso contracción fuerte A Mezclado fuerte B Contracción del píloro 1 Sólo una pequeña cantidad del contenido estomacal (quimo) entra al duodeno 2 Mezclado adicional ya que el contenido que no pasa gradualmente regresa al cuerpo del estómago

42 EL ESTÓMAGO MODIFICA LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LA COMIDA ENTRA SALE Bolo Emulsión, suspensión (partículas <2mm) Triglicérido Triglicérido mas pequeñas cantidades de 2- monoglicéridos y ácidos grasos libres Proteína Proteína mas pequeñas cantidades de péptidos y aminoácidos Almidones Almidón mas oligosacáridos Agua, iones Adición de grandes cantidades de agua, iones a bajo ph

43 Actividad coordinada en el músculo liso de las porciones proximal y distal del estómago y del esfínter pilórico da como resultado la mezcla y el molido en el antro gástrico. Las ondas peristálticas se mueven desde el cuerpo y el antro hacia el píloro. Si el píloro se cierra, los contenidos del antro gástrico se devuelven propulsados hacia la parte más proximal del estómago. Este patrón de motilidad resulta en trituración y mezcla de la comida con las secreciones de la pared gástrica y eventualmente lleva a la reducción del tamaño de las partículas y la presencia de productos digestivos que se vaciarán al duodeno.

44 ACCIONES MECÁNICAS DEL ESTÓMAGO

45 LLENADO Y VACIADO DEL ESTÓMAGO La actividad motora gástrica juega un papel fundamental en el llenado, la agitación y el vaciamiento del bolo alimenticio y el quimo. El llenado del estómago está facilitado por dos procesos: relajación receptiva y acomodación gástrica. El estómago agita el bolo alimenticio hasta que las partículas son lo suficientemente pequeñas para ser vaciadas hacia el duodeno.

46 LLENADO Y VACIAMIENTO GÁSTRICO La motilidad gástrica está altamente regulada y coordinada para desempeñar las funciones de almacenamiento y mezcla. Los estímulos que regulan la función motora gástrica que resulta de la presencia de la comida en el estómago son mecánicos y químicos e incluyen distensión y la presencia de productos de digestión de proteínas (aminoácidos y péptidos pequeños). Las vías que regulan estos procesos son predominantemente neurales y consisten en reflejos vasovagales iniciados por aferentes vagales extrínsecos que terminan en el músculo y mucosa. Los aferentes de la mucosa responden a estímulos químicos y aferentes mecanosensibles responden a distensión y a contracción de músculo liso.