Lo stomaco: la motilità

Il pacemaker gastrico

Onda lenta

Le onde lente sono generate dalla zona pacemaker (cellule longitudinali). Le cellule muscolari lisce dello stomaco si contraggono quando il livello di depolarizzazione dell’onda lenta supera il livello soglia

Attività elettrica di cellule muscolari lisce appartenenti a diverse regioni gastriche

Ton

ich

eF

ino

a 10

mm

Hg

Fas

ich

eF

ino

a 30

mm

Hg

La frequenza delle onde elettriche gastriche è di circa 3/min, ma diminuisce verso il piloro

Controllo della motilità gastrica

Costrizione pilorica e

Lo stomaco: le ghiandole

Ghiandole gastriche: i diversi tipi cellulari

Cellule indifferenziate

Le secrezioni

Funzioni della secrezione gastrica• Diluizione del chimo

• Lubrificazione del chimo

• Protezione della mucosa gastrica

• Digestione enzimatica delle proteine

• Attività biologiche di vario tipo (es. quella del Fattore intrinseco di Castle)

• Formazione di HCl

Funzioni dell’HCl

• Scinde tessuto connettivo e fibre muscolari

• Modifica l’osmolarità gastrica portandola a livello isoosmotico

• Attiva il pepsinogeno in pepsina

• Abbassa il pH al livello al quale è attiva la pepsina

• Impedisce la crescita batterica

• Stimola la produzione duodenale di secretina e pancreozimina che, a loro volta, inducono la secrezione pancreatica di bicarbonati ed enzimi

La suddivisione fisiologica dello stomaco

Area cardiale

Area del fondo e del corpo

Area di transizione

Area pilorica

Caratteristiche delle diverse aree fisiologiche

• Area cardiale (5%): ghiandole tubulari ramificate e spirali con cellule quasi esclusivamente mucose (muco, bicarbonato, pochi elettroliti)

• Area del fondo e del corpo (75-80%): ghiandole tubulari semplici con cellule mucose, cellule principali, cellule parietali ed enterocromaffini

• Area pilorica (15-20%): ghiandole tubulari ramificate con cellule mucose (poche), cellule D e cellule G

Principali caratteristiche del succo gastrico

• Acqua (oltre il 99,5%)

• Cloro• Idrogeno• Sodio• Potassio• Calcio• Fosfati

• Proteine (glicoproteine, mucoproteine)

• Pepsine

• Lipasi

• Fattore intrinseco

Il volume secreto è circa 2-3 L/dì, il pH è intorno a 2/3

Barriera mucosale gastrica(capacità di impedire la retrodiffusione di H+ dal lume al sangue)

Fosfolipidi ad azione tensioattiva

1) Strato di muco/bicarbonato 2) Strato di cellule mucose di superficie3) Flusso ematico microvascolare

Il muco: struttura

Lesione della barriera mucosale gastrica(da parte di antinfiammatori non steroidei, ad es. acido

acetilsalicilico, o per disidratazione, ad es. da eccesso di alcool, o per ipersecrezione di HCl)

1) retrodiffusione di H+ in scambio con Na+

2) diminuzione pH della mucosa

3) morte cellulare e liberazione di K+ nel lume

4) danno ai mastociti mucosali

5) liberazione di istamina

6)danno alla microvascolatura

7) ischemia, ipossia, stasi vasale, diffusione nel lume di proteine plasmatiche e sangue

Lesione della barriera mucosale da parte dell’Helicobacter pylori

• L’H.p. colonizza lo strato mucoso di stomaco e duodeno di circa il 40% degli individui

• Secerne proteine che inducono l’invasione della mucosa da parte di macrofagi ed altre cellule immunitarie

• Determina gastrite cronica superficiale ed è responsabile praticamente di tutte le ulcere gastriche e duodenali non provocate da farmaci

• Può svilupparsi in ambiente acido perché contiene elevati livelli di ureasi, enzima che catalizza la conversione di urea in CO2 e ammoniaca che tampona l’acidità circostante

Le cellule parietali o ossinticheCellula a riposo Cellula in attività

Secrezione di HCl

Consumo energetico = 1500 KCal/L

Attivatori della secrezione di HCl

Istamina (II messaggero = cAMP), Gastrina e Ach (II messaggero = Ca++) promuovono:

1) la fusione delle membrane tubulovescicolari con formazione dei canalicoli

2) l’aumento dei canali per il Cl- e per il K+

cAMP

Ca++

Ca++

Cl

Controllo della secrezione di HCl - I

_

Cellula EC

Istamina

+

Controllo della secrezione di HCl - II

+SSH+

_ _

Sintesi del ruolo dell’Ach nella secrezione di HCl

• Agisce sulle cellule parietali: a) direttamente, tramite il sistema nervoso enterico b) indirettamente, tramite cellule di tipo endocrino

• Nel fondo: attiva le cell. parietali ( recettore M3) e le cell. enterocromaffini (EC) che, tramite l’istamina, stimolano a loro volta le cell parietali (recettore H2)

• Nell’antro: 1) attiva le cell. G aumentando la produzione di Gastrina che andrà nel fondo ad attivare sia le cell parietali sia le cell EC; 2) inibisce le cell D riducendo la produzione di Somatostatina impedendo l’inibizione delle cell G

Fase cefalica Ingresso di cibo nello stomaco

Controllo della secrezione gastricacorteccia

Esperimenti di Pavlov: il falso pasto nel cane esofagostomizzato

Lo svuotamento gastrico

Deve essere compiuto ad una velocità ottimale affinché l’intestino tenue possa:

• a) neutralizzare il pH

• b) equilibrare l’osmolarità

• c) digerire il materiale alimentare

• d) assorbire i prodotti della digestione

Velocità di svuotamento gastrico

• E’ regolata per via nervosa e ormonale e dipende da:

• Volume

• Composizione

• Stato fisico del contenuto gastrico

Fattori che influenzano lo svuotamento gastrico

- Lo svuotamento è direttamente proporzionale al volume del contenuto gastrico (Maggiore volume = maggiore svuotamento)

- Il materiale liquido viene svuotato più velocemente di quello solido

- Il ritardo di svuotamento del materiale solido (fase di latenza) corrisponde al tempo necessario per lo sminuzzamento da parte della pompa antrale

- Nel duodeno passano prima le particelle di diametro inferiore

- Le particelle con diametro superiore ai 7 mm passano nel duodeno grazie ai complessi motori migranti (MMCs) che caratterizzano il periodo interprandiale. ( I MMCs sono stimolati dalla Motilina, liberata dalle cell M di duodeno e digiuno)

- I liquidi ipo- ed iper-tonici sono svuotati più lentamente degli isotonici

- Alimenti ad alto contenuto calorico passano nel duodeno a minore velocità rispetto a quelli ad basso contenuto calorico

- Lo svuotamento diminuisce al calare del pH gastrico e all’aumentare di quello duodenale

Inibitori dello svuotamento gastrico

• L’acidità del chimo che arriva nel duodeno causa la liberazione di secretina che sia inibisce la motilità antrale sia aumenta la costrizione pilorica

• La presenza di prodotti della digestione lipidica nel duodeno determinano la liberazione da parte di duodeno e digiuno di Colecistochinina (CCK)

• La presenza di ac. grassi nel duodeno causa la liberazione da parte delle cellule K del duodeno del Peptide inibitore gastrico (GIP)

• La presenza di prodotti della digestione proteica causa inibizione sia in via riflessa (riflesso enterogastrico) sia perché determina liberazione di Gastrina, CCK, GIP

• Le soluzioni iperosmotiche in duodeno inibiscono liberando un enterogastrone non ancora identificato