Anne Agersted, 4. sem. KU, efterår 2012 Mave, Tarm og Lever fysiologi noter

Kapitel 41 (40 i 1. udgave). Organisering af gastrointestinale system.

Det gastrointestinale systems 4 lag:

1. Mucosa epitel lag:; med underliggende lag af bindevæv, kaldet lamina propria; som indeholder mast

celler, kapillærer, neuroner etc. Kan være et lille lag lamina muscularis mucoasea. Kan have villi og

microvilli, samt små kirtler.

2. Submucosa; løst bindevæv, større blodkar, kirtler.

3. Muskel; indre cirkulært, ydre longitudinelt. Enteriske neuroner findes imellem de to lag.

4. Serosa.

Fordøjelse sker både ved mekanisk og kemisk nedbrydning.

Tarmene optager:

o Fedt som monoglycerider og fedtsyrer.

o Protein som aminosyrer og meget små peptider.

o Kulhydrat som monosakkarider.

Fordøjelse kræver enzymer udskilt aktivt til lumen igennem GI, og fra brushborder enzymer i tyndtarmen, dette

kaldes også for membrane digestion.

Fordøjelse og tarmmotilitet styres af: Endocrine, paracrine og neural respons.

1. Endokrint: Protein stimulerer G-celler i maven blod parietal celler udskiller H+

2. Neuralt kan komme både fra enteriske nervesystem og CNS

3. Parakrint: Enterochromin-lignende celler stimulerer parietal celler til udskilellse af H+

alle typer af styring skal ses som et samlet hele, ikke som separate hændelser.

Andre funktioner af tarmsystemet: Udskillelse af affaldsstoffer (tungmetaller, stoffer og forskellige kationer og

anioner), væske og elektrolyt balance!, immun funktion (mucosal immun system - kæmpe overflade areal mod og

modtagelse af fremmelegemer, samt tillade immunologisk tolerance til bakterier, og forskellige fødeindtag.

Regulering af mavetarm systemet

o ENS er den store spiller i regulering MT - en underdeling af ANS

o 100 millioner neuroner

o Primært fordelt mellem to ansamlinger

o Submucosale plexus (Meissner), som findes i submucosa (kun tynd- og tyktarmen)

o Det myenteriske plexus (Auerbachs), som findes mellem det cirkulære og det longitudinelle

muskellag (hele vejen igennem GI)

o ENS er refleksstyret

Der findes et sensorisk, inerneuron, og motorisk kredsløb:

1. Sensoriske (afferente) kan aktiveres af, stræk, mekanisk og kemisk

2. Interneuroner leder det sensoriske signal over til de motoriske.

1

Anne Agersted, 4. sem. KU, efterår 2012 Mave, Tarm og Lever fysiologi noter

3. Motoriske (efferente) sekretoriske neuroner - som stimulerer eller aktiverer en lang række

effektorceller - epithel til sekretion eller absorption, glatmuskulatur.

ENS modtager også input fra autonome ganglier, så kan være under CNS kontrol.

ENS indeholder en slags programmeret respons på et stimuli.

ENS transmittere:

o Ach - primære preganglionære, postganglionære neurotransmitter - regulerer både sekretorsik funktion

og muskel aktivitet i GI.

o Vasoactiv intestinal peptid (VIP) - inhiberer tarmbevægelse, stimulerer sekretion af væske og

elektrolytter.

o Yderligere en masse andre neurotransmittere.

Andre regulatorer af Mave-tarm systemet:

o Parasympatisk innervation: Fra pharynx til distal colon stimuleres gennem n. vagus.

Distale tredjedel af colon får også fra nerveforsyning fra pelvis.

o De preganglionære fibre fra PS bruger Ach, og synapser på nogle neuroner i ENS - som derved bliver

ganglier for PS - disse ENS neuroner bruger også Ach som neurotransmitter

Parasympatisk giver øget motilitet og sekretion.

o Vasovagal refleks: PS har sensoriske neuroner, der kan stimuleres af kemoreceptorer, osmoreceptorer

og mekanoreceptorer i mucosa.

o Sympaticus: Preganglionære fibre til truncus sympaticus (Ach), postganglionære sympatiske fibre

synapser enten på ENS eller direkte på dets effektorceller.

Cerebral kontrol af Mave-Tarm systemet: F.eks. fight og flight.

2

Anne Agersted, 4. sem. KU, efterår 2012 Mave, Tarm og Lever fysiologi noter

Der er tovejskommunikation mellem hjernen og MT: Eks. udskillelse af cholecystokinin fra maven, giver

mæthedsfornemmelse i hjernen.

Tarmhormoner:

3

Anne Agersted, 4. sem. KU, efterår 2012 Mave, Tarm og Lever fysiologi noter

Forskellige former for

bevægelse i fordøjelseskanalen:

Motiliteten i MT-kanalen kan opdeles i følgende bevægelsestyper

1. Villusbevægelser

2. Segmenteringsbevægelser (delvis årsag til haustrae i kolon)

3. Peristaltik (propulsive bevægelser i hele MT-kanalen)

4. Retropulsion i antrum

5. Receptiv relaksation i corpus-fundus

6. Revers peristaltik normalt i bl.a. proksimale kolon (og ved brækrefleksen fra ileum og hele vejen i oral

retning til ventriklen)

7. Lange peristaltiske bevægelser som migrerende myoelektriske complex (MMC) i tyndtarmen under

faste, ca. hver 1,5 time, og massebevægelser i kolon, ca. 4 gange i døgnet, især ved fødeindtagelse

8. Den propulsive peristaltiske bevægelse kommer i stand ved en koordineret kontraktion i den orale

cirkulære muskulatur (ved SP og ACh), relaksation i den aborale cirkulære muskulatur (ved NO og VIP),

og samtidig kontraktion i den longitudinelle muskulatur (ved SP og ACh), hvorved indholdet drives

fremad (se figur).

4

Anne Agersted, 4. sem. KU, efterår 2012 Mave, Tarm og Lever fysiologi noter

5

Anne Agersted, 4. sem. KU, efterår 2012 Mave, Tarm og Lever fysiologi noter

Mave-tarm motilitet

3 funktioner:

1. Segmentære bevægelser / Kærning (churning): Tilfældig bevægelse, der ikke skubber indeholder

fremad – medvirker til bedre fordøjelse.

Blander indholdet med sekret fra tyndtarmen, pancreas og galde

Hjælper til at fjerne det urørte lag vand ved epithel cellerne giver bedre absorption.

Cirkulære kontraktioner

2. Propulsion: Bevægelse via peristaltiske bevægelser – fjerner ufordøjede rester

Øvre del kontraheres cirkulært, mens longitudinelt afslappes mere caudalt

Det cirkuære lag er afslappet, mens det longitudinelle er kontraheret.

3. Reservoir: Via sphinctere kan de forskellige afsnit holdes adskilt

Migrating motor complex (MMC) ses under faste og beskriver de rytmiske kontraktioner, der ses i tyndtarmen.

o Sker hvert 90-120 min. Det har 4 faser:

1. Forlænget stille periode

2. Øget kontraktilitet og stigende frekvens af aktionspotentialer

3. En periode med et ’peak’ i frekvens af AP, og mekanisk aktivitet (varighed: Et par min.)

4. Periode med faldende aktivitet

Mellem fordøjelsesperioder kan partikler, der er større end 2 mm, passere videre (eks. en mønt, knogle).

o MMC bliver aktiveret af ENS samt hormonet motilin – der syntetiseres i duodenale mucosa, og som

bliver frigjort lige før fase 3 af MMC.

Tyktarmen 4 funktioner:

1. Elektrolyt- og vandoptag (proximal og transvers del)

2. Absorberer små fedtsyrer => microflora nedbryder resten (proximal og transversal del)

3. Reservoir (distal del)

4. Defækation (distal del)

Den proximale del af colon har to bevægelser:

1. Mass peristaltik: 1-3 gange om dagen. Bevæger indeholder 20 cm videre. Primær form for propulsiv

motilitet i tyktarmen

2. Nonpropulsive segmentation: Slow wave aktivitet (basal rytmisk aktivitet) – cirkulære kontraktioner

som mikser tingene og flytter dem mod caecum

6

Anne Agersted, 4. sem. KU, efterår 2012 Mave, Tarm og Lever fysiologi noter

- Kontraktionerne er afhængige af kalcium i ydre-mediet. Spike-aktiviteten fremkaldes af åbning

af spændingsafhængige Ca-kanaler og depolariseringen fremkaldes derfor især af en indadrettet

Ca-strøm. Den heraf forøgede Ca-koncentration I sarkoplasmaet fører til forøget dannelse af

calmodulin-Ca komplekser med efterfølgende aktivering af myosin, dannelse af tværbroer og

“sliding”, dvs. kontraktion.

Den distale del af colon har én type bevægelse:

1. Nonpropulsive segmentation.

Fig.: Segmental kontraktion i tyndtarmen. Tallene 1-4 viser

tidsforløbet, de stiplede linjer angiver hvor kontraktionen vil

forekomme næste gang, pilene viser tarmindholdets

bevægelsesretning

Kontrol af mave-tarm motilitet:o Styres af glat muskulatur, som både gør brug af toniske og rytmiske/fasiske kontraktioner.

o De rytmiske kontraktioner skyldes at membranpotentialet kan svinge mellem ’under tærskelværdi’ (lav

fyringsfrekvens) kaldet slow wave, og et ægte aktionspotentiale.

Slow waves: Styres af spændingsstyrede calcium-kanaler, når de depolariseres, sker der en

øgning [Ca2+]i åbning af Ca2+-aktiveret K+-kanaler, som igen repolariserer cellen.

o Aktiviteten reguleres både hormonelt og neuralt – hvilket hovedsageligt påvirker Ca2+ influx.

7

Anne Agersted, 4. sem. KU, efterår 2012 Mave, Tarm og Lever fysiologi noter

Kontraktion uden ændringer i membranpotentialet:1. Visse hormoner og transmittere aktiverer G-protein koblet receptorer der via aktivering af

fosfolipase C danner (IP3) som mobiliserer intracellulære kalcium-depoter. Herved aktiveres

kontraktionsmekanismen uden ændringer i membranpotentialet.

Generelt virker Ach excitatorisk på motor neuroner

VIP og NO er inhiberende fra motorneuroner:

- Forskellige hormonelle og neurale input påvirker frekvensen af, hvor mange gange Vm opnår

tærskelværdi, og derved kontraktilitet i den glatte muskulatur.

- Endvidere kan mad og nedbrydningsprodukter stimulere muskelkontraktion f.eks. føde med højt

fedtindhold aktiverer i dudodenums osmo- og kemoreceptorer forøger udskillelsen af

cholecystokinin forsinker tømning af ventriklen.

Reflekser:- Korte reflekser er f.eks. sekundær peristaltik, som styres indenfor ventrikelvæggen. - Et eksempel på en kort refleks er: - Den duodeno-gastriske refleks udløst ved chymus udsprøjtning fra ventriklen til duodenum, der dels

dæmper ventrikel motilitet og dels saltsyre sekretion. - Eksempler på lange reflekser er:

o Den gastro-koliske refleks og den vago-vagalt udløste peristaltik-øgning i ventrikelvæggen typisk udløst ved fødeindtag.

- Den entero gastriske refleks:

8

Anne Agersted, 4. sem. KU, efterår 2012 Mave, Tarm og Lever fysiologi noter

-

SphincterVirker ved at have et positivt hviltryk, både i anterograd og retrograd retning.

o Stimuli proximalt for sphincter relaksation af sphincteren

o Stimuli distalt for sphincter kontraktion af sphincteren.

Der findes 6 forskellige sphinctere i MT + sphincter Oddi (fra galdeblæren ud i duodenum).

1. Øvre Oesophagus sphincter (UES): Separerer oesophagus fra pharynx – under kontrol fra

kranienerverne synkecenteret

(skeletmuskulatur)

2. Nedre Oesophagus sphincter (LES):

Specialiseret glat muskulatur.

Funktion:

o Tillader koordineret bevægelse af mad

fra oesophagus til ventriklen.

o Forhindre reflux af mavesyre op i

oesophagus.

Hviletrykket styres af n. vagus og intrinsic

faktorer (IF) især inhiberende fra VIP og NO.

Synkning. LES og UES er tæt styret ved synkning sammen

med oesophagus.

Ved synkning åbnes UES sker en kontraktion

hele vejen fra UES ned gennem oesophagus

samtidig har LES åbnet sig.

En anden faktor der er med til denne kontraktion

er udvidelse af oesophagus, som enten kan være

gennem føde eller reflux.

Primær peristaltik: Grundet synkning af madbolle

Sekundær peristaltik: Udvidelse af oesophagus

9

Anne Agersted, 4. sem. KU, efterår 2012 Mave, Tarm og Lever fysiologi noter

3. Pyloric sphincter: Adskiller mavesækken fra duodenum, kan ikke holde et særligt stort tryk.

4. Ileocecal sphincter: En klaplignende struktur, som adskiller ileum til caecum – reguleres af trykket og

det luminale indhold.

5. Intern anal sphincter: Består af både longitudinel og cirkulær muskel – uden for viljens kontrol

6. Ekstern anal sphincter: Består af skeletmuskulatur både kontrolleret af viljen og autonomt.

Normalt opretholdes trykket af den interne sphincter, men ved afføring afslappes denne, og hvis det er

ønsket, fjerner man trykket fra den eksterne (recto-sphinteriske refleks)

Defækation:

10