Spijsvertering en voeding prof. Himpens

Transcriptie

1 Spijsvertering en voeding prof. Himpens Deel 1 Speekselsecretie 3 grote speekselklieren Gl. Sublingualis: visceus secreet, rijk aan mucoproteinen. Gl. Parotis: sereus waterig speeksel. Rijk aan proteinen ( α-amylase) Gl. Submandibularis: seromuceus vocht. Dageijkse secretie: 1-1,5l in rust vooral afkomstig van gl. Submandibularis: 0.25ml/min stimulatie: activatie voornamelijk gl. Parotis 4-5ml/min (35-50% van dagelijkse secretie) Vochtig houden van de slijmvliezen gebeurt m.b.v. mucines Vorming en samenstelling van het speeksel zie pagina 2-3 voor benodigde afbeeldingen ionen en vochtsecretie lijkt sterkt op ultrafiltraat (bijvoorbeeld plasma). Maar actief proces. Aangestuurd door cholinerge M 3 -receptoren, α-adrenerge en peptide prikkels. Ca 2+ is voornaamste intracellulaire boodschapper. activatie apicale Cl - kanalen. Cl - secreet zuigt kationen aan via paracellulaire juncties (bv Na + ) osmolariteit zorgt voor aanzuiging van water. Intralobulaire gangen hebben Na + -K + uitwisseling en een HCO 3 - -Cl - uitwisseling. Na + -K + uitwisseling niet mogelijk bij trage secretie [Na + ] te laag. HCO 3 - -Cl - uitwisseling heeft verder een HCO 3 - resorptie bij trage secretie. Paracellulaire juncties hebben lage permeabiliteit voor water hypotone oplossing bij trage secretie. Ongelijke beweging elektrolieten t.o.v. water. Proteïnen secretie Amylase secretie voornamelijk door gl. Parotis (second messenger= camp). Optimale werking bij ph 6.9. werkt ook in alkalische of lichtzuur milieu. Inactivatie in de maag. Zetmeel glucose omzetting beinvloed de smaak van sommige voedselsubstanties. Mucussecretie (sterk geglycoseerde proteïnen) door gl. Sublingualis en gl.submandibularis. NIET door gl. Parotis! Parotis = zeer waterig speeksel. Lysozymen afkomstig van de macrofagen. Gaan vorming bacteriële flora tegen Daarnaast aanwezig in het speeksel: bloedgroep anti-genen, Ig-A antistoffen en verschillende groeifactoren. 1

2 HypoSalivatie: verminderde speekselsecretie. Bijna totale afwezigheid: xerostomie (<20ml/dag). Gepaard met gebitsaantasting, ontsteking van slijmvliezen en schimmelinfecties. Controle op speekselproductie Mechanisme van residuele speekselsecretie na wegname van alle prikkels is niet goed gekend. Vooral geproduceerd door submandibularis en kleinere speekselklieren. Secretie tijdens slaap bedraag ongeveer 1ml/uur. Neuronale beinvloeding Parasympatische: stimulatie door zien en ruiken van voedsel. Zorgt voor overvloedig waterig secreet (gl. Parotis). Effect door VIP. Langdurige en uitgesproke innervatie Orthosympatisch: korte toename van geringe viskeuze eiwitrijk secreet. Contractie myoepitheliale cellen Reflexen Verschil inherente en geconditioneerde reflex Inherente: citroenzuur leid tot speekselsecretie. Mechanische stimulatie (door kauwen en smaakprikkels) vooral op parotis. Deel 2 slikbeweging en de slokdarm Overdag gemiddeld: 70X/uur tijdens de slaap: 7X/uur tijdens de maaltijd: X/uur Slikbeweging in 3 fasen Orale stadium Faryngeale stadium Oesofagale stadium Orale stadium Modulate voedselbolus door tong naar achter gebracht kauwen stopt voorste deel van de tong naar beneden geduwt, middenste deel naar boven tegen harde verhemelte bolus verder naar achter geduwt activatie afferente Baro en Chemoreceptoren rond ingang farynx activatie slikcentrum in de hersenstam. Vanaf dit punt gaat het slikken autonoom = slikreflex. Faryngeale stadium Bolus kan 4 kanten uit Terugvloei mond geblokkeerd door druk van tong tegen het harde verhemelte Reflux nasofarynx verhinderd door drukken van weke verhemelte tegen nares posteriores Slik reflex > ademhalingsreflex ademhaling stilgelegd tijdens slikken = deglutief apnea. Bijeenbrengen valse en echte stembanden sluit larynx af Bovenste faryngeale spieren contraheren en bolus richting omhooggetrokken hypofarynx relaxatie faryngo-oesofagale sfincter 2

3 Oesofagalestadium Gespierde buis van 25cm. Boven afgesloten door Faryngo-Oesofagale sfincter (Upper Oesofagal Sfincter) en onderdaan door Gastro-oesofagale sfincter (Lower Oesofagel Sfincter). Bovenaan in de slokdarm is er gestreept spierweefsel aanwezig. Neemt af. Tegen het midden volledig uit glad spierweesfel. Slokdarm in rust UOS: 2-4 cm lange zone met druk van mmHg. Voornamelijk door tonische contractie m.circofaryngeus Slokdarmlichaam: bezit in rust noch tonische nog fasische activiteit. Licht negatieve druk, maat voor de intrathoracaledruk LOS: 2-5cm. Onduidelijk door welke oorzaak, berust gedeeltelijk op contractie circulaire spierlaag. Druk ±20mmHg hoger dan atmosferische druk. Druk in maag is 5-10mmHg hoger dan atmosferische druk. LOS druk stijgt mee met stijgende intra abdominale druk( altijd 10-40mmHg) verhinderd reflux. Druk LOS daalt bij inname van bijvoorbeeld: alcohol, caffeïne, vet, chocolade. Daling ook door progesteron (tijdens zwangerschap en postovulatoire periode van cyclus). Tonus neemt ook af door: anticholinergica, Ca 2+ antagonisten en morfine. Tonus neemt toe bij D 2 antagonisten en serotonine (5-HT 4 ) agonisten. Slokdarm tijdens slikbeweging Slikcentrum in de hersenstam coordineert slikbeweging in de drie stadia via n. glossopharyngeus en n. vagus peristaltische contractie van het gladde spierweefsel, beginnend boven in de farynx bij UOS. Slikbeweging in glad spierweefsel is coordinatie perifeer en centraal ZS. Vagale stimulatie beinvloed alle gladespiercellen gezamenlijk. Inhibitorische NT wordt vrijgesteld (NO/VIP) relaxatie volledige onderste helft. Hierna volgt sequentiële activatie en contractie. Gaat met enkele centimeters per seconde. Golf = primaire peristaltische contractie. De LOS ontspand zich met de rest van het lager slokdarm. Tonus blijft enkele boven intragastrische druk. Blijft 5-8 seconden zo, totdat de peristaltische golf aankomt contractie tot iets boven rustniveau. Andere contractiepatronen Secundaire Peristaltische contracties: treden lokaal op als gevolg van lokale dilatatie en verplaatsen zich caudaalwaarts. Doel is verwijderen achtergebleven voedselresten en maagreflux uit slokdarm verwijderen. Deglutieve Inhibitie: tijdens het drinken zal er niet voor elke slok een peristaltische beweging plaatsvinden. LOS zal gerelaxeerd blijven. Vloeistof stroomt door o.i.v. de zwaartekracht. Spontane relaxaties: spontane relaxatie LOS ten gevolge van dilatatie proximale maag. Ructus: in geval van aerofagie(inslikken van teveel lucht). Ontspanning LOS. Willekeurige ontspanning UOS. Geen ontspanning gassen terug naar maag gevoerd. Achalasie: afwezigheid van peristaltische beweging tijdens slikken. Voedsel kan niet of nauwelijks zakken. Leid tot uitzetting slokdarm en ophoping van voedsel. 3

4 Pyrosis: falen van LOS (te kort of verlaagde druk). Leidt tot zuurbrandern (pyrosis) en nietcardiale retrosternale pijn. Deel 3 De Maag De Maagmotiliteit Omzetting voedsel tot Chyme (=dik vloeibaar mengsel) De proximale maag zet uit tijdens voedselopname. Volume neemt toe van 50ml naar 1-1,5L. Kleine voedselinname activeert rekreceptoren extrensieke vago-vagale reflex vrijzetting NO/VIP ontspanning gladde spieren schuine laag van de maag. Zwak osilerende contracties (1/min 1/3min) stuwen lichtjes de chyme naar distaal. De distale maag bezit geen schuine spierlaag, behalve 2 banden langs de curvatuur. De circulaire spierlaag ontwikkeld zich meer naar distaal en vormt er de pylorus. Slow waves: pacemakercellen (cajalcellen) ter hoogt van grote curvatuur stellen een ocillerende membraanpotentiaal in voor de gladde spiercellen. 3/min. Leid niet tot contractie bereikt drempel niet. In maagcorpus Potentiaal van slow waves o.i.v. prikkel (vullende maag) wel contracties. Pacemakercellen bevinden zich ook in dunne darm. Ritme duodenum= 12/min, ritme ilium =9/min potentiaal wordt in dunne darm en rest van de maag bereikt door spikes op hoogtepunt van wave. Hoe meer spikes hoe sterker de contractie. Waves uit de maag bepalen ritme voor rest van Dunne darm =antero duodenale coördinatie. Tijdens vulling maag: zwakke antrale contractie. na maaltijd: niet occluderende contracties. Propulsie naar de pylorus. Juist voor terminale antrale contractie sluit de pylorus zich krachtig kneding en mengen van chyme stuwd chyme terug naar proximale maag Ontlediging Wanneer chyme tot partikels van 2mm verwerkt is zal het doorstromen naar het duodenum. pylorus staat hiervoor open. Deze staat constitutief open en sluit zich enkel voor terminale antrale contracties. Maagzuurvorming Bactericide werking (maag is steriel). Werkt in op quaternaire en tertiaire structuur van proteïnen. Bij stimulatie: membranisatie van K + /H + -ATPasen (opgeslagen in tubulaire vesikels). Vorming van zeer lange microvili. Pomp heeft extracellulair K + nodig. Voorzien door apicaal K + kanaal. Wordt vergezeld door apicaal Cl - channel. Beide geactiveerd door camp of Ca 2+ signaal. Basolateraal: expressie van Na + /K + -ATPasen (om intracellulair K + te voorzien voor secretie naar apicaal). Intracellulaire Cl - voorraad op peil gehouden door Cl - /HCO 3 pomp en/of NaKCl symporter. 4

5 Stimulatie tot secretie Parietaal cel heeft receptoren voor 3 prikkels AcetylCholine: Bind op M 3 (muscarine) receptoren. Zorgt voor een Ca 2+ vrijzetting en stimuleer de H + /K + -ATPasen. Vrijzetting door N. vagus Kan ook binden op G-cel en via deze weg Gastrine vrijzetten Gastrine: bind op Gastrine-CholeCystoKinine type B receptor (of CCK B -receptor). Type B afiniteit gastrine = CCK. Type A affiniteit gastrine << CCK. vrijzetting door G-cellen in het antrum (en duodenum) o.i.v. peptiden en AZ aanwezig in maaglumen. Of door stimulatie n. vagus via gastrine-releaseing peptide (GRP) Histamine: Bind op H 2 -receptor en zorgt voor een camp vrijzetting. Vrijzetting uit ECl-cel. Deze wordt geprikkeld en versterkt door acetylcholine en gastrine. Hierdoor zijn Histamine antagonisten zeer efficient in werking. Inhibitie van maagzuursecretie Somatostatine: peptidehormoon aangemaakt in D-cellen in corpus en antrum (=paracrien en endocrien). (groeihormoon inhiberend hormoon) In het Corpus: stimulatie door neuronale en hormonale prikkels in het Antrum: stimulatie door lage intraluminale ph (bescherming duodenum) en gastrinevrijzetting. Werkt rechtstreeks in op parietaalcellen (inhibitie Histamineprikkel door inhibitie adenylaatcyclase) via SST-receptor. onrechtstreekse inwerking via ECL-cellen. Blokkering vrijzetting histamine. Stimulatie van D-cellen in antrum door gastrine is feedbackloop somatostatine werkt rechtstreeks in op G-cel en inhibeert gastrine vrijzetting. Prostaglandines: (PGE 2 ) bind op EP 3 receptor. Bokkeert adenylaat cyclase in parietaalcel (inhibitie histamine signaal). Indirecte inhibitie via blokkering ECL en G-cellen. De terugkoppeling van de darm op de maagmotiliteit en de maagzuursecretie Hoge concentratie AZ, proteinen, vetten, koohydraten prikkeling duodenale chemoreceptoren sluiting pylores. (caloriestroom = 2kcal/min Modulatie van chymetoevoer niet meer voedingsstoffen (en vooral i.v.m. vetemulcificatie) dan verteerd kan worden. Moduatie ph duodenum te zuren ph beschadiging duodenum. = entrigastrische reflex. Receptoren voornamelijk van T1R en T2R familie. Koolhydraten: T1R2/3. Regelt darm en maagmotiliteit i.v.m. suikerinname. Werkt in op Na + afhankelijke glucose transporter SGLT1(gebruikt in dunne darm voor glucose opname). Hormoon ongekent 5

6 Peptiden en aminozuren (tryptophaan en fenylalanine) zetten gastrine vrij uit G-cellen. Vetzuren en monoglyceriden: zorgen voor vrijzetting van CCK en GIP en PYY (doet motiliteit afnemen) CCK: het CCK-releasing Peptide wordt gesecreteerd door het dunne darm epitheel. Tussen maaltijden door word het afgebroken in het lumen door proteasen. Dit proteasen wordt competitief bezet/geinhibeerd door vetten en bepaalde AZ tijdens maaltijden CCK-RP kan inwerken op I-cellen CCK vrijzetting. CCK werkt in op parietaalcellen. GIP: Gastric inhibitory peptide. Vrijzetting uit K-cel door stimulatie van vetten. Belangrijkste effect is vrijzetting van insuline Zuren: vrijzetting Secretine uit S-cellen. S-RP blijft ook intact bij aanwezigheid van voedsel. Vrijzetting bij ph van < 4.5 in duodenum en mindere maten jejunum. Osmoreceptoren: meten osmotische waarde in de darm en zetten een nog ongekend hormoon vrij. Maagzuursecretie modulatie gaat via de entrogastronen. Dit zijn secretine, VIP, CCK, GIP, neurotensine en PYY. Ze werken gezamenlijk in op de maagzuursecretie, want eenduidig kon er geen aangeduid worden. Secretine: via 1) inhibitie antrale G-cel 2) inhibitie parietaalcel 3)stimulatie somatostatine. CCK: bind op CCK A receptor op parietaalcel en inhibeert. GIP: inhibitie parietaalcel en G-cel. Tijdens maagontlediging zullen de AZ en de chyme verwijderd worden. Dit doet de gastrine stimulatie en de ph dalen weer verminderde zuurproductie. Overige maagsecreties Pepsinogeen: Groep inactieve pro-enzymen opgeslagen in secretorische zymogeengranules. Secretie door cholinergica, histamine, gastrine, CCK en secretine. activatie door klieving ph gevoelige banden, proteolyse gebeurt het snelste bij ph 2. ph optimum geschikt voor de maag (ph 1.5-2). Zorgt voor partiele hydrolysatie van proteïnen. Functie kan volledig door de pancreas overgenomen worden. Maar handig bij vertering collageen en vooral vlees. Zorgen voor de vrijzetting van peptiden. Deze kunnen intestinale hormonen (CCK, gastrine,..) induceren. Intrinsieke factor van Castle Noodzakelijk voor de opname van Cobalamine (Vitamine B 12 ). Secretie door parietaalcellen. 6

7 Natuurlijke protectie tegen maagzuur. Maagwand bezit intrinsieke bescherming tegen maagzuur. Bestaat uit een mucuslaag en bicarbonaatrijke secretie. Mucuslaag: glycoproteïnerijke mucines. Polymeriseren tot tetrameren gestabiliseerd door disulfidebruggen. Worden beschermt tegen pepsine door de koolhydraatrijke zijketens. Verbindselementen zijn rijk aan cysteïnen maar arm aan koolhydraten gevoelig aan pepsine en proteolyse door maagzuur. Draagt bij tot vorming van visceuze en kleverige wateronoplosbare gel. Stimulatie: (schijn)voeding, vagale stimulatie en in mindere maten VIP, secretine, PGE 2. Alkalisch vocht: bicarbonaatsecretie wordt vastgehouden in mucus om zo een zeer lokale barrière te vormen. HCO 3 - secretie via HCO 3 - /Cl ATPasen. Paracellulair lekt er Na + en H 2 O door. Aantasting barriere door acetylsalicylzuur, niet-steroïdale antiflogistica door blokkering COX en drop in PGE 2. Ook etsend lokaal effect op mucus. Tabakgebruik verminderd PG productie, stimuleert pepsine secretie (bijgevolg zuurproductie). Continue adrenerge stimulatie verminderd HCO 3 - productie. (door stress). Rol van de bloedstroom Agressie van zuur versterkt de lokale bloedcirculatie (vasodilatatie door NO of CGRP) voert zuur af, buffert. Laesies bij verminderde maagdoorbloeding zuren werken etsend in op maagwand (geen afvoer). Mucosa is zeer gevoelig aan deficiënte afvoer van substraten. Ulcus Pepticus: verbroken evenwicht tussen bescherming maag-darmwand, snelheid waarmee ze zich hersteld en agressieve substanties (maagzuur, pepsines, gal, ) zorgt voor wonden in de maagdarmwand. Maagrestrictie Verlies van reservoirfunctie, meng en maalfunctie, denaturatie en initiele afbraak van eiwitten, verlies van bacteriedodend milieu (risico op darminfecties), B 12 deficientie door afwezigheid Intrinsieke Factor, ijzertekorten, dumpingfenomeen. Dumpingfenomeen: voedsel komt rechtstreeks in dunne darm terecht. Hypertone oplossing ontrekt water uit de bloedbaan bloeddrukval. Zorgt ook voor snelle insuline piek. Regeling van de eetlust Onder controle van het centrale zenuwstelsel, op de hypothalamus werken 2 signalen in Anorexigene peptiden: remmen eetlust en energie-inname. Stimuleren energie uitgaven. Voorbeeld: α-msh, CCK, CRH, PYY, incretines, leptine en insuline Orexigene peptiden: verhogen eetlust en energie inname. Voorbeeld: NPY, Agouti-related protein en Ghreline 7

8 Ghreline: uit endocriene cellen t.h.v. maagfundus. Bloedwaarde neemt geleidelijk toe tussen de maaltijden, en zakt na een maaltijd. Prikkelt eetlust, stimuleert NYP en AGRP, versnelt maagontlediging, prikkelt maagzuursecretie, versterkt vetaanmaak en verhinderd perifere vetafbraak. (verhinderd snel gewichtsverlies) Peptide YY (PYY): aanmaak endocriene cellen dunne darm. Remt darm motiliteit. Remt in hypothalamus de NPY en AGRP spiegel. Remt eetlust af. CCK: geeft verzadingsgevoel door inwerking op hypothalamus, remt maagmotiliteit en maagzuursecretie. Incretines: Glucagon-like Peptide (GLP-1) en GIP (K-cellen duodenum en jejunum) komen vrij na veten koolhydraat rijk voedsel. Prikkelen insuline vrijzetting en geven een gevoel van verzadiging. maagzuursecretie en maagmotiliteit neemt af. Leptine (vrijzetting door vetweefsel na voedsel inname) en insuline stimuleren α-msh ( remt eetlust en tempering voedselinname). Leptine remt NPY af. Deel 4 De Dunne Darm Lengte van 3-8meter, 80% van volledige darm. 2-4 uur nodig voor volledige chyme passage. Duodenum: eerste korte segment (30cm leng) Jejunum: gemiddeld 2,5 meter lang, diameter 2-4cm. Sterk geplooide en gevileerde wand. Opname van elektrolyten en water in bloedvaten. Glycocalix bevat verteringsenzymen voor oligo-en disachariden, oligopeptiden, di- en tripeptiden. overgang jejunum ilium geleidelijk. Plooien nemen af in grote en in hoeveelheid. Diameter neemt af. Ilium: ongeveer 3.5 meter lang met een diameter van 2-3cm. Opname van water en elektrolyten en galzouten. De darm kan een peristaltische of segemntaire contractie uitvoeren. Deze hebben verplaatsing (netto propulsie) en mengen tot doel. Sfincter van Oddi 4-6mm lang. 4mmHg hoger dan druk in papil en 16mmHg hoger dan in duodenum sluitspier en anti-reflux. Trek fasisch samen. Opent tijdens maaktijd in coordinatie met contractie van de galwegen. Ileocaecale junctie Meestal gesloten met een zwakke drukzone van 20 mm Hg. Constrictie door α-adrenegre stimulatie. verhinderd reflux caecale inhoud naar ilium en vertragen chymestroom naar caecum. Normale propulsie is echter voldoende om reflux te voorkomen. Junctie speelt rol in bacteriële flora uit ilium te houden (samen met platen van Peyer) 8

9 Darmsecreties Klieren van Brunner: komen voor in het duodenum. Secreteren mucoïd alkalisch vocht ter buffering maagsap. Crypten van LieberKühn: komen over de volledige lengte van het darmsegment. Ongedifferentieerde cellen komen voor in de bodem van de crypten. Uitrijping en duurt 2-5 dagen. Absorberende cellen (entrocyten) vertonen microvilli en brushborder (glycocalyx laag). Hierin zitten de bijna alle verteringsenzymen in vast en voeren hier hun functie uit. Andere celtypen: slijmbekercellen, I, K, S, ECL, paneth enz enkel entrokinase komt voor in het lumen om er zijn werk te doen. Opname en afgave van vocht in endo-hormonaal, neurocrien en immunologisch geregeld. darmsecretie is in eerste plaats Cl - gestimuleerd door zowel camp, cgmp en Ca 2+. Gaat gepaard met verplaatsing van water. Deel 5 Pancreassecreties functioneel onderscheid tussen endo en exocriene pancreas. Endo: eilandjes van Langerhans 1-2% van de pancreas (dikke gram). Exo: lijkt op de speekselklier. Op de melkklieren na grootste en overvloedigste exocrien orgaan. Samenstelling pancreassap 1-2 isotoon vocht per dag. Afhankelijk van stimulus met 5-8gram proteinen. Enzymen Acinaire cellen maken isotoon vocht aan en verschillende enzymen. α-amylase voor suikervertering, 5 lipolytische enzymen. Ook een colipase dat as procolipase wordt gesecreteerd en ankerrol speelt tussen de micellen en het lipase. 4 endopeptidasen en 3 exopeptidasen ( uitgescheiden als pro-enzymen bv trypsinogeen, chymotrypsine, proelastase, procarboxypeptidase, ). 2 nuclease functionele reserve is zeer groot. 90% van massa mag verloren gaan voordat tekens van malabsorptie optreden. Secretie van water en elektrolieten De acinaire cellen maken een isotoon NaCl vocht aan. In de ducti wordt HCO 3 - vrijgegeven via een Cl - /HCO 3 - -pomp. Gestuurd door Ca 2+ afhankelijk Cl - -channel. Leidt tot een alkalisch vocht ph draagt samen met gal toe aan de neutralisatie van het maagzuur. Pancreasenzymen irreversibel geinactiveerd door ph<4. Stimuli Vrijzetting door vagale prikkel, CCK, Gastrine, bombesine ( GRP-verwant). Exocytose proces in cel is Ca 2+ afhankelijk. Secretine en neurocrien vrijgezet VIP en NO stimuleren aanmaak alkalisch sap door camp vrijzetting. Vet en eiwitverteringsproducten kunnen ook hiertoe leiden in beperkte maten. CCK zou via vago-vagale baan de pancreas stimuleren. 9

10 Voornaamste inhibitor is is Pancreatic Polypeptide. En Somatostatine inhibeert productie alkalisch vocht. Controle op Pancreas secretie Onderverdeeld in 3 fases Tijdens Cefalische (ontvangen van geur en zichtprikkels) en gastrische (aanwezigheid in de maag) fase komt de n. vagus tussenbeide met M 4 receptoren. maagdistentie leidt tot proteïnerijksecreet. Vagale prikkeling zet gastrine vrij stimuleert proteïnen secretie. Intestinale fase: tussenkomst entro-pancreatische hormonen en neuronale mechanismen. Secretine NaHCO 3 secretie. CCK, Gastrine, Bombesine proteïnen secretie. Entro-pancreatische reflex: verloopt via n. vagus. Trigger: volumereceptoren distentie dunne darm, osmoreceptoren voor hypertone oplossing, aminozuur en peptide receptoren, ph-receptoren. stimulatie cholinerge neuronen. Kan leiden tot 50% van de dagelijke secretie. Pancreas disfunctie: buikpijn, diarree, misselijkheid, braken, malabsorptie (voornamelijk vetten steatorrhee), vermiderde suikervertering (gedeeltelijk opgevangen door speeksel α- amylase). Diabetes type1 kan optreden bij zware pancreas disfunctie. Deel 6 Galblaas en galsynthese Synthese van gal in lever. Opslag en concentratie in de galblaas. Dagelijkse productie ml. Lever maakt alkalisch galsecreet aan. Speelt rol in Rode Bloed Cel afbraak. De afbraak begint in Milt. Ontbinding van hemoglobine in heem en globuline. Heem ijzer en vrij (indirect, vetoplosbaar, ongeconjugeert) billirubine (dit na enkele reacties). Koppeling aan albumine voor levertransport. Omzetting tot direct geconjugeert billirubine door conjugatie met glucuronzuur (o.i.v glucuronyltransferase). uitscheiding via de gal. In darm omzetting tot urobilinogeen. (gedeelte komt in entrohepatische cyclus terecht) verdere omzetting tot stercobiline geeft samen met galpigmenten kleur aan feaces. Galzout synthese cholzuur = cholesterol afgeleide. conjugatie Cholzuur aan taurine of glycine. vormt micellen (als het kritische concentratie bereikt). Vermeid aggregatie van vetten en neerslag van cholesterol tot nierstenen. 10

11 Entro-Hepatische Cyclus (not sure of we da moeten kennen) Galzouten zitten in de entrohepatische cyclus = opname in Ilium. Secretie via ductus hepaticus comunis in galblaas. Secretie via ductus choledocus papil van vater duodenum jejunum ilium heropname. Actieve heropname in distale ilium is belangrijkste mechanisme. (eerst verwijdering voedingsvetten). Via Na + afhankelijk actief secundair transport apicaal. En basolateraal via een HCO 3 - galzout symporter. Voor het prentje zie pagina 31. Transport in de entrocyt via I-BABP (transporteiwit). In de vena portea transport gekoppeld aan albumine. Opname in hepatocyten via 1)Na + taucholaat cotransporting protein (NTCP) of 2) Na + onafhankelijk anion uitwisselingssysteem (OATP s). Secretie in canaliculi via ATP afhankelijk proces canaliculair galzouten export pomp/bili Salt Export Pump (BSEP) Passieve heropname: Glycine geconjugeerd cholzuur De Galblaas Opslag gal: 15-60ml. Zorgt voor indikking gal door absorptie vocht en elektrolieten door galepitheel % vocht en ionen absorptie per uur. Indikking galzouten tot 250mmol/l. Druk neemt slechts matig toe door concentratie gal. Evacuatie galblaas start al enkele minuten na inname voedsel d.m.v. intermittente contracties. tijdens cefalische en gastrische fase intermittente contracties galstuwing naar gedeeltelijk geopende sfincter van Oddi. Controle door n. vagus met activatie van cholinerge receptoren. intestinale fase o.i.v. CCK krachtige galblaascontractie. CCK heeft voor werking cholinerge input nodig. Progesteron zou zorgen voor een tragere galblaaslediging tijdens de zwangerschap. Galstenen: bij te grote [cholesterol] neerslag tot radiolucente, hypodense cholesterolkristallen. Radio-opake galpigmentstenen (belangrijk onderdeel= Ca zout geconjugeert bilirubine). Deel 7 het colon Gemiddelde input per dag: 1500ml. output ml vloeistof. Het ontrekt water, natrium en chloride. Voegt bicarbonaat en kalium toe. De Motiliteit Segmentale activiteit: lokale insnoering. Zorgt voor vermening en trage propulsie. Eerder onregelmatig proximaal en ritmisch distaal. Insnoeringen zorgen voor goed milieu voor fermentatie. Haustrale shutteling: insnoering begint ergens en beweegt zich naar proximaal en distaal. Beweegt de coloninhoud en stimuleert wateropname. MultiHaustrale propulsie: samentrekking van naast elkaar gelegen segmenten op min of meer hetzelfde moment. Frequent na maaltijd 11

12 Propagerende activiteit: Low Amplitude Propagating Contraction (LAPC): geringe amplitude. Frequentie en distributie vrij ongekent. High Amplitude Propagating Contraction (HAPC): AKA mass movement. Bestaat uit één of meerdere krachtige peristaltische golven die colon inhoud over relatief grote afstand verplaatst. Voorafgegaan door wegvallen segmentale activiteit in ontvangend en gevend segment. Na ontvangen hervat segmentale activiteit snel. Gaan vaak vooraf aan defecatie (vlak na het opstaan of na het ontbijt gastrocolische reflex). Mucussecretie Geen viliteit, wel instulpende krypten van lieberkühen mucussecretie. Bescherming darmwand tegen mechanische trauma en bacteriële werking. Helpt ook in de vorming faecale bolussen. Verder ook HCO 3 - en K + uitscheiding. Stimulatie door lokale reflexen of parasympatische neuronen. Bij irritatie: overvloedige mucus en watersecretie Bacteriën Proximale colon bacteriën rol in het verteringsproces. Niet pathogenen aerobe flora zal onverteerde koolhydraten verwerken tot lactaat, butyraat, acetaat,.. Ook bacteriën betrokken in synthese en opname van wateroplosbare vitaminen (bv B 12 ) en het vetoplosbare vitamine K. Distale Colon bacteriën zijn voornamelijk anaeroob, klein deel aeroob- anaeroob en microfiele aerobe bacterien. Zullen via deaminaties en decarboxylering inwerken op niet verteerde eiwitten en ongeabsorveerde AZ. zorgt voor toxische aminen en gassen Continentie en defaecatie Proximaal cilindrisch epitheel rijk aan zenuwuiteinden ANALyseert rectale inhoud. Normaal is het rectum leeg onder deze omstandigheden geringe tonische druk. Behoud van continentie 4 spiergroepen dragen bij tot anale kontinentie: inwendige anale sfincter, externe anale sfincter, m. levator ani en m. puborectalis. IAS: verdikking van distale rectale gladde spieren. 4cm lang, tonische rustdruk 50-60mmHg met kleine oscilleringen (7mmHg) van 15/min helpt anaal kanaal leeg te houden. Behoud Continentie in rust bepaald druk in anaal kanaal voor 85%. EAS: bestaat uit 3 gestreepte spierbundels. Activatie zowel reflectoir als willekeurig. Continue beperkte rustspanning (stijgt bij stijgende intra-abdominale druk bv niezen, hoesten, valsalva maneurver daalt tijdens de slaap). Activatie via rekreceptoren en sacrale reflexboog. tijdens persactiviteit stijging intra-abdominale druk, maar centrale inhibitie van externe anale sfincteractiviteit. Na defaecatie closing reflex = versterkte sluiting. m.puborectalis: verbind rectum via 2 spierbundels aan het pubis. Trekt rectum omhoog en naar voor. Hoek vormt een soort afsluiting (in rechtopstaande houding). Heeft beperkte rusttonus m. levator ani: trekt met zijn beperkte rusttonus de bekkenbodem en de anus omhoog. 12

13 Andere mechanisme: anorectale hoek, het flutter valve mechanisme, kleine diameter rectale ampulla t.h.v. anaal kanaal dat verder vernauwt bij stijgende intra-abdominale druk, mucosae die een plug kan vormen, Recto-anaal reflex Rectale distentie stimulatie mechanoreceptoren reflexatoire ontspanning IAS (= rectoanaalreflex). Bijdrage continetie IAS daalt tot 40%. Bij aanhoudende distentie herstelt zich tot 65%. EAS druk zal gedurende 60 seconden oplopen tot mmHg. Drukreceptoren zullen zich aanpassen (vooral gevoelig aan verandering) en IAS zal zich herstellen. Bij stijging intra-abdominale druk zullen m. levator ani en puborectalis hun functie behouden of zelfs opvoeren. sterke sfincterspanning toename kan gebeuren door dilatatio ani. Bij mictie ontspanning EAS en urethrale sfincter vanwege gemeenschappelijke embryonale oorsprong en analoge innervatie. De Defecatie Faeces: 3/4 de water, ¼ vaste stof 30%anorganische stoffen, 2-3%proteïnen, 30% onverteerd voedsel, galpigmenten, afgestorven epitheelcellen,. Rectum doorgaans leeg. Wanneer er massa het rectum inschuift zal het geanalyseerd worden en geëvalueerd voor defecatie (afgaan op aard, massa, goesting) Spontane autonome defecatie (AKA in de broek doen) Stijging intra-abdominale, rectale inhoud tegen epitheel van proximaal anaal kanaal gedreven. Laat inhibitie en regulatie EAS toe. Na toestinsreactie verdwijnt EAS tonus gevolgd door passieve uitdrijving van de faecale massa. Willekeurige of sociaal aanvaardbare defaecatie Mogelijk door reflexoire contractie externe anale sfincter na toestingsreactie. Vanaf maximale vulling (200g) pijnsensatie. 200ml = onweerstaanbare drang. Wanneer defaecatie dan plaats moet vinden word er gehurkt verwijderd anorectale hoek. buikpers in werking stijging intra-abdominale druk IAS ontspant. willekeurige ontspanning EAS. = doorgang faecale massa. Deel 8 het interdigestief Migrerend motorisch Complex Na vasten contractiel patroon ter verwijdering van speeksel, maagsecreet, celresten, onverteerd voedsel, Gebeurt in 3 fasen in heel GIS. 3-6 keer per dag. Motiline! Voor de maag: Fase 1 (40-60min): er zijn ± geen contractiepatronen meer. Fase 2 (30-45min): intermittente actiepotentiale en contracties. Nemen in frequentie toe naar het einde van fase 2 Fase 3 (5-15min): maximale herhalingsfrequentie. Sterke antrale contracties met 1.5 keer de kracht van antrale contracties bij een gevulde maag. 3/min 13

14 Einde fase 2 en begin fase 3 lediging maag, pylorus sluit zich niet bij interdigestieve golven. fase 3 AKA interdigestieve houskeeping. In dunne darm en duodenum verschijnen ze met lichte vertraging. Supponatie op complexen migrerend uit de maag. Complexen kunnen onderweg ook uitdoven. Fase 1: geen actiepotentialen. Geen netto beweging Fase2: willekeurige ongecoordineerde activiteit van actiepotentialen. Nemen progresief toe. Segmentale en lokale peristalsis met voortgeleiding over korte afstand Fase 3: sterke activiteit met maximale frequentie. Frequentie maximaal 12/min. Verhinderd bacteriele groei in dunne darm. Pancreatische en galblaascontractie cyclisch om min. Ontleding van galblaas met ±20% ter verwijdering microkristallen. Elektrische activiteit colon niet synchroon met rest van het lichaam. vermijd defaecatie om de min. Deel 9 Opnamefunctie voor het voedsel De absorptie van elektrolieten en wateropnamen Darm is zeer waterig milieu, nodig voor diffusie elektrolyten en contact van de enzymen met de voedingsmiddelen. Dunne darm scheid per dag ±1l water uit. Dit kan maximaal oplopen tot 10-20l/d. opname capaciteit is ook zeer hoog. Dikke darm neemt 1-2l/24u op. Maximale capaciteit 5l/dag. Colon regelt vochtgehalte en elektrolyten gehalte in de faeces. Transcellulaire Na + en Cl - absorptie Dunne Darm: apicaal zijn er de Cl - /HCO 3 - -antiporters en Na + /H + -antiporters (elektroneutraal). Zorgen voor een chloor en natrium influx. Basolateraal Na + /K + -pomp (Natrium naar lichaamszijde en Kalium naar intracellulair) en chloor gaat blijkbaar gewoon naar het lichaam. Zie prent pagina 41. In het Jejunum wordt inwaarts natriumtransport gekoppeld aan import van glucose, AZ, Vitaminen, galzouten Colon: via apicale Na + selectieve amiloride gevoelige kanalen. Natrium depletie en dehydratatie stimuleerd opname. Opname gaat gepaard met natrium secretie door verhoogde vrijzetting van mineraalcorticoïden. Aldosteronen verhoogt het aantal Na + kanalen (en de basolaterale Na + /K + -kanalen). HCO 3 - transport Jejunum: reabsorptie HCO 3 - in elektroneutraal proces met Na +. Ilium en colon: Opname Butyraat en chloor in antiporter (HCO 3 - secretie). 14

15 Opname van K + Actieve K + absorptie via H + /K + -pomp apicaal. Basolateraal via KCCtransporters (kaliumchloride Cotransporter). Ook Kalium leksysteem via aldosterone gevoelig K + -kanaal. (nodig voor Natrium opname) Opname van Vocht Duodenum en jejunum vertonen zeer permeabele membranen. Osmotische evenwicht kan zich zeer snel instellen. Vocht aantrekken gebeurt door ionenverplaatsing over een concentratiegradiënt (13mM in het jejunum, 100mM in het ilium en maximalisatie in het colon en rectum). Rol van de dunne darm in de digestie en absorptie van voedsel. Digestie vind plaats ter hoogte van de brushborder oplossen tot kleine gemakkelijk opneembare moleculen Jejunum: opname AZ, vetten, koolhydraten grootste fractie elektrolyten Ileum: ionen, vitamine B 12 en foliumzuur. De proteïnen: Opname: 100g/dag. dierlijke oorsprong beter verteerbaar. Ook hoog proline en fosfopeptiden gehalte zijn resistenter tegen enzymatische vertering. Dagelijks ook opname van g endogene eiwitten. Met 6-10g dat terecht komt in de faeces. Digestie: Pepsine: endopeptidase van de maag. Zet maximaal 10-15% van opgenomen eiwitten om in AZ. Geholpen door maagzuur (denaturatie) Pancreas pepsines: uitscheiding in inactieve vorm o Trypsinogeen: activatie door entrokinase tot trypsine verdere autokatalytische activatie en activatie andere pancreas pepsines. Werkt ter hoogte carboxyterminal op basische AZ. (endopeptidase) o Chymotrypsine: klieft neutrale aromatische carboxyuiteinde.(tyrosine en fenylalanine) endopeptidase o Elastase: alifatische neutrale AZ. Endopeptidase o Carboxylase B: splitst terminale basische AZ af (exopeptidase) o Carboxylase A: splitst terminale neutrale alifatische en aromatische AZ af exopeptidase. Absorptie opname mechanismen in dunne en dikke darm. Worden vanwegen geringe toevoer niet gebruikt in dikke darm. Zijn wel nuttig neonataal of na ileostomie AZ opname in entrocyten via secondaire Na + /AZ cotransporters gedreven door Na + /K + -pomp. worden niet gemetaboliseerd, met uitzondering van glutamine en glutaminezuur. Afvoer basolateraal gebeurt passief (via difusie of gefacilireerd) 15

16 Peptide opname bevatten glycine en proline (verteringsresistent). Opname systemen niet selectief en bestemd voor di- en tripeptiden. Grote capaciteit, energie gehaald uit Na + /K + -pomp. Drijft Na + /H + -kanaal creert zuur microklimaat voor een H + /Peptide-pomp. Eenmaal in de cel omzetting tot vrije AZ door substraat specifieke peptidasen Opname van vetten Opgenomen vetten zijn: 90% triglyceriden, fosfolipiden, cholesterol en vetoplosbare vitaminen A,D, E en K. Eerst mechanische bewerking: kauwen, emulsifieërd beetje. Daarna in duodenum volledige emulsificatie door de galzouten. Zorgen voor maximaal contactopppvervlakte voor pancreaslipase om op in te werken. Chemische vertering diglyceriden en vooral monoglyceriden. lossen gemakkelijk op in de micellen gecreeerd door de galzouten. Lipase wordt bijgestaan door Colipase in vertering van vetten (cholzouten inhiberen lipase werking) Absorptie: vooral in de eerste 100cm van jejunum. gefaciliteerd door zuur microklimaat in de mucus. Protoneerd VZ waardoor ze worden vrijgegeven uit de micellen. Zullen door grote vetoplosbaarheid doorheen plasmamembraan diffunderen. Overgang membraan cytosol geholpen door Fatty Acid Binding Protein (FABP). Concentratie hoogste in proximale jejunum en hoger in de villi dan in de krypten. Cholesterol: opname niet volledig opgehelderd. Via diffusie en gefaciliteerd transport. Opname koolhydraten Polysacchariden: Zetmeel (amylum+amylopectine) en glycogeen disacchariden: sucrose en lactose monosacchariden: glucose en fructose 400gram/dag Zetmeel is 1:4 onvertakt amylum tov vertakt amylopectine. Meer amylum verlaagt verteerbaarheid. raffinose en vezelstructuren onverteerbaar Speekselamylase: zetmeel maltose, maltotriose en α-limitdextrine (5-10 glucose moleculen) α-glucosidasen: hogere verteringscapaciteit dan absorptievermogen darmmucosa o glycoamylase en isomaltase (α-dextrinase): maltose, maltotriose en α-limitdextrine glucose. zeer actieve enzymen o Sucrase : Sucrose glucose + fructose. Zeer efficiënt, adaptief en weinig specifiek o β-galactosidase: lactose β-glucose + β-galactose. klieft β-glycoside binding. Niet adaptief en verminderde expressie bij toenemende leeftijd 16

17 Opname glucose en galactose via SodiumGlucoseTransporter1 (SGLT1 = actief secundair transport) opgenomen in entrocyten. Fructose via Glut 5 (gefaciliteerde diffusie) Afgifte aan bloedbaan via Glut2 voor fructose, galactose en glucose 17