FISIOLOGIA UMANA
APPARATO DIGERENTE
Tale apparato comincia col cavo orale per proseguire col tubo digerente nel quale si riversa il secreto di particolari ghiandole annesse : Fegato-pancreas etc.
La sua funzione è quella di degradare sostanze complesse che vengono ingerite come cibo in sostanze più semplici che dalla mucosa ivi presente possono essere ASSORBITE.
CAVO ORALE : A tale livello si verifica la secrezione salivare grazie ad un ricco apparato ghiandolare qui presente [ ghiandole salivari].
Il secreto consiste nella saliva che contiene un particolare enzima : la Amilasi ; tale enzima è particolarmente attivo a ph neutro perciò esso reagisce solo a livello del cavo orale durante la masticazione nella quale il cibo è trasformato in bolo ovvero una massa alimentare tenuta compatta proprio dalla saliva.
L’ amilasi salivare dopo la deglutizione del cibo nello stomaco esplica la sua azione per breve tempo infatti qui sarà presente l ‘ HCL prodotto dalle cellule oxintiche che renderano l’ambiente acido e dunque inadatto per la sua efficienza.
L’ azione della amilasi è quella di degradare l’amido ed il glicogeno , i polisaccaridi rispettivamente vegetali ed animali , nel disaccaride maltosio.
Nello stomaco continua la vera e propria digestione che consiste nella degradazione delle proteine negli AA che le compongono grazie a particolari proteasi: la pepsina.
In verità le pepsine sono specifiche per gli AA aromatici (triptofano , tirosina ,fenilalanina) che esse riconoscono e tagliano a livelli della estremità COOH terminale del legame carboaminico.
Di conseguenza dalla loro azione si vengono a formare peptoni costituiti da vari AA , quindi si tratta di una idrolisi superficiale che dovrà essere completata nell’ intestino tenue dove a livello del duodeno è riversato il secreto pancreatico ricco di altri enzimi proteolitici (tripsina e chimotripsina).
Dallo stomaco il chimo formatosi viene spruzzato nel duodeno attraverso lo sfintere pilorico; nel tenue il chimo sarà trattato dal succo pancreatico ricco di enzimi la cui attivazione richiede la presenza di bile .
Un esempio è la lipasi che per essere attiva necessita di sali biliari , essa contribuisce alla degradazione dei lipidi in Ac grassi e monoacilgliceroli che come tali dalla bile saranno emulsionati e con le proteine andranno a formare i chilomicroni che potranno essere assorbiti dalle cellule enterocitiche della mucosa intestinale.
L’ intestino tenue infatti è sostanzialmente addetto all’assorbimento del chimo e per tale ragione la sua mucosa si invagina a formare villi e le cellule dei villi (enterociti prevalentemente) presentano microvilli che contribuiscono ad aumentare di ben 20 volte la superficie di assorbimento.
Il residuo di chimo non assorbito sarà tramite la valvola ileocecale di Bauin riversato nell’intestino crasso dove costituirà la massa fecale che alla fine tramite l’orifizio anale sarà espulsa sotto forma di feci.
SECREZIONE SALIVARE
La saliva esplica numerose funzioni , una di queste è quella di amalgamare il cibo che dai denti con la masticazione è stato triturato.
Si assiste così alla trasformazione del cibo in bolo alimentare più facile da deglutire .
La seconda funzione della saliva è quella di rendere pulito (sterile) il cavo orale nel quale è secreto ; infatti nella sua costituzione entra a far parte l’ enzima LISOZIMA che distrugge i proteoglicani delle membrane delle cellule procariotiche batteriche causandone la lisi distruttiva.
Terza funzione della saliva è quella di umidificare il cavo orale favorendo così il fenomeno della fonazione.
La quarta funzione della saliva è quella di sciogliere le particelle degli alimenti così da permetterne la percezione del sapore.
La saliva contribuisce anche alla stimolazione della sete , infatti la mancata secrezione di saliva determina secchezza delle fauci con disidratazione del cavo orale che rappresenta uno stimolo per il centro ipotalamico laterale della sete.
Sicuramente la principale funzione della saliva è conferita dalla presenza della amilasi che attacca i legami 1-4glicosidici dell’amido vegetale e del glicogeno animale formando il maltosio.
Il maltosio è formato da due molecole di glucosio legate da un legame 1-4- glucosidico.Le alfa-amilasi lo formano dalla degradazione dell’amido quando esso si trova sottoforma di amilosio cioè in assenza di legami 1-6 glucosidici ramificanti.
Lo stesso discorso non vale per il glicogeno e l’ amilopectina che presentano legami 1-6 glucosidici ramificanti che non sono attaccati dalle alfa-amilasi, pertanto la destrine limiti che derivano dalla degradazione di questi ultimi potranno essere degradate unicamente dalle glucosidasi.
Funzione escretoria = in caso di avvelenamento da piombo questo può essere eliminato dalla saliva che consente anche la eliminazione di iodio sotto la forma di ioduro.
In caso di iperazotemia nella saliva una elevata concentrazione di urea normalmente presente in basse concentrazioni nella saliva , in caso di iperglicemia invece nella saliva compaiono elevati livelli di glucosio.
Anche i virus della poliomelite e della rabbia si ritrovano escreti con la saliva.
La saliva non è prodotta dalle ghiandole salivari passivamente ma la sua sintesi e secrezione richiede energia dunque ATP.La saliva inoltre rispetto al sangue è ipotonica presenta cioè una pressione osmotica inferiore a quella del plasma, essa risulta costituita per il 90% da acqua e per lo 0.5% da sodio.
GHIANDOLE SALIVARI
L e maggiori sono tre :
- Parotide
- Sottomandibolare
- Sottolinguale
Le parotidi sono la più grandi e pesano circa 20-30 grammi , la loro secrezione è prevalentemente sierosa differentemente dalle sottolinguali e sottomandibolari che hanno secrezione mista siero-mucosa.
Tali ghiandole tubulo-acinose sono popolate da diverse cellule secretrici a secondo del secreto elaborato, quelle a secrezione prevalentemente mucoso presentano nuclei dislocati verso le zone basali della cellula e compressi da granuli di secreti pieni di mucina (adenomeri tubulari).Quelle a secrezione prevalentemente sierosa che producono un secreto molto più fluido e chiaro rispetto al secreto mucoso presentano nucleo centrale ed intensi granuli scuri pieni di zimogeno il precursore delle alfa amilasi.
Il secreto dagli adenomeri per azione delle cellule mioepiteliali addossate alla lamina basale su cui poggiano le cellule secernenti è convogliato lungo i dotti intercalari molto sottili e che si dipartono dagli acini, da qui è convogliato ai dotti intralobulari o striati più spessi che a loro volta si riversano nei dotti interlobulari secondari e poi in quelli principali di Stenone e di Warthon.
Le ghiandole salivari sono innervate da fibre efferenti che derivano dal parasimpatico e dall’ortosimpatico . La parotide è innervata dal IX paio dei nervi cranici mentre le sottolinguali e le sottomandibolari dal VII paio di nervi cranici.
Le fibre nervose ortosimpatiche derivano a tutte e tre dal ganglio cervicale; le fibre parasimpatiche sono colinergiche e pertanto in loro neurotrasmettitore è la acetilcolina mentre quelle ortosimpatiche sono noradrenergiche pertanto il loro neurotrasmettitore è la noradrenalina.
SCARICA ORTOSIMPATICA
E’ diretta alle cellule acinose che vengono inibite e non producono così il loro secreto. La scarica agisce a livello dei vasi ematici dove causa una vasocostrizione che riducendo il flusso ematico riduce l’attività delle stesse cellule acinose.
SCARICA PARASIMPATICA
Tali fibre non giungono ai vasi ematici ma su essi attuano vasodilatazione cosicché viene stimolata la secrezione . Infatti grazie alla callicreina si forma la bradichinina che ha intensa attività vasodilatatrice.
La saliva non presenta sempre la stessa composizione ma cambia a secondo del flusso delle ghiandole secretorie.
BASSO FLUSSO = saliva poveradi NA,CL, HCO3, ma ricca di K
ALTO FLUSSO = saliva ricca di NA, CL, HCO3, e povera di K che però presenta una concentrazione sempre superiore a quella del plasma.
N.B. Per alto flusso si intendono 4-5 ml al minuto.
100 NA
80
Saliva 60 HCO3
40 CL
20 K
flusso
NA
DOTTI STRIATI
IMPERMIABILI
K
CL
HCO3
SANGUE
La saliva ha una composizione che varia al variare della velocità di secrezione che a sua volta dipende dalla velocità del flusso ematico.
A basso flusso la saliva è ipotonica rispetto al plasma , avrà ph acido e sarà meno ricca di elettroliti (NA, CL, HCO3) ma più ricca di K.
Ad alto flusso invece la saliva è ipertonica , alcalina e presenterà più elettroliti.
Gli acini salivari presentano cellule secernenti che immettono il loro secreto nei dotti escretori striati, dalla saliva è prodotto un succo primario molto simile ad un ultrafiltrato di plasma.
Quando la ghiandola produce saliva in condizioni basali a basso flusso il succo primario subisce modificazioni a livello dei dotti striati.
Quando invece la cellula è stimolata a secernere , ciò si verifica quando il flusso ematico aumenta e si ha passaggio di elettroliti, cloruri ed acqua dal plasma alla cellula che si iperpolarizza.
N.B. Il K come il NA,CL, ed H2O derivano dal plasma mentre il bicarbonato ione viene sintetizzato dalle cellule secernenti (H2O + CO2 H2CO3 H+HcO3) .
Dunque possiamo affermare che la secrezione salivare è continua , aumenta con l’ingestione di cibo; a basso flusso il succo primario si trasforma a livello dei dotti striati dove si concentra di k e si depaupera di NA ed H20 diventando a ph acido.
Col sopraggiungere della scarica parasimpatica la secrezione salivare aumenta e con trasporto attivo il Cl passa dal sangue alle cellule acinose dove aumenta la concentrazione di HCO3. Quindi ad alto flusso la saliva diventa più alcalina e ricca di elettroliti.
Nelle cellule acinose è stata rilevata la anidrasi carbonica che catalizza la reazione
H2O + CO2 H2CO3 .
SANGUE CELLULA ACINOSA LUME
H2O + CO2 H2CO3
HCO3 + H+
H2CO3 H+ + HCO3- HCO3-
H20 + CO2
L’ acido carbonico che si forma dall’azione dell’anidrasi carbonica si dissocia in ioni H+ ed HCO3- . Lo ione bicarbonato viene subito espulso nel lume dell’acino mentre gli ioni H+ sono pompati nel sangue dove reagendo con i bicarbonati formano H2CO3 che a sua volta si scinde in H2O ed CO2 .
La anidride carbonica sarà in seguito riveicolata nelle cellule acinose dove l’anidrasi carbonica garantirà il continuo del ciclo, pertanto la sintesi di bicarbonato ioni si verifica nelle cellule acinose.
In effetti quando la scarica parasimpatica determina vasodilatazione si ha un aumento del flusso sanguigno a livello delle cellule acinose che stimolate sintetizzano una maggiore quantità di bicarbonati alcalinizzandosi così il ph [ALTO FLUSSO].
La saliva prodotta a basso flusso per la mancata sintesi di bicarbonati sarà invece acida , tuttavia se permane nel cavo orale qui tenderà alla alcalinità poiché il ph del cavo orale dipende dal rapporto PH = [HCO3-]
[H2CO3]
Tale rapporto tende a favorire il numeratore ( dunque ad aumentare la alcalinità) poiché l’acido carbonico tende a dissociarsi in acqua ed anidride carbonica sotto forma di gas.
N.B. La funzionalità delle ghiandole salivari è regolata dal S.N.V.. Gli ormoni non influenzano la secrezione salivare , unica eccezione rappresenta l’ Aldosterone che agendo sui dotti striati favorisce l’assorbimento di NA e la secrezione di K dal sangue.
Sulla secrezione salivare agiscono riflessi incondizionati (sono questi riflessi innatiche non richiedono apprendimento da parte nostra gusto ed olfatto ad esempio) e riflessi condizionati (riflessi appresi e memorizzati dal nostro sistema nervoso un esempio sono la vista e l’udito).
RIFLESSI INCONDIZIONATI = La masticazione , l’olfatto ed il gusto suscitano potenziali d’azione eccitando meccanocettori e chemocettori dei sensi del gusto e dell’olfatto.
Tali potenziali di azione (impulsi nervosi) si sviluppano a livello dei recettori del gusto e viaggiando lungo fibre afferenti del plesso faringeo raggiungono il Talamo ; inviando rami alla formazione reticolare bulbare del tronco encefalico (centri salivatori o secernenti) che si trova in stretta vicinanza del nucleo visceroeffettore del VII e del IX paio dei nervi cranici.
Da qui partono impulsi nervosi lungo le fibre efferenti che formando un arco riflesso stimolano la secrezione delle ghiandole salivari.
I recettori olfattivi inviano fibre collaterali (attraverso l’ ipotalalamo ) ai nuclei del VII e IX paio dei nervi cranici ( nuclei bulbari detti salivatori o secretori).
RIFLESSI CONDIZIONATI = Sui centri salivatori agiscono anche impulsi visivi ed uditivi ; dunque anche i riflessi condizionati inviano afferenze che confluiscono al centro bulbare salivatorio. Anche stimoli emozionali sono importanti perché infuiscono sulla salivazione : paura, ansietà (attraverso l’ipotalamo ) inibiscono la secrezione salivare.
Nell’ uomo infine la secrezione salivare è stimolata da sostanze acide quali l’ acido citrico presente nel succo di limone.
SECREZIONEPARALITICA
Se si recidono le fibre parasimpatiche del timpano non si avrà più secrezione salivare per circa 24 ore. Dopo le 24 ore la secrezione salivare aumenta enormemente nei successivi 8 giorni ; rimane poi costante per 3\4 settimane per poi degenerare. Tale fenomeno passa sotto il nome di secrezione paralitica . La corda del timpano innerva le ghiandole sottolinguali e sottomandibolare che risultano anche esse denervate.
Secondo la legge di Cannon le ghiandole denervate diventano ipersensibili agli ormoni (mediatori chimici) . Dunque la secrezione salivare paralitica si avrà grazie agli ormoni circolanti secreti dalla midollare del surrene ( ADRENALINA E NORADRENALINA ).
La secrezione paralitica è conseguenza della supereccitabilità delle ghiandole salivari che denervate sono regolate dall’ azione delle catecolammine prodotte dal surrene.
STOMACO
A tale livello l’ apparato digerente produce il succo gastrico ; abbiamo una mucosa detta gastrica che non ha omogeneità morfologica né strutturale nelle sue varie parti :
MUCOSE : 1) CARDIAS 2) FONDO 3)CORPO 4)ANTRO 5)PILORO.
La mucosa del corpo è ricoperta dalle cellule epiteliali colonnariche secernono un liquido alcalino costituito da bicarbonati e da una mucoproteina gelatinosa : mucovisibile e non solubile. Tale mucoproteina si stratifica sulla mucosa gastrica a formare una sorta di Film (1 mm.) che capta il secreto alcalino e difende la mucosa da insulti meccanici e chimici quale quello dell’ acido cloridrico qui presente ( prima linea difensiva di Holland ).
La seconda linea difensiva della mucosa gastrica (Holland) che si oppone alla retrodiffusione degli ioni H+ che derivano dall’ HCL è costituita dalle stesse cellule epiteliale della mucosa.
Come si accennava precedentemente tale mucosa è soggetta ad insulti meccanici ai quali la mucosa si oppone con una continua ristrutturazione della barriera mucosa ossia con le proprietà rigenerative di teli cellule ( turnover di 3 giorni).
Insulti alla barriera mucosa difensiva derivano da agenti chimici poco polari che assunti ripetutamente possono danneggiare irreversibilmente la mucosa ; infatti tali cellule perdendo la loro capacità rigenerativa lasciano improtetta la mucosa che può così ulcerare ( ulcera gastrica ). Alcune di tali sostanze sono gli alcool (etanolo) ed acidi organici quali :
- Acidoacetico
- Aspirina= Acido Acetil Salicilico.
N.B. L’acetil salicilato di NA è il sale della aspirina che come tale non tende a penetrare la mucosa e dunque non causa ulcere gastriche. Di solito l’aspirina va assunta un seguito alla ingestione di cibo che neutralizza la acidità gastrica.
Anche i detergenti naturali (acidi Biliari) sono in grado di distruggere la barriera gastrica mucosa , ciò spiega perché persone con incontinenza pilorica che hanno rigurgito di sali biliari che dal fegato secreti in duodeno presentano ulcera gastrica da reflusso alcalino.
A livello della mucosa del corpo gastrico sono visibili le FOVEOLE GASTRICHE , invaginazioni della mucosa a livello delle quali sboccano i tubuli delle ghiandole gastriche (circa 6-7 ghiandola per ogni fossetta).
Tali ghiandole sono formate da cellule che generano dalle cellule staminali localizzate nella zona superiore delle fossette ; anche le cellule colonnari generano da tali cellule staminali , le cellule colonnari si trovano presso la parte esterna della mucosa.
Le ghiandole sono formate da diverse popolazioni cellulari :
- Celluledel colletto secernenti un liquido alcalino viscoso e muco nonvisibile ricco di mucoproteine solubili con la funzione dilubrificare il cibo che giunge nello stomaco.
- CelluleParietali più comunemente conosciute come cellule delomorfe odoxintiche che producono HCL e sono poste sulla parete esterna entroil lume ghiandolare dove riversano il loro secreto.
- Cellulecapo o principali dette anche peptiche perché ricche di granuli dizimogeno precursore inattivo degli enzimi proteolitici (pepsina).
- Celluledella seria APUD od argentaffini la cui funzione non è ancora bendefinita anche se ormai è chiaramente definita la loro influenzasulla secrezione acido-peptica gastrica.Tali cellule si trovanoanche a livello della mucosa gastrica ; tra di esse ricordiamo lecellule G che producono gastrina , le cellule D(a livello del fondoe corpo gastrico) che producono somatostatina (ormone peptidico adazione paracrina) , le cellule ECL (entero cromaffini like) cheproducono istamina che con la sua azione vasodilatatrice stimola lasecrezione acida gastrica poiché con la vasodilatazione dellecellule oxintiche sono facilitate alla captazione di Cl- daltorrente ematico.
Le cellule oxintiche a livello della membrana apicale presentano canalicoli nei quali è prodotto HCL ; in tali canalicoli infatti viene esocitato l’ acido cloridico che raggiunge il lume delle ghiandole .
Le cellule oxintiche sono particolarmente importanti perché producono anche il fattore intrinseco necessario per il riassorbimento intestinale di VIT. B12.
A livello dell’antro pilorico ci sono ghiandole tubulari semplici dette piloriche che producono una mucina solubile con funzione lubrificante. Tali ghiandole sono prive di cellule capo , oxintiche ma ricche di cellule G che con la loro azione paracrina stimolano la secrezione gastrica.
A livello del cardias troviamo invece ghiandole secernenti un liquido alcalino mucoso con azione lubrificante.
A livello del colletto vi sono le cellule progenitrici delle cellule oxintiche, dunque presso il cardias abbiamo prevalentemente secrezione alcalina ricca di proteine e bicarbonati che la rendono basica.
Tale secreto Ha la funzione di lubrificare e proteggere la mucosa gastrica , le ghiandole gastriche presentano invece cellule che producono enzimi (pepsine) ed HCL che costituiscono il succo gastrico.
Le cellule principali o capo presentano nel loro interno granuli di zimogeno che scompaine quando la cellula è stimolata a secernere . Gli zimogeni sono i pepsinogeni precursori della pepsina . I pepsinogeni sono convertiti in pepsine , le loro forme attive , dopo l’idrolisi dei loro extraminoacidi che li costituivano mantenendoli nelle loro forme inattive.
Per tale ragione essi presentano un p.m. di 42000 D superiore a quello delle pepsine 35000 D che da essi ne derivano.
All’esame elettroforetico le pepsine presentano una diversa velocità di migrazione testimoniando che presentano una diversa costituzione in aminoacidi .
Sono essi enzimi proteolitici che agiscono in ph che si aggira tra 1.5-3 ; ogni pepsina presenta un optimum di ph che nello stomaco dovrà essere raggiunto per attivare i vari tipi di pepsine.
I pepsinogeni sono attivati dall’azione dell’HCL che è un acido forte prodotto dalle cellule oxintiche ; quando il ph è neutro o basico le pepsine sono inibite . La loro azione proteolitica viene definita endopeptidasica in quanto attuano la idrolisi delle catene proteiche a livello del gruppo COOH terminale degli Aa aromatici (triptofano,tirosina e fenilalanina).
Con la loro azione non si ha dunque una completa degradazione delle proteine negli Aa che li compongono ma si formano peptoni che dovranno essere ulteriormente degradati.
Nello stomaco dunque avrà solo inizio l’idrolisi delle proteine che poi sarà completata nel duodeno dove si riversa il succo pancreatico ricco di altri enzimi proteolitici (chimotripsina, tripsina ecc.) . Qui l’HCL è importante non solo perché attiva i pepsinogeni ma anche per la sua azione antibatterica che contribuisce dunque mantenere sterile lo stomaco e l’intestino tenue. N.B. Ciò non vale per l’intestino crasso dove stazionano le feci ed è presente una cospicua flora batterica ; RICORDA: Una delle più importanti funzioni delle cellule oxintiche è la sintesi del fattore intrinseco necessario per l’assorbimento della vit.B12 (cianocobalamina) la cui deficienza comporta la anemia perniciosa.
Le cellule capo risultano essere innervate dalle fibre parasimpatiche del vago che con la scarica colinergica stimola la secrezione di pepsinogeni da parte di tali cellule.
A livello gastrico agisce anche una lipasi che secondo alcuni AA sarebbe sintetizzata dalle ghiandole sottolinguali e dalla saliva sarebbe poi trasportata a livello dello stomaco dove esplicherebbe la sua azione lipolitica.
Tale enzima agirebbe sui trigliceridi che presentano che presentano ac. Grassi a corta e media catena scindendoli in monogliceridi ed ac. Grassi .
In realtà tale enzima nell’adulto riveste subordinaria importanza essendo pochi i trigliceridi ingeriti a corta e media catena; ciò non vale per i lattanti ed i bambini dove il latte ingerito presenta molti di tali grassi (grassi lattici).
Da ciò si capisce che ai fini della digestione lo stomaco non riveste primaria importanza; tuttavia la sua funzione risulta essere quella di trasformare il bolo alimentare in chimo che come tale potrà essere spruzzato nel duodeno attraverso lo sfintere pilorico. Il chimo si viene a formare in seguito al tratamento del bolo alimentare con il succo gastrico prodotto dallo stomaco.
CELLULE OXINTICHE
Sono cellule poligonali molto grandi e ricche di MITOCONDRI che forniscono energia ; nel citosol si rinvengono i canalicoli che si dilatano quando la cellula secerne nel lume delle ghiandole gastriche l’HCL . Presentano nel loro citosol molti vacuoli di secrezione ricchi di HCL e dunque con ph acido.
N.B. Il ph delle cellule rimane sempre costante intorno a valori neutri.
Dati sperimentali evidenziano che per ogni atomo di O2 consumato dai mitocondri nel corso della respirazione si vengono a formare 2 H+ . Si è notato anche che gli idrogenioni vengono espulsi nei canalicoli e per ogni H+ espulso nel canalicolo uno ione bicarbonato passa dalla cellula al plasma HCO 3- . Inoltre i cloro ioni cl- sono prelevati dal plasma.
Si scoprì anche la ricca presenza di anidrasi carbonica e di enzimi della catena respiratoria , questi ultimi si trovavano anche dislocati nel citosol delle cellule oxintiche.
Da queste osservazioni si dedussero varie ipotesi di formazione do HCl :
- Loione idronio si potrebbe formare grazie alla anidrasi carbonica che a partire da H2O e CO2 porterebbe alla formazione di acidocarbonico H2CO3 ; l’ acido carbonico essendo un acido debole tende a dissociarsi in H+ ed HCO3- . Tuttavia tale dissociazione risulta essere stimolata da una pompa di ioni H+ che si trova alivello della membrana apicale delle cellule oxintiche . Una voltaespulsi gli idrogenioni nei canalicoli per trasporto attivo (conspesa di ATP) gli ioni HCO3- per trasporto passivo (senza dispendiodi energia ma per semplice diffusione passiva per gradienteelettrochimico) passano al sangue. Mentre il bicarbonato passa alsangue nella cellula viene introdotto , preso dal sangue, cl- cheper trasporto attivo sarà anche esso espulso nei canalicoli dovegià è presente H+; qui dalla cellula oxintica sarà anchetrasportato nel sangue H2O cosicchè potrà sintetizzarsi a partireda H+ e Cl- acido cloridrico HCL. N.B. Tale teoria oggi non trovapiù sostenitori, infatti si è potuto notare che bloccando laanidrasi carbonica con l’ acetazolamide la cellula oxinticacontinuava a procedere con la produzione di HCL però questasintesi portava ad una aumento della sua alcalinità interna conconseguente morte /necrosi cellulare. Su tali esperimenti si basanole successive due ipotesi.
- Laseconda teoria prevede lo sfruttamento della energia internaposseduta dall’ ATP per dissociare l’acqua in H+ idrogenionied ossidrili OH- che poi sono pompati nei canalicoli. Ciò prevede un aumento della alcalinità interna della cellula per la presenza di ioni OH-che derivano dalla dissociazione dell’acqua. Tale alcalinità sarà neutralizzata dalla azione della anidrasicarbonica che formato acido carbonico questo si dissocerebbe inioni H+ che andrebbero a neutralizzare gli ioni ossidrili OH- conformazione di acqua (H2O) mentre gli ioni bicarbonati HCO3- passerebbero nel sangue e da questo punto tutto prosegue come nellaprima ipotesi descritto.
- Secondotale ultima ipotesi le cellule oxintiche deputete alla sintesi diHcl sfrutterebbero la fosforilazione ossidativa che come bensappiamo porta alla formazione di di due elettronie d due protoni (2e- e 2H+) . Secondo taluni autori i due elettroni all’O2 formandoO-- ; in seguito dei due idrogenioni uno sarebbe pompato neicanalicoli mentre il secondo portato all’ossigeno formerebbe OH-che facendo aumentare l’alcalinità interna della cellula porterebbe a quella sequenza di reazioni descritta anche nella seconda ipotesi [ DAVEMPORT].
Questa ultima teoria è quella che ogi trova i maggiori sostenitori ed a riprova di tale teoria si è visto che dopo un pranzo il ph del sangue aumenta (si alcalinizza) verso valori superiori a quelli del ph fisiologico (7.35-7.45) comportando la classica marea alcalina postprandiale dovuta alla eliminazione di HCO3- nel sangue da parte delle cellule oxintiche.
N.B. Spesso nei canalicoli delle cellule oxintiche la sintesi di di Hcl da H+ e Cl – non è causato dalla H2O presa dal sangue ma da K+ che è riversato nel lume ghiandolare per trasporto attivo. RICORDA: Uscita di H+ e cl- nei canalicoli : trasporto attivo
Uscita di HCO3 - nel sangue ed introduzione di cl-: “ passivo
A livello della membrana basale delle cellule è presente la pompa Na*K+
Il succo gastrico dunque inizialmente per la presenza di Hcl si presenterà isotonico ; in seguito alla neutralizzazione però dell’acido cloridrico da parte delle altre secrezioni gastriche (muco ricco di bicarbonato ioni Hco3-)esso diventerà ipotonico.
Il prelievo di Hcl dallo stomaco allo stato puro risulta molto difficile da realizzare ; infatti per ottenere ciò bisogna stimolare solo la secrezione acida da parte delle cellule delomorfe o parietali . Si può in tale caso usare l’istamina ; questa è una ammina biologica che deriva dalla decarbossilazione dell’ amminoacido ISTIDINA .
La sua azione è quella di causare vasodilatazione (ammina vasoattiva) e far dunque aumentare il flusso ematico mucoso gastrico così da facilitare da parte dele cellule oxintiche la secrezione di Hcl . Anche la gastrina , ormone sintetizzato dalle cellule G della serie APUD e che hanno azione paracrina , stimola la secrezione di Hcl.
Ogni giorno vengono secreti da 1 a 2 litri di ac. Cloridrico; la quantità della sua produzione dipende anche dal tipo di pasti che si ingeriscono , in condizioni basali una piccola produzione di Hcl esiste sempre nel nostro organismo; essa risulta completamente assente durante il sonno nel pieno della notte.
N.B. La secrezione di Hcl è regolata anche per via nervosa infatti lo stomaco risulta innervato da fibre orto e parasimpatiche del sistema nervoso vegetativo.
A tale uopo bisogna ricordare che le fibre parasimpatiche vagali innervano lo stomaco , tutto l’intestino tenue e dell’intestino crasso il cieco il colon ascendente ed 1\3 del trasverso (destro) mentre le fibre del parasimpatico sacrale innervano la restante parte dell’intestino crasso.
Le fibre del vago afferenti giungono a livello della parete gastrointestinale dove abbiamo una tonaca muscolare formata da uno strato di fibrocellule esterno ad andamento longitudinale ed uno strato interno ad andamento circolare . Alla tonaca muscolare sottosierosa fa seguito la sottomucosa ed a questa la tonaca mucosa.
Tra i due strati muscolari si trovano le fibre nervose associate intraparietali a formare il plesso intramurale mioenterico di Auerbach mentre a livello dela sottomucosa troviamo un altro plesso intramurale di Meissner.
Tra i due plessi si istaurano anastomosi nervose (sinapsi) che li mettono in continuità funzionale lungo l’intero decorso del canale gastroenterico dove esse sono reperibili.
Il plesso della sottomucosa poi invia terminazioni nervose alle cellule epiteliali a funzione endocrina della mucosa di cui ne regola la funzione secretoria.
Le fibre vagali sono colinergiche cioè presentano la acetilcolina quale neurotrasmettitore che stimola il plesso mioenterico di Auerbach (nervo vago X paio dei nervi cranici) stimolando la contrazione della tonaca muscolare .
La scarica vagale giunta al plesso mioenterico da questo viene trasmesso al plesso sottomucoso del Meissner che stimolerà le cellule secernenti.
N.B. Il vago giunge e si ferma al plesso mioenterico.Il vago dunque controlla tutte quelle fibre nervose colinergiche che si pongono tra i due plessi e le cellule endocrine.
RICORDA: Attuando una vagotomia il plesso mioenterico e sottomucoso anche se non più sotto il controllo centrale (vagale) tuttavia sono ancora funzionali e possono anche stimolare la secrezione gastrica in seguito a stimolazioni chimico-fisiche (meccaniche) .
Le fibre afferenti vagali hanno azione positiva sulla motilità dei villi intestinali (MIXING) e sulla secrezione anche se il vago può presentare fibre nervose ad azione inibitrice e con neurotrasmettitore diverso dalla acetilcolina . Inoltre a tale uopo va ricordato che a livello degli sfinteri del canale gastroenterico la scarica parasimpatica vagale ha azione inibitoria (rilasciamento degli sfinteri).
La innervazione simpatica (detta anche ortosimpatica) si presenta molto più semplice ; le fibre nervose nascono dal plesso celiaco da cui si dipartono i gangli colinergici che si continuano nei nervi postgangliari adrenergici. Questi ultimi si portano alle tonache mucose e sottomucose e col loro neurotrasmettitore (la noradrenalina) attuano stimoli antagonisti a quelli ottenuti con la scarica vagale.
La noradrenalina infatti inibirà il mixing dei villi e la secrezione gastrointestinale tranne a livello della muscolatura dove antagonizzando la scarica vagale attuerà una attivazione con cui si garantisce una azione antireflusso in fase di attività motoria di mixing (rimescolamento) .
Le fibre ortosimpatiche con le loro terminazioni giungono a livello della tonaca muscolare (media ) dei vasi sanguigni (nerva vasorum) dello stomaco attuandone una vasocostrizione con cui determinano una riduzione \ inibizione della secrezione mucosa .
Talune di queste fibre si portano direttamente alle cellule secernenti andandole ad inibire ; altre ancora si portano alla muscolaris mucosae.
La loro azione inibitrice è esplicata sulle fibre parasimpatiche dalle fibre postgangliari della catena laterale dell’ortosimpatico (noradrenergiche) che con la loro azione presinaptica inibiscono il release (la liberazione ) di acetilcolina da parte delle fibre vagali parasimpatiche.
Per ottenere ciò devono presentare delle sinapsi assoassoniche dove il loro bottone sinaptico instaura sinapsi (connessione nervosa) a livello dell’assone (presinapi) delle cellule neuronali vagali . Qui liberando noradrenalina modulano (inibendo di circa il 50-60% la liberazione di acetilcolna ) la funzione del vago.
FASE CEFALICA
Grazie alla fase cefalica si è capito che per la secrezione gastrica (affinché si verifichi) non necessita rigorosamente la presenza di cibo nello stomaco.
Tale secrezione infatti viene stimolata dal S.N.C. . Lo studioso Puble dimostrò dai suoi studi attuati sui cani che asportando uno stomaco denervato da un cane che su questo ai fini della secrezione non agivano più riflessi nervosi incondizionati (gusto ed olfatto)ne condizionati (vista ed udito) . Egli infatti aveva notato che il cane alla sola vista ed all’odorare del cibo quando lo stomaco non era denervato formava Hcl e pepsinogeno. I riflessi condizionati ed incondizionati dunqu non stimolano solo la secrezione salivare bensì anche la secrezione gastrica.
La secrezione cefalica oltre che nei cani è stata dimostrata anche nell’uomo dove può essere eliminata con la VAGOTOMIA.
Ai fini utilitaristici per la digestione del cibo la fase cefalica è di fondamentale importanza ; essa serve a preparare lo stomaco alla assunzione del cibo cosicché si potrà avere una migliore digestione
FASE GASTRICA
La vera e propria secrezione gastrica si avrà [ FASE GASTRICA] in seguito alla penetrazione del cibo nello stomaco ; qui la sintesi di Hcl e pepsinogeno è ancora controllata per via nervosa , in seguito passerà sotto il dominio ormonale . Le pareti dello stomaco grazie a particolari meccanocettori (tensio e pressocettori ) percepiscono la presenza di cibo nello stomaco che lo fa aumentare di volume cosicché eccitata attuano riflessi vago-vagali che porteranno alla secrezione gastrica . Qui la acetil colina stimola direttamente le cellule capo, polimorfe e colonnari mucipari ; queste ultime secernono il muco che stratificandosi sulla mucosa le proteggono dagli insulti meccanici e chimici.
Questi ultimi tipi di riflessi vago-vagali in cui fibre afferenti del vago che percepiscono la presenza del cibo nello stomaco e portano l’impulso ai nuclei vagali che rispondono in via riflessa con gli impulsi efferenti , sono definiti riflessi lunghi per distinguerli dagli archi riflessi brevi in cui sono eccitate le fibre nervose presenti nella parete dello stomaco (plesso mioenterico e sottomucoso)
VAGO ARCHI RIFLESSI LUNGHI
PLESSI SIMPATICI ARCHI RIFLESSI CORTI
La fase gastrica è garantita anche dalla componente ormonale [ Gastrine] ; la esistenza di tali ormoni è stata ampiamente dimostrata grazie ad esperimenti su stomaci denervati delle fibre vagali ed ortosimpatiche .
A tale livello si trovano mucose gastriche le cui cellule secernono particolari sostanze : erano le cosiddette cellule G che producevano gli ormoni detti gastrine.
Si vide infatti che ponendo omogeneizzati di cibo in stomaci di cani che erano stati denervati si aveva una normale produzione di succo gastrico.
Le sostanze introdotte stimolavano chimicamente la sintesi di ormoni ad azione paracrina (ormoni che erano immessi nel circolo sanguigno da cui erano riportati in sede dove esplicano la loro azione) che agivano a livello delle cellule OXINTICHE e capo stimolandone la attività secretoria. Ali ormoni detti gastrine dopo unpasto sono reperibili nel sangue in elevate concentrazioni e va ricordato che esse quando sono trasportate al fegato dal circolo sanguigno non vengono in questa sede disattivate come vviene per a istamina.
RICORDA :L’istamina è prodotta dalle cellule ECL (enterocromaffini Like) e porta ad una vasodilatazione che stimola le cellule parietali alla sintesi di Hcl.
Le gastrine stimolano le cellule Oxintiche a secernere Hcl proprio come dei veri ormoni difatti fanno aumentare la [c-AMP] in tali cellule (secondo messaggero o messaggero intracellulare). Inoltre la produzione di tale Hcl stimolerà le cellule capo a produrre pepsinogeno che poi dallo stesso acido saranno attivati a pepsina.
GASTRINE SONO POLIPEPTIDI A CATENA LINEARE
A BIG BIG GASTRIN Aa = ?
BIG GASTRIN Aa = 34
LITTLE GASTRIN Aa =17
MINI GASTRIN Aa = 14
Questi ormoni sono stati individuati soprattutto a livello delle cellule G dell’antro pilorico presso le ghiandole piloriche ; tali cellule si trovano sul fondo delle ghiandole ed appartengono alla serie Apud . Sono cellule queste dalla forma fiaschiforme con numerose microvillosità a livello della membrana apicale che guarda nel lume della ghiandola e che sembrano fungere da recettori per stimoli che regolano la produzione di gastrina.
In basso la cellula con la sua membrana basale poggia sulla lamina basale che la separa dai capillari sottostanti . E’ da notare che tutte le gastrine malgrado siano tutte diverse in costituzione amminoacidica tuttavia rispondono tutte alla stessa funzione biologica . Ciò è stato dimostrato che è determinato dalla sequenza in Aa che si trova alla estremità COOH terminale di queste proteine:
Aa = TRIPTOFANO- METIONINA –ASPARTICO- FENILALANINA-COOH
Sono questi 4 Aa che determinano la attività biologica di questi ormoni . Spesso in laboratorio viene sintetizzato il pentagastrone che presenta questi 4 Aa che lo rendono attivo più un Aa N-terminale (ammino terminale) di copertura . Tale ormone prodotto in laboratorio viene somministrato per via ematica in individui in cui la gastrina è deficitaria.
N.B. Talune gastrine presentano in posizione 6 sempla tirosina .
A livello dell’antro pilorico si trovano di solito gastrine con 17 Aa (little gastrine) mentre nel duodeno dove anche esistono cellule G che producono gastrine si rinvengono di solito gastrine a 34 Aa (big gastrin) . E’ da notare che la little gastrin ha una emivita di di 7 minuti mentre la emivita della big gastrin è di 40 minuti ; tuttavia uguali concentrazioni dei 2 tipi di gastrine portano alla secrezione di una eguale quantità di Hcl . Ciò dimostra che la little gastrin sarà più potente biologicamente della big gastrin.
Oltre alla scarica vagale molti altri sono i fattori di stimolo per la sintesi e la secrezione di gastrina :
- Basse[ ] di Hcl
- Sostanzesecretogoghe = Aa dela serie Levo ; peptoni , sali di Ca++, alcooldiluito , caffè (anche decaffeinato) ,Adrenalina secreta dallamidollare surrenalica.
- Fatorimeccanici quali la distensione dell’antro pilorico.
N.B. Le proteine non idrolizzate ; i grassi ed i carboidrati non stimolano una aattiva secrezione di gastrine.
La sintesi di gastrine può anche essere inibita ; ciò si verifica quando si raggiunge con alte concentrazioni di Hcl una acidificazione dell’antro pilorico [Ph= 1,5-2].
Dunque l’Hcl può inibire la sintesi di gastrine con una sorta di Feed back ; tale acidità dell’antro pilorico si raggiunge circa 2 ore dopo il pasto poiché non c’è più cibo che va a neutralizzare l’Hcl che causerà acidificazione e dunque inibizione delle cellule G.
Circa 2 ore dopo il pasto dunque lo stomaco si svuota spruzzando il chimo nel duodeno grazie allo sfintere pilorico ; le pareti non si presentano più distese e terminano così le scariche vagali parasimpatiche stimolate dagli archi riflessi lunghi (o vagali) e brevi ( o metasimpatici). Ciò porterà ad una totale inibizione delle cellule G.
N.B. La secrezione gastrica è influenzata anche dal centro della fame (nuclei laterali ipotalamici) che determina anche una esaltazione della motilità Gastrica .
Gli stimoli della Fame e della sazietà partono dai 2 corrispondenti centri ipotalamici e si inibiscono vicendevolmente :
CENTRO DELLA FAME IPOTALAMO LATERALE
CENTRO DELLA SAZIETA’ IPOTALAMO VENTROLATERALE
N.B. In alcuni individui (bulimia nervosa) il centro della sazietà non inibisce quello della fame e di conseguenza questi soggetti hanno fame anche dopo la assunzione di un pasto (Terapia psicochirurgica per via stereotassica è consigliata in tali casi dalle scuole neurochirurgiche statunitensi ) .
Anche le condizioni emotive dl soggetto possono influenzare la secrezione gastrica che in taluni casi potrà aumentare notevolmente portando il soggetto ad ulcera peptico gastrica , mentre in altri casi (soprattutto nei soggetti di gruppo sanguigno A+) possiamo avere inibizione della secrezione gastrica che porta a disturbi dispeptici (digestione lenta , senso di pesantezza epigastrico postprandiale , eruttazioni \ aerofagia , meteorismo etc..).
FASE INTESTINALE
SECREZIONE PANCREATICA
SECREZIONE BILIARE
SALI BILIARI E PIGMENTI BILIARI
BILE
SUCCO ENTERICO
ASSORBIMENTO INTESTINALE
ASSORBIMENTO DI CARBOIDRATI
ASSORBIMENTO DI AMMINOACIDI
ASSORBIMENTO DI GRASSI [ Lipidi]
ASSORBIMENTO DI CLORO POTASSIO E BICARBONATI [ Elettroliti]
MOTILITA' DEL CANALE ALIMENTARE
STOMACO
TENUE
COLON
DEFECAZIONE E VOMITO
FUNZIONI EPATICHE
APPARATO URINARIO
RENE
NEFRONE
CIRCOLO RENALE
ULTRAFILTRAZIONE
PROVE DI FUNZIONALITA' RENALE
REGOLAZIONE DI VFG et FPR
APPARATO RESPIRATORIO
GENERALITA'
MECCANICA RESPIRATORIA
MECCANICA VENTILATORIA
SCAMBI EMATOSICI
IPOSSIE
APPARATO CIRCOLATORIO
GENERALITA'
IL CUORE COME POMPA
IL RITORNO VENOSO
ELETTROFISIOLOGIA DEL CUORE
ECG
ECG ENDOCAVITARIO
ELETTROFISIOLOGIA CLINICA
SISTEMA NERVOSO
GENERALITA'
IL NEURONE
ELETTROFISIOLOGIA
NEUROTRASMISSIONE
EEG
SONNO
EEG PATOLOGICO
MUSCOLO STRIATO
CIRCUITO GAMMA [ Teoria di Sharrington - Tono Muscolare]
OLFATTO
CEFALEE
CINESTESIE
GUSTO
UDITO
SENSIBILITA' EPICRITICA E PROTOPATICA
MOTILITA'
RIFLESSI SPINALI
MEMORIA
FUNZIONI IPOTALAMICHE
METABOLISMO
METABOLISMO BASALE
PROTIDI
GLUCIDI
LIPIDI
Napoli 14 Novembre 2021
Dr. Alexander Finelli MD-éhD
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