Functions of Cells and Human Body

Content:

1. Introduction to the gastrointestinal motility

2. Motility of the stomach

3. Motility of the small intestine

4. Motility of the colon

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Introduction to the gastrointestinal motility

The term motility is defined as involuntary mobility of human tubular organs. To ensure the efficient digestion of food is necessary not only the presence of active enzymes, but also a shift and mixing of chyme during passage through the digestive tube. For this purpose, there are two types of movements in the GIT:

1) Propulsion movements

2) Mixing movements

This division is artificial, because, in fact, both types of movements use the same mechanisms and often one can convert to the other.

Movimentos de propulsão

Movimentos de propulsão são movimentos que proporcionam movimento de quimio no trato digestivo. E uma taxa que é proporcional à taxa de absorção e digestão.

Peristalis

Movimentos de propulsão básicos são chamados de peristalis. Seu princípio é simples: a camada muscular circular em um determinado lugar se contrai e cria um anel contrátil, que é deslocado ainda mais na direção aboral. Assim, ele empurra lentamente o chyme para a frente. A distensão do intestino é frequentemente um impulso para a formação do anel contrátil – e assim para a iniciação do peristaltismo. Uma maior quantidade de chyme causa distensão e assim estimula o sistema nervoso entérico. Isso desencadeia a contração do segmento muscular circular que está a alguns centímetros oralmente do local de máxima distensão do tubo. A peristaltismo também é desencadeado por certos estímulos químicos ou forte ativação parassimpática. Ocorre também automaticamente em certos intervalos. Além da contração oral do segmento distendido, ocorre o chamado relaxamento receptivo abortivamente a partir do segmento distendido da trompa. Isto facilita o movimento da trompa, pois a trompa relaxada traz menos resistência à trompa em movimento. Todo este processo é controlado pelo plexo de Auerbach (ou plexo mioentérico) e é chamado de reflexo peristáltico.

Os movimentos de propulsão podem ser experimentalmente causados também na direção oral, mas desaparecem após alguns milímetros. Os movimentos peristálticos são, portanto, unidirecionais, embora a base fisiológica para este fenômeno ainda não esteja completamente compreendida.

Misturando movimentos

Misturando movimentos assegura uma constante mistura de quimio, de modo que todo o volume dos componentes nutricionalmente importantes é exposto às enzimas e entrou em contato com o revestimento do intestino para ser absorvido. Estes movimentos têm formas diferentes e variam ao longo do trato digestivo.

Segmentação

Segmentação é um movimento de mistura bem compreendido. Podemos imaginá-la como contrações repetidas de vários centímetros de distância de secções circulares do músculo liso. As regiões contraídas diferem após cada ciclo de segmentação. Assim é a segmentação chyme – formação de porções separadas da chyme, que posteriormente são novamente divididas e uma metade é combinada com uma porção da porção anterior e uma segunda porção com o seguinte. O número de porções aumenta gradualmente e o seu volume, por outro lado, diminui, uma vez que metade das duas porções externas não tem sempre onde se fixar e forma uma nova porção.

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A motilidade do estômago

O estômago é graças à disposição do seu músculo bem equipado para desempenhar três funções:

1) Mistura de alimentos

2) Armazenamento de grandes quantidades de alimentos

3) Esvaziamento no duodeno

Mistura de alimentos

Até que chyme esteja presente no estômago, ondas de contracção fracas (chamadas ondas de mistura) são formadas no seu terço superior. Elas aparecem regularmente a cada 20 segundos e são baseadas na automaticidade do músculo liso. Uma vez que a onda de mistura se estende do corpo do estômago ao antro, ela se torna mais poderosa e empurra fortemente o chyme para o piloro. No entanto, à medida que o esfíncter pilórico é fechado, encontra o chyme para as extremidades cegas e só se mistura, respectivamente, sob a alta pressão escapa de volta contra o movimento do anel contrátil. Este fenómeno chama-se retropulsão.

É bom notar que o esfíncter pilórico nunca está completamente fechado. O quimio que escapa através dele, tem o volume de apenas alguns mililitros, mas tem uma função importante pois o duodeno pode testar a sua composição e de acordo com essa motilidade gástrica é ajustada. Este fenômeno, que é aditivo à mistura de retropulsão, é chamado de bomba pilórica.

Descarga gástrica

Descarga gástrica tem o mesmo mecanismo que a retropulsão. Simultaneamente, porém, é acompanhado por uma diminuição da resistência contra a passagem de chyme através do piloro – ocorre o relaxamento do esfíncter pilórico. Assim, determinado volume de quima pode passar para o duodeno – dependendo da resistência do piloro em um determinado momento. Geralmente falando: quanto maior o tom do esfíncter, maior a resistência contra a passagem do quima através do piloro e menor o volume de quima entra no duodeno.

O esfíncter pilórico é realmente apenas uma camada mais espessa de um músculo circular regular. Ele tem cerca de duas espessuras no piloro em relação ao resto do estômago. Normalmente, o seu tom é definido de forma a que a resistência seja pequena o suficiente para a passagem de fluidos, mas demasiado grande para a passagem de quimio sólido. Deve passar por várias misturas de retropulsão e ser suficientemente misturado com os sucos gástricos para continuar no duodeno.

O esvaziamento gástrico é controlado por vários fatores que podem ser divididos em dois grupos:

1) Factores gástricos

2) Factores duodenais

Factores gástricos

Factores gástricos geralmente potenciam o esvaziamento gástrico aumentando a frequência das ondas de mistura ou reduzindo o tom pilórico. Eles são activados se houver uma maior quantidade de alimentos no estômago (e especialmente alimentos ricos em proteínas, por exemplo, carne). O contacto dos peptídeos com a mucosa de antro provoca a secreção da hormona gastrointestinal gastrina.

Gastrin has the following effects:

1) Increases the production of gastric juice that has low pH

2) Increases the frequency of spontaneous motor activity of the stomach (mixing waves)

3) Decreases the pyloric sphincter tone

Note that if there is a sudden increase of the frequency of mixing waves and a decrease of pyloric sphincter tone, increased efficiency of the pyloric pump occurs. This is the main mechanism of increased gastric emptying.

Duodenal factors

These are mostly inhibitory signals that block gastric emptying. There are two main groups:

1) Nerve feedback to enterogastric system

2) Feedback control through the gastrointestinal hormones

Nerve feedback to enterogastric system

If large volume of chyme passes through the pyloric sphincter into the duodenum, there is a distension of its wall leading to a reflex that slows down or completely stops gastric emptying. This signal is mediated:

1) Directly by the enterogastric system

2) Through the paravertebral sympathetic ganglion

3) Through the vagus nerve to the brainstem and back

All of them are called pyloric reflexes. Their effect is dual:

1) Decreased frequency of mixing waves

2) Increased tone of the pyloric sphincter

This slows down the mechanism of the pyloric pump.

In addition to the volume of the chyme, the pyloric reflexes are activated by the low pH (3.5-4), alta concentração de peptídeos no chyme e sua hipertonicidade ou hipotonicidade.

Controle de alimentação através dos hormônios gastrointestinais

Células epiteliais do duodeno exibem atividade sensorial para certos tipos de nutrientes. Elas ativam os reflexos pilóricos quando há mudanças no pH, concentração do peptídeo ou tonicidade. Na presença de lipídios eles aceleram a secreção destes mediadores (não só na presença de lipídios mas para os lipídios são os mais sensíveis):

CCK – colecystokinin

Este hormônio tem três importantes efeitos. Ele reduz a atividade da bomba pilórica, bloqueia o efeito da gastrina na motilidade gástrica e aumenta a secreção da bílis na chyme, pois ativa contrações da vesícula biliar.

Secretin

Secretin é produzido pelas células duodenais como resposta ao baixo pH da chyme. It inhibits gastric emptying.

GIP – gastric inhibitory peptide

GIP is produced as a response to the high lipid content in the chyme. Although it has an inhibitory effects on the gastric motility and especially on the the pyloric pump it is the weakest one of all three hormones.

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Motility of the small intestine

Contractions of the muscle layers of the small intestine can be divided into two groups:

1) Segmentation contractions

2) Propulsion contractions

Segmentation contractions

Process of the segmentation has already been discussed above. We only briefly discuss its causes here. Segmentation is a manifestation of electrical slow-waves, which represent action potentials generated by the automaticity of smooth muscle. Maximal frequency of these slow waves is 12/min. Portanto, a segmentação também pode ocorrer até 12 vezes por minuto, mas apenas em casos muito raros. A freqüência normal do movimento de segmentação é de cerca de 3 por minuto.

Contrações de propulsão

O seu mecanismo já foi descrito na parte introdutória. O anel contrátil no intestino delgado tem uma velocidade de cerca de 0,5-2 cm/min. Mais rápido nos segmentos proximais, nos segmentos distais retarda. Um anel contrátil percorre uma distância máxima de 10 cm, depois sai e o chymus espera pelo novo anel. Portanto, a velocidade total de passagem do chyme é de 1 cm/min.

Controle da motilidade do intestino delgado

Há um aumento dos movimentos de propulsão no intestino delgado após cada refeição. Isto é devido tanto à presença de quimio no intestino delgado como ao reflexo gastroentérico. Este reflexo é uma resposta ao alongamento da parede do estômago e aumenta a motilidade do intestino. Os componentes deste reflexo encontram-se completamente no plexo mioentérico. Além disso, as hormonas actuam – CCK, gastrina, insulina, motilina. Elas são secretadas pós-prandialmente e aumentam a frequência dos movimentos de propulsão e de mistura. Por outro lado, a secreção e o glucagon inibem a motilidade do intestino delgado.

Válvula ileocecal

A função desta válvula é prevenir o refluxo de chyme do cólon para o intestino delgado. Na verdade, não é uma válvula, mas o orifício do íleo terminal, que se projeta para o ceco. Mas, devido à quantidade de músculo, funciona como uma válvula. A sua função depende da sua resistência. Cerca de 1500-2000 ml/dia de chyme passa por.

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Motilidade do cólon

Colon tem duas funções principais: absorver eletrólitos e água e armazenar resíduos sólidos antes de serem eliminados do corpo. Ambas as funções não requerem uma actividade motora extensa. Portanto, a camada muscular longitudinal está no cólon reduzida até a taenia. Elas representam três bandas musculares que se estendem ao longo de todo o comprimento do cólon. Sua motilidade é assim mais lenta que a do intestino delgado.

Haustração

É um movimento de mistura do cólon (um movimento de segmentação modificado). Primeiro, há uma contração muscular circular. Posteriormente contrai-se a taeniae formando o haustrum. Haustra forma o aspecto característico do cólon, que é composto por uma série de bolhas relativamente grandes. Durante as contracções da taenia, há um aumento da pressão no interior da haustra. Após cerca de 30 segundos a pressão atinge o seu máximo e nos próximos 60 segundos o haustrum desaparece. A formação de um novo haustrum começa após vários minutos num novo local (movimento de segmentação), e todo o processo é repetido.

Movimentos de propulsão

O movimento de propulsão é determinado principalmente pela haustração que progressiva e lentamente progride do ceco para o cólon sigmóide. A passagem do material digerido através do cólon por hemorragia mantida por cerca de 12 horas e o chyme líquido torna-se matéria fecal sólida.

No entanto, há um movimento de propulsão mais rápido do cólon, que ocorre três vezes por dia durante cerca de uma hora após uma refeição e dura apenas 15 minutos. Isto faz lembrar a peristaltismo. Há um anel de contração, que se move gradualmente na direção aboral. Surge no cólon transversal e a actividade normal de hemorragia desaparece durante cerca de 15 minutos.

Modulação da motilidade do cólon

Todos os movimentos do cólon descritos crescem em intensidade e frequência quando dois reflexos são desencadeados:

1) Gastrocolic reflex

2) Duodenocolic reflex

Gastrocolic reflex

Gastrocolic reflex is triggered by a high tension in the stomach wall. Myenteric plexus transports this signal through to the colon that increases the frequency of haustra formation.

Duodenocolic reflex

Duodenocolic reflex is triggered by a high tension in the duodenal wall. Signal spreads through the myenteric plexus to the colon and increases the frequency of action potentials in the smooth muscle cells. That increases speed of the propulsion movements.

Subchapter Author: Patrik Maďa