Sistemul gastrointestinal (GI) sau canalul digestiv este format din gură, faringe, esofag, stomac, intestin subțire, cec, colon, rect și organele și glandele secretoare asociate (glandele salivare, pancreasul exocrin, vezica biliară și ficatul). Figura 19.1 prezintă organele GI și funcțiile generale individuale ale acestora. Cu toate acestea, funcția lor generală este de a obține nutrienți și apă din mediul extern.

structura

FIG. 19.1 Funcțiile organelor gastrointestinale (GI).

Sistemul GI se extinde de la gură la rect și include organe secretoare și glande. Sunt prezentate funcția fiecărei structuri și timpul de tranzit al bolusului alimentar sau al chimului de la aportul de alimente.

Embriologia tractului gastro-intestinal

Tractul gastrointestinal și organele sale asociate (ficat, vezică biliară și pancreas) se dezvoltă din endoderm. Peritoneul, care acoperă tractul GI, se dezvoltă din mezoderm. Rețineți că pancreasul, duodenul (descendent, orizontal și o parte din partea ascendentă), colonul ascendent și descendent, cecul (porțiuni variabile) și cele două treimi superioare ale rectului sunt retroperitoneale secundare; adică erau intraperitoneale când s-au format, dar au devenit retroperitoneale în timpul dezvoltării fetale.

Straturi ale tractului gastro-intestinal

Lucrând de la lumen spre exterior, straturile de țesut găsite în majoritatea tractului gastro-intestinal sunt mucoasa, submucoasa, muscularis propria și seroasa (FIG. 19.2).

Mucoasa

Mucoasa este compusă din epiteliu, lamina propria și mucoasa musculară.

- Epiteliul scuamos stratificat se găsește în esofag și rect. Epiteliul columnar se găsește în restul tractului gastro-intestinal.

Mucoasa din stomac formează pliuri proeminente (rugae) care servesc la creșterea suprafeței sale. Mucoasa din intestinul subțire are vilozități și microviliți care servesc la creșterea suprafeței sale.

- Lamina propria este un strat de țesut conjunctiv.

- Musculosa mucoasă este un strat de mușchi neted. Contracția mucoasei musculare modifică suprafața pentru absorbție sau secreție.

Submucosa

Submucoasa este un strat de țesut conjunctiv liber cu fibre de colagen și elastină.

Muscularis Propria (Externis)

Muskularul propriu (externis) este un strat muscular compus din mușchi circular și mușchi longitudinal.

- Acești mușchi sunt responsabili de peristaltism.

Serosa (Adventitia)

Seroasa este un strat fibros care este continuu cu căptușeala peritoneală.

FIG. 19.2 Structura peretelui și sistemul nervos enteric al tractului GI.

Funcția imună a tractului gastro-intestinal

Masa celulelor limfoide imunocompetente și a țesutului din tractul GI este echivalentă cu cea găsită în restul corpului. Imunocitele pot fi găsite în mucoasă și submucoasă și în plasturile Peyer din ileonul terminal. Aceste imunocite includ limfocite T și B, celule plasmatice, mastocite, macrofage și eozinofile. Când întâlnesc un antigen, răspund secretând mediatori inflamatori (de exemplu, histamină, prostaglandine, leucotriene și citokine). Acestea stimulează motilitatea GI și secreția de apă și electroliți, promovând astfel expulzarea antigenului ofensator.

Tabelul 19.1 rezumă apărarea imună a tractului gastro-intestinal.

Boli inflamatorii intestinale

Există două tipuri de boli inflamatorii intestinale (IBD): boala Crohn și colita ulcerativă. Boala Crohn este o boală inflamatorie cronică care poate afecta întregul tract GI, dar afectează cel mai frecvent ileonul terminal și colonul. Provoacă ulcere, fistule (comunicări anormale) și granulomate, producând simptome precum febră, diaree, scădere în greutate și dureri abdominale. Colita ulcerativă este o boală inflamatorie recurentă a colonului și rectului care produce diaree sângeroasă, scădere în greutate, febră și dureri abdominale. Atacurile acute ale bolii Crohn și ale colitei ulcerative sunt tratate cu medicamente sulfasalazină și 5-aminosalicilat (5-ASA). Boala Crohn poate implica, de asemenea, tratamentul cu steroizi. Aceste medicamente inhibă factorul de necroză tisulară α (TNFα) și interleukinele, reducând astfel răspunsul inflamator.

Sindromul colonului iritabil

IBS este o afecțiune idiopatică cronică. Simptomele includ dureri abdominale, balonare și crampe care sunt asociate cu alterarea obiceiurilor intestinale sub formă de constipație sau diaree. Tratamentul este ghidat de simptome și de severitatea acestora. IBS ușor poate răspunde la modificările dietetice. Medicamentele pot fi solicitate la pacienții cu simptome moderate până la severe. Antispastice (de exemplu, hiosciamină și diciclomină), laxative (docusat, bisacodil, senna sau agenți osmotici) și loperamidă sunt standard. În cazurile severe cu diaree, alosetronul, un antagonist puternic și selectiv al receptorului 5-HT3 care scade motilitatea și durerea intestinală, poate fi utilizat cu precauție, deoarece poate duce la constipație severă. (Notă: IBS nu este asociat cu modificări fiziopatologice în structura intestinului și este diagnosticat numai atunci când toate celelalte au fost excluse.)

Boala celiaca

Boala celiacă este o tulburare GI cauzată de consumul de alimente care conțin gluten (de exemplu, pâine și paste). Glutenul declanșează o reacție imună în intestinul subțire care provoacă atrofie viloasă și malabsorbție GI. Simptomele includ de obicei diaree, dureri abdominale și balonare; cu toate acestea, se poate prezenta cu semne ale aspectului de malabsorbție, de exemplu, anemie (din deficit de fier, vitamina B12 sau folat), sângerări (din deficit de vitamina K), osteomalacie (din deficit de vitamina D), edem (din deficit de proteine) și eșecul de a prospera. Este posibil ca pacienții să efectueze un test pozitiv de respirație cu hidrogen datorită distrugerii microviliilor și pierderii concomitente de lactază. Nu există tratament pentru această afecțiune, dar poate fi gestionată evitând permanent toate alimentele care conțin gluten.

19.2 Reglarea tractului gastro-intestinal

Controlul neuronal

Sistemul GI este bogat inervat atât de nervii extrinseci, cât și de cei intrinseci. Nervii extrinseci sunt cei care cuprind sistemul nervos autonom (ANS). Nervii intrinseci sunt cei care cuprind sistemul nervos enteric, o subdiviziune a sistemului nervos periferic. Sistemul nervos enteric transmite informații de la ANS și este, de asemenea, capabil să regleze în mod direct și independent multe funcții GI.

Inervație extrinsecă (sistem nervos autonom)

Nervii extrinseci asigură reflexe lungi, care coordonează activitățile în locuri separate pe scară largă de-a lungul tractului GI.

Diviziunea parasimpatică a sistemului nervos autonom. În general, diviziunea parazim-patetică stimulează funcțiile GI.

- Aprovizionarea neuronală parasimpatică a intestinului provine din nervii vagi și pelvieni.

- Nervul vag inervează esofagul, stomacul, pancreasul și colonul proximal. Reflexele vagovagale sunt reflexe lungi în care atât componentele aferente cât și cele eferente sunt mediate de nervul vag.

- Nervii pelvieni inervează colonul distal, rectul și anusul.

- Fibrele parasimpatice preganglionare sinapsă cu nervii sistemului nervos intrinsec (enteric) (plexul submucosal și myenteric).

- Fibrele se proiectează apoi de la corpurile celulare din ganglionii acestor plexuri la celulele secretoare, celulele endocrine și celulele musculare netede din sistemul GI.

Diviziunea simpatică a sistemului nervos autonom. În general, diviziunea simpatică inhibă funcțiile GI.

- Nervii colinergici preganglionari simpatici sinapsează în ganglionii povertebrali.

- Nervii postganglionari simpatici inervează tractul gastrointestinal de celiac, mezenteric superior și plex hipogastric superior și inferior.

- Fibrele simpatice postganglionare sinapsă în plexul submucosal și myenteric al sistemului nervos intrinsec.

- Unele fibre postganglionare sinapsează direct cu vasele de sânge și mușchiul neted.

- Fibrele se proiectează apoi de la corpurile celulare din ganglionii acestor plexuri la celulele secretoare, celulele endocrine și mușchiul neted din tractul GI.

Inervație intrinsecă (sistem nervos enteric)

Sistemul nervos enteric posedă toate elementele necesare pentru reglarea reflexă scurtă a funcțiilor GI, adică modificarea motilității și a activității secretoare prin nervii aferenți și eferenți în întregime în tractul GI. Este capabil să facă acest lucru fără modulații din sistemul nervos extrinsec, cu excepția esofagului proximal și a sfincterului anal extern.

Plex submucosal (plex Meissner)

- Acesta este situat în stratul submucosal dintre mucoasă și mușchiul circular din peretele tractului gastro-intestinal.

- Controlează în principal secrețiile GI și fluxul sanguin.

Plexul myenteric (plexul Auerbach)

- Acesta este situat între straturile longitudinale și circulare ale mușchiului neted din peretele tractului gastro-intestinal.

- Controlează în principal motilitatea mușchiului neted GI.

Control hormonal

Hormonii GI sunt eliberați din celulele endocrine din mucoasa anumitor regiuni ale sistemului GI, în special antrul stomacului și intestinul subțire superior.

Hormonii majori secretați de sistemul GI sunt gastrina, secretina, peptida 1 asemănătoare glucagonului (GLP-1), colecistochinina și peptida insulinotropă glucozodependentă (GIP). Controlul eliberării și acțiunile lor sunt rezumate în Tabelul 19.2.

Controlul paracrin

Substanțele paracrine sunt molecule de semnalizare eliberate de celulele din mucoasa GI care difuzează prin lichidul interstițial către celulele țintă din apropiere, unde își exercită efectele.

Cele două substanțe cheie paracrine ale sistemului GI sunt histamina și somatostatina. Controlul eliberării și acțiunile lor sunt rezumate în Tabelul 19.3.

Control neurocrin

Substanțele neurocrine sunt peptide sintetizate de neuronii tractului gastro-intestinal. Acestea sunt eliberate dintr-un axon în urma unui potențial de acțiune și difuză prin fanta sinaptică la țesutul lor țintă.

Cele trei substanțe neurocrine din tractul gastrointestinal sunt peptida intestinală vasoactivă, peptida care eliberează gastrină (bombesina) și encefalinele. Controlul eliberării și acțiunile lor sunt rezumate în Tabelul 19.4.