I principali processi che si svolgono nel GI sono: Motilità Secrezione Digestione Assorbimento Escrezione

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1 Il sistema gastrointestinale (GI) è costituito dal canale alimentare, che si estende dalla bocca all ano, e da organi ghiandolari associati che riversano i prodotti delle loro secrezioni all interno del canale alimentare I principali processi che si svolgono nel GI sono: Motilità Secrezione Digestione Assorbimento Escrezione 1

2 Il GI è un tubo cavo suddiviso in: bocca+faringe, esofago, stomaco, duodeno+digiuno+ileo (piccolo intestino), colon (grande intestino), retto e ano Ci sono formazioni ghiandolari a fondo cieco che derivano da invaginazioni delle cellule di rivestimento interno del tubo (es. ghiandole di Brunner) e anche organi ghiandolari veri e propri connessi al tubo mediante dotti (es. pancreas) 2

3 Le diverse regioni svolgono funzioni differenti. Lo stomaco ed il colon sono importanti organi di deposito dei prodotti della digestione del cibo (chimo); possiedono particolari specializzazioni sia sotto l aspetto anatomico (forma e dimensioni) sia per i meccanismi di controllo (es. presenza di cellule miscolari liscie) che permettono di svolgere al meglio la funzione di deposito Il piccolo intestino (specializzazione: grande superficie) espleta principalmente la funzione di digestione ed assorbimento Il colon riassorbe acqua e ioni per evitare che vengano eliminati La muscolatura presente nel contesto della parete permette il transito del cibo nel tratto GI e contribuisce a separare le diverse regioni mediante formazioni specializzate chiamate sfinteri (che operano anche una ritenzione selettiva del contenuto luminale e ostacolano il movimento in senso retrogrado) 3

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5 Il sangue venoso che drena dal tratto GI non torna direttamente al cuore, ma raggiunge il fegato attraverso il circolo portale 5

6 L irrorazione ematica dell intestino è importante per il trasporto in tutto l organismo dei nutrienti assorbiti Il flusso ematico che irrora il GI corrisponde al 25% della gittata cardiaca, ben oltre il fabbisogno dei tessuti del GI; dopo un pasto, ulteriore sangue viene deviato dai tessuti muscolari al GI (aumentate esigenze metaboliche e bisogno di rimuovere i nutrienti assorbiti) Un ruolo importante nella rimozione delle sostanze liposolubili assorbite viene svolto dal drenaggio linfatico 6

7 La parete del tubo è costituita da più strati di cellule specializzate 7

8 La mucosa è lo strato più interno L epitelio è costituito da un singolo strato di cellule specializzate che delimitano il lume di tutto il tubo Sono presenti cellule epiteliali specializzate, ad es. gli enterociti (assorbimento), cellule enteroendocrine (rilasciano peptidi e amine regolatori), cellule della mucosa gastrica che secernono protoni, cellule che secernono mucina (protezione della parete e lubrificazione del lumen) etc 8

9 L epitelio varia molto a seconda della regione del GI Le cellule epiteliali a disposizione colonnare sono tenute insieme da giunzioni strette (tight junctions) La superficie dell epitelio è irregolare per la presenza di villi e cripte L epitelio viene continuamente rinnovato e rimpiazzato (ogni 3 giorni nell uomo) da cellule staminali intestinali disposte nelle cripte 9

10 La lamina propria è composta da tessuto connettivo lasso (collagene ed elastina) Sono presenti anche diversi tipi di ghiandole, vasi linfatici e linfonodi, capillari e fibre nervose La muscolaris mucosae è lo strato più interno della muscolatura liscia intestinale (provoca pieghe e creste tipiche della mucosa) 10

11 La sottomucosa è costituita da tessuto connettivo lasso In alcune regioni sono presenti anche ghiandole (invaginazioni o pliche della mucosa) I tronchi nervosi di maggiore dimensione, insieme ai vasi sanguigni e linfatici più grandi presenti nella parete intestinale, decorrono nella sottomucosa, che contiene anche uno dei plessi del sistema nervoso enterico, il cosiddetto plesso sottomucoso (o plesso di Meissner) La muscolaris externa (o propria) è costituita da due strati: circolare interno e longitudinale esterno Il plesso mienterico (o plesso di Auerbach) decorre tra gli strati La sierosa (o avventizia) è lo strato più esterno del tratto GI ed è costituita da uno strato di cellule mesoteliali squamose Fa parte del mesentere, che riveste la superficie della parete addominale e mantiene sospesi gli organi addominali all interno della cavità addominale 11

12 Il tratto GI va incontro a periodi di quiescienza e periodi di intensa attività Nella regolazione delle sue funzioni sono implicati 3 meccanismi di controllo: Endocrino Paracrino Nervoso 12

13 Le cellule enteroendocrine (CEE) secernono ormoni che agiscono sia su cellule di altre regioni del GI sia su cellule di strutture ghiandolari associate (ad es. il pancreas) sia su cellule di regioni non direttamente implicate nei processi digestivi (ad es. il fegato ed il cervello) La secrezione è stimolata chimicamente o meccanicamente a livello della parete del tubo GI, oppure da segnali nervosi e di altro tipo anche indipendenti dall assunzione di cibo Esistono CEE di tipo aperto o chiuso (ad es. le cellule enterocromaffino-simili dell epitelio gastrico che secernono istamina) 13

14 Mediatori ormonali e paracrini del tratto GI 14

15 Importanti agenti paracrini sono: istamina nello stomaco, che diffonde nel liquido interstiziale della lamina propria e raggiunge le cellule parietali, stimolandole a secernere un liquido acido serotonina, che viene liberata da neuroni del sistema nervoso enterico, da mastociti della mucosa e da CEE specializzate dette cellule enterocromaffini, regola la contrazione muscolare liscia e l assorbimento di acqua attraverso la parete intestinale prostaglandine, adenosina, ossido nitrico (a livello intestinale) colecistochinina (via endocrina e paracrina) 15

16 Regolazione nervosa: un neurotrasmettitore viene liberato da una terminazione nervosa a livello del GI ed agisce sulla cellula innervata. In alcuni casi, tra le fibre nervose motorie e le cellule effettrici non esiste alcuna sinapsi le cellule del sistema nervoso estrinseco hanno il corpo cellulare al di fuori delle pareti del GI e fanno parte del sistema nervoso autonomo le cellule del sistema nervoso intrinseco (sistema nervoso enterico) hanno il corpo cellulare nella parete del GI (plessi sottomucoso e mienterico) e fanno parte del sistema nervoso autonomo 16

17 Nell innervazione parasimpatica le fibre pregangliari si portano nel tratto GI dove fanno sinapsi nicotiniche con neuroni postgangliari della parete del GI, facenti parte del sistema nervoso enterico. La componente parasimpatica agisce sempre tramite i neuroni del sistema nervoso enterico 17

18 Nell innervazione simpatica le fibre pregangliari si portano nei gangli prevertebrali (raramente nei paravertebrali) dove fanno sinapsi nicotiniche con neuroni postgangliari. Le fibre postgangliari decorrono insieme ai vasi per raggiungere il bersaglio a livello del GI (vasi stessi, ghiandole etc). 18

19 Esistono fibre afferenti sensoriali che decorrono sia nella componente parasimpatica (via vago-ganglio nodoso e poi nucleo del tratto solitario del tronco encefalico) che simpatica (gangli delle radici dorsali e poi afferenti al midollo spinale) Portano informazioni a livello del sistema nervoso centrale, le loro terminazioni periferiche si distribuiscono a tutti gli strati della parete del GI: natura del contenuto luminale, acidità, contenuto di nutrienti, osmolalità, grado di stiramento e contrazione della muscolatura liscia, stimoli dolorifici. Esistono anche vie riflesse (ad es. i riflessi vago-vagali) Simpatico (azione generalmente inibitoria) e parasimpatico (azione generalmente attivatoria) tendono ad avere effetti antagonisti 19

20 Il sistema nervoso intrinseco è costituito da neuroni di 2 plessi principali, interconnessi da fascetti di fibre intergangliari Si distinguono in neuroni afferenti, efferenti ed interneuroni e perciò possono formare circuiti riflessi locali I neuroni del sistema intrinseco possono essere influenzati dal sistema estrinseco Esistenza dell asse cerebro-viscerale tramite il rilascio a livello del GI di peptidi cerebro-viscerali 20

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