2 Οκτωβρίου 2020

Η λειτουργία του γαστρεντερικού συστήματος: Μάθε τα πάντα

Μοιράσου το άρθρο:

Email Facebook Pinterest LinkedIn X (Twitter)

Το λεπτό έντερο, όπως και το υπόλοιπο του γαστρεντερικοου σωλήνα, είναι ένα ευφυές όργανο. Δημιουργεί μια μεγάλη ποικιλία μοτίβων κινητήρα για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις κινητικότητας σε διαφορετικές καταστάσεις.

Οι λειτουργίες του γαστρεντερικού μας συστήματος

Η βασική κινητική λειτουργία του γαστρεντερικού μας συστήματος μετά από ένα γεύμα είναι να αναμειγνύει το χύμα με εξωκρινικές και εντερικές εκκρίσεις, να αναδεύει το περιεχόμενό του για να τα εκθέτει ομοιόμορφα και ομοιόμορφα στην επιφάνεια του βλεννογόνου και να τα προωθεί απομακρυσμένα με ρυθμό που επιτρέπει τη βέλτιστη απορρόφηση των συστατικών των τροφίμων και την επαναρρόφηση της χολής.

Οι περισσότερες από αυτές τις λειτουργίες στο γαστρεντερικό σύστημα εκτελούνται με μεμονωμένες φάσεις συστολών. Στους ανθρώπους, οι φασικές συσπάσεις είναι σε μεγάλο βαθμό ανοργάνωτες σε χρόνο και χώρο.

Αυτές οι συσπάσεις μπορεί να προκαλέσουν ανάμιξη και ανάδευση του περιεχομένου του αυλού με αργή απομακρυσμένη πρόωση. Ενίοτε, μια μεμονωμένη συστολή μεγάλου πλάτους και μεγάλης διάρκειας μεταναστεύει σε αρκετά εκατοστά και μπορεί να προωθήσει γρήγορα το περιεχόμενο σε αυτήν την απόσταση.

Σε γενικές γραμμές, οι χωρικές και χρονικές σχέσεις των μεμονωμένων φασικών συσπάσεων οργανώνονται λιγότερο περιφερειακά, με αποτέλεσμα έναν πιο αργό ρυθμό πρόωσης στο περιφερικό λεπτό έντερο από ό, τι στο εγγύς λεπτό έντερο.

Οι μεταναστευτικές συσπάσεις που δημιουργούνται μετά από ένα γεύμα στο γαστρεντερικό σύστημα μπορεί επίσης να είναι προωθητικές, αλλά λόγω της απρόβλεπτης και ακανόνιστης εμφάνισής τους, ο ακριβής ρόλος τους στην μεταγευματική πρόωση δεν είναι πλήρως κατανοητός.

Ταχέως μεταναστευτικές συσπάσεις μπορεί να συμβούν όταν η ηλεκτρική δραστηριότητα ελέγχου σβήνει από φαρμακολογικούς παράγοντες ή κατά τη διάρκεια παρασιτικών λοιμώξεων. Οι επιδράσεις τους στην κινητικότητα δεν είναι ακόμη γνωστές.

Μεταξύ των γευμάτων, όταν ολοκληρωθεί η πέψη, το λεπτό έντερο δημιουργεί μεταναστευτικά κινητικά σύμπλοκα που βοηθούν να διατηρηθεί το λεπτό έντερο καθαρό απομακρύνοντας τα συντρίμμια από τις λάχνες και ρίχνοντάς τα στο παχύ έντερο.

Αυτό μπορεί να αποτρέψει τη διάσπαση αυτών των υλικών στο λεπτό έντερο και να περιορίσει τη συμβολή τους στην βακτηριακή υπερανάπτυξη. Οι γιγαντιαίες μεταναστευτικές συσπάσεις μπορεί να εκτελέσουν παρόμοια λειτουργία στο άπω λεπτό έντερο καθώς και να επιστρέψουν τυχόν παλινδρόμηση υλικού κοπράνων πίσω στο παχύ έντερο.

Ωστόσο, ο κύριος ρόλος των γιγάντιων μεταναστευτικών συσπάσεων στο γαστρεντερικό σύστημα μπορεί, σε παθολογικές καταστάσεις, να σχετίζεται με κράμπες στην κοιλιά και διάρροια. Οι γιγαντιαίες μεταναστευτικές συσπάσεις σχετίζονται με μαζικές κινήσεις.

Ο εμετός προηγείται μιας ανάδρομης γιγαντιαίας συστολής. Αυτή η συστολή αδειάζει γρήγορα το περιεχόμενο του εγγύς μισού του λεπτού εντέρου στο στομάχι για προετοιμασία της αποβολής του εμέτου με συστολή των κοιλιακών και των διαφραγματικών μυών.

Οι τρεις βασικοί μηχανισμοί ελέγχου των χωρικών και χρονικών προτύπων συστολών είναι μυογενείς, νευρικές και χημικές.

Η λειτουργία του γαστρεντερικού σωλήνα

Η κύρια λειτουργία του γαστρεντερικού σωλήνα είναι η μεταφορά νερού, ηλεκτρολυτών και θρεπτικών συστατικών. Για την εκτέλεση αυτής της λειτουργίας, το επιθήλιο που καλύπτει το γαστρεντερικό σωλήνα βρίσκεται σε στενή επαφή με τον γαστρεντερικό αυλό.

Επειδή ο αυλός συνδέεται με το εξωτερικό περιβάλλον και ανάλογα με τη θέση, έχει υψηλό βακτηριακό και αντιγονικό φορτίο, επομένως το επιθήλιο πρέπει επίσης να εμποδίζει τους παθογόνους παράγοντες εντός του γαστρεντερικού αυλού να αποκτήσουν πρόσβαση σε εσωτερικούς ιστούς.

Έτσι ο γαστρεντερικός σωλήνας προσπαθεί να σχηματίσει ένα φραγμό για τον διαχωρισμό του εντερικού αυλού από τον υποκείμενο ιστό, δημιουργώντας ταυτόχρονα ένα σύστημα για τη μετακίνηση νερού, ηλεκτρολυτών και θρεπτικών ουσιών κατά μήκος του φραγμού.

Μπροστά σε αυτό, τα επιθηλιακά κύτταρα του γαστρεντερικού σωλήνα σχηματίζουν ένα επιλεκτικά διαπερατό φράγμα που ρυθμίζεται αυστηρά. Επιπλέον, ο βλεννογόνος του εντέρου συμμετέχει ενεργά στην άμυνα του ξενιστή εμπλέκοντας το ανοσοποιητικό σύστημα του βλεννογόνου.

Η πολύπλοκη οργάνωση των ιστών και η ποικίλη κυτταρική σύνθεση είναι απαραίτητες για να επιτευχθεί ένα τόσο ευρύ φάσμα λειτουργιών.

Γαστρεντερική ενδοκρινολογία

Το έντερο είναι το μεγαλύτερο ενδοκρινικό όργανο στο σώμα. Οι ορμόνες του εντέρου που παράγονται από γαστρεντερικά εντεροενδοκρινικά κύτταρα διαμορφώνουν βασικές φυσιολογικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της ομοιόστασης της γλυκόζης και της πρόσληψης τροφής, καθιστώντας τους πιθανούς θεραπευτικούς υποψηφίους για τη θεραπεία της παχυσαρκίας και του διαβήτη.

Η κατανόηση της λειτουργίας των εντεροενδοκρινών κυττάρων και των μοριακών μηχανισμών που οδηγούν την παραγωγή ορμονών είναι ένα βασικό βήμα προς την κινητοποίηση ενδογενών αποθεμάτων ορμονών στο έντερο ως θεραπευτική στρατηγική.

Οι ορμόνες του εντέρου μοιράζονται ορισμένα χαρακτηριστικά: Η δομή τους ομαδοποιεί τις ορμόνες σε οικογένειες, καθεμία από τις οποίες προέρχεται από ένα μόνο γονίδιο. Ένα γονίδιο ορμόνης εκφράζεται συχνά σε πολλαπλά πεπτίδια λόγω των διαδοχικών γονιδίων, της εναλλακτικής συγκόλλησης ή της διαφοροποιημένης μετα – μεταφραστικής επεξεργασίας.

Με αυτούς τους μηχανισμούς, παράγονται περισσότερα από 100 διαφορετικά ορμονικά ενεργά πεπτίδια στο γαστρεντερικό σωλήνα. Επιπλέον, οι ορμόνες του εντέρου εκφράζονται ευρέως έξω από το έντερο. Οι διαφορετικοί τύποι κυττάρων συχνά εκφράζουν διαφορετικά προϊόντα του ίδιου γονιδίου και απελευθερώνουν τα πεπτίδια με διαφορετικούς τρόπους.

Κατά συνέπεια, το ίδιο πεπτίδιο μπορεί να δρα ως ορμόνη, τοπικός αυξητικός παράγοντας ή νευροδιαβιβαστής. Αυτή η νέα βιολογία προτείνει ότι οι γαστρεντερικές ορμόνες πρέπει να θεωρηθούν ως διακυτταρικοί αγγελιοφόροι μεγάλης γενικής επίδρασης.

Οι στόχοι των γαστρεντερικών ορμονών είναι συγκεκριμένοι υποδοχείς συζευγμένοι με πρωτεΐνη G που εκφράζονται στην κυτταρική μεμβράνη σε όλο το σώμα. Έτσι, κάθε ορμόνη του εντέρου αποτελεί ένα ρυθμιστικό σύστημα που λειτουργεί σε ολόκληρο τον οργανισμό.

Εντερική Γλοία και Φλεγμονή

Το εντερικό νευρικό σύστημα αποτελείται τόσο από εντερικούς νευρώνες όσο και από εντερικές γλοίες. Τα εντερικά γλοιακά κύτταρα περιγράφηκαν για πρώτη φορά από τον Dogiel και είναι πλέον γνωστό ότι υπερτερούν σε αριθμό νευρώνων περίπου 4: 1.

Στο παρελθόν, τα κύτταρα αυτά θεωρούνταν ότι εξυπηρετούσαν σε μεγάλο βαθμό υποστηρικτικό ρόλο.

Ωστόσο, πρόσφατα στοιχεία δείχνουν ότι τα εντερικά γλοιακά κύτταρα μπορεί να διαδραματίσουν πιο ενεργό ρόλο στον έλεγχο της λειτουργίας του εντέρου, συμπεριλαμβανομένης της κινητικότητας, της έκκρισης του βλεννογόνου και της άμυνας του ξενιστή.

Σε διαγονιδιακά μοντέλα ποντικών, όπου τα εντερικά γλοιακά κύτταρα επιλεκτικά αφαιρούνται, η απώλεια της γλοίας οδηγεί σε φλεγμονή του εντέρου και διαταραχή του επιθηλιακού φραγμού.

Η εντερική γλοία ενεργοποιείται ειδικά με φλεγμονώδεις προσβολές και μπορεί να συμβάλει ενεργά στη φλεγμονώδη παθολογία μέσω παρουσίασης αντιγόνου και σύνθεσης κυτοκίνης.

Η εντερική γλοία εκφράζει επίσης υποδοχείς για νευροδιαβιβαστές και έτσι μπορεί να χρησιμεύσει ως ενδιάμεσος στην εντερική νευροδιαβίβαση.

Έτσι, η εντερική γλοία μπορεί να χρησιμεύσει ως σύνδεσμος μεταξύ του νευρικού και του ανοσοποιητικού συστήματος του εντέρου και μπορεί επίσης να έχει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της ακεραιότητας του βλεννογόνου φραγμού και σε άλλες πτυχές της εντερικής ομοιόστασης.

Νευρικό σύστημα και γαστρεντερική λειτουργία

Η κατανόηση της νευρικής ρύθμισης της λειτουργίας και της αίσθησης του εντέρου καθιστά ευκολότερη την κατανόηση της αλληλεξάρτησης της συναισθηματικότητας, της συμπεριφοράς ή της υπερεπαγρύπνησης, της εντερικής λειτουργίας και του πόνου.

Το έντερο και ο εγκέφαλος είναι εξαιρετικά ενσωματωμένα και επικοινωνούν με αμφίδρομο τρόπο σε μεγάλο βαθμό μέσω του άξονα Aυτόνομου Νευρικού Συστήματος και Υποθαλάμου-Υπόφυσης.

Μέσα στο ΚΝΣ, ο τόπος ελέγχου του εντέρου βρίσκεται κυρίως στο μεταιχμιακό σύστημα, μια περιοχή του εγκεφάλου των θηλαστικών υπεύθυνη τόσο για την εσωτερική όσο και για την εξωτερική ομοιόσταση του οργανισμού.

Το λιμπικό σύστημα παίζει επίσης κεντρικό ρόλο στη συναισθηματικότητα, το οποίο είναι ένα μη λεκτικό σύστημα που διευκολύνει την επιβίωση και την αποφυγή απειλών, την κοινωνική αλληλεπίδραση και τη μάθηση.

Η δημιουργία συναισθημάτων και οι συναφείς φυσιολογικές αλλαγές είναι έργο του μεταιχμιακού συστήματος και, από νευροανατομική άποψη, αλληλεπίδραση μυαλού-σώματος »μπορεί να προκύψει σε μεγάλο βαθμό σε αυτήν την περιοχή.

Τέλος, το μεταιχμιακό σύστημα εμπλέκεται επίσης στη διαμόρφωση «από πάνω προς τα κάτω» της μετάδοσης του σπλαχνικού πόνου καθώς και της σπλαχνικής αντίληψης. Η καλύτερη κατανόηση των αλληλεπιδράσεων του ΚΝΣ( Κεντρικού Νευρικού Συστήματος), του ΕΝΣ (Εντερικού Νευρικού Συστήματος) και του εντερικού ανοσοποιητικού συστήματος θα βελτιώσει σημαντικά την κατανόησή μας για τις «λειτουργικές» διαταραχές και θα επιτρέψει έναν πιο παθοφυσιολογικό ορισμό των κατηγοριών ασθενών που βρίσκονται σήμερα υπό την ευρεία ομπρέλα του FGID.

Νευρολογικές ασθένειες, όπως η νόσος του Πάρκινσον, η νόσος του Αλτσχάιμερ, η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS) και η σκλήρυνση κατά πλάκας, συχνά σχετίζονται με λειτουργικές γαστρεντερικές διαταραχές.

Αυτές οι γαστρεντερικές διαταραχές μπορεί να εμφανιστούν σε όλα τα στάδια των νευροεκφυλιστικών ασθενειών, σε τέτοιο βαθμό ώστε να θεωρούνται πλέον αναπόσπαστο μέρος της κλινικής τους εικόνας.

Αρκετές σειρές στοιχείων υποστηρίζουν τον ισχυρισμό ότι, σε κεντρικές νευροεκφυλιστικές ασθένειες, οι αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου και οι μεταβολές του εντερικού νευρο-ανοσοποιητικού συστήματος θα μπορούσαν να συμβάλουν στις γαστρεντερικές δυσλειτουργίες, καθώς και την έναρξη και την εξάπλωση της νευρολογικής διαταραχής.

Ιδιαίτερη προσοχή έχει δοθεί επίσης για να συζητηθεί εάν οι μεταβολές του εντερικού βακτηριακού-νευρο-ανοσοποιητικού δικτύου θα μπορούσαν να αντιπροσωπεύουν ένα κοινό μονοπάτι που οδηγεί στην εμφάνιση των κύριων νευροεκφυλιστικών ασθενειών, παρόλο που κάθε ασθένεια εμφανίζει τα δικά της ξεχωριστά κλινικά χαρακτηριστικά.