Φυσιολογία του Πεπτικού Συστήματος

Transcript

1

2 Φυσιολογία του Πεπτικού Συστήματος Δομή Γαστρεντερικού Σωλήνα Διατροφή και όρεξη Κινητικότητα γαστρεντερικού Πέψη και εκκρίσεις liver, gallbladder & pancreas Απορρόφηση Ηπατική λειτουργία Ερωτήσεις και απαντήσεις

3 Επισκόπηση Κύρια λειτουργία του ΓΕΣ: Η παροχή αναγκαίων θρεπτικών ουσιών στον οργανισμό Περιλαμβάνει: Τη μηχανική προώθηση της τροφής κατά μήκος του ΓΕ/σωλήνα Την πέψη της (διάσπαση των συνθέτων μορίων τροφής με μακρά αλυσίδα- σε απλούστερα μόρια) Στην πέψη και στην απορρόφηση συμμετέχουν πολλές εκκρίσεις από εξωκρινείς αδένες, ενώ το ήπαρ είναι σημαντικό στο μεταβολισμό ουσιών που έχουν ήδη απορροφηθεί

4 Overview of GI Processes Food Digestion Secretion Absorption Motility Blood Vessels

5 Γαστρεντερικό Σύστημα

6

7 Πεπτικός σωλήνας - alimentary canal Είναι μυϊκός αυλός (muscular tube) μήκους περίπου 8 meters Διέρχεται εντός των κοιλοτήτων (θωρακικής, κοιλίας και πυέλου) του σώματος Οισοφάγος Στόμαχος 12/δάκτυλο Νήστιδα (jejunum: m Ειλεός (Ileum): m Παχύ έντερο (large intestine): 1.5 m Η δομή του τοιχώματος, πως αυτός μετακινεί τις τροφές και η νεύρωση (innervation) είναι παρόμοια σε όλο το μήκος του

8 Gastro Intestinal System

9 Δομή του τοιχώματος του γαστρεντερικού σωλήνα

10 Βλεννογόνος Επιθήλιο (βλεννοπαραγωγά, ενδοκρινή) Φάρυγγας, Οισοφάγος, Πρωκτός Πολύστιβο πλακώδες Στομάχι, Λεπτό και Παχύ Έντερο Μονόστιβο κυλινδρικό Χόριο Στιβάδα συνδετικού ιστού από την οποία διέρχονται μικρά αιμοφόρα αγγεία, νευρικές ίνες και λεμφικοί πόροι Βλεννογόνιος Μυϊκός Χιτώνας

11 Περιβάλλει το μυικό βλεννόγονο Αποτελείται από λίπος, ινώδη συνδετικό ιστό και μεγάλα αγγεία και νεύρα Στα εξωτερικά όρια υπάρχει ειδικό νευρικό πλέγμα (υποβλεννογόνιο πλέγμα πλέγμα Meissner) To πλέγμα του Meissner είναι για το βλεννογόνο και τον υποβλεννογόνιο χιτώνα Υποβλεννογόνιος

12 Εξω μυικό στρώμμα - Muscularis externa Λείες μυικές ίνες με έσω κυκλοτερείς και έξω επιμήκεις μυικές ίνες ξεχωριστά από το μυεντερικό πλέγμα του Auerbach Νευρικές ίνες ελέγχουν τη συστολή (σύσπαση) αυτών των μυών μηχανική διάσπαση, περισταλτισμός των τροφών εντός του εντερικού αυλού

13 Πλέγματα του εντέρου - Plexus of lumen gut Auerbach's plexus (or myenteric plexus) παρέχει κινητική εννεύρωση και στα δύο μυικά στρώματα του εντέρου Εχει παρασυμπαθητική και συμπαθητική είσοδο Meissner's plexus Εχει μόνο παρασυμπαθητικές ίνες Παρέχει εκκριτικοκινητική εννεύρωση στον πλησιέστερο βλεννογόνου του εντερικού αυλού

14

15

16

17

18 Λειτουργίες της πέψης (Digestive Functions) Λήψη τροφής - Ingestion = intake of food Πέψη - Digestion = breakdown of molecules Απορρόφηση - Absorption = uptake nutrients into blood/lymph Αφόδευση - Defecation = elimination of undigested material

19 Ισορροπία της μάζας στο πεπτικό σύστημα daily Fluid input with output Ο άνθρωπος προσλαμβάνει (ingest) περίπου 2 liters υγρών ημερησίως Επιπλέον, οι exocrine αδένες (glands) and κύτταρα εκκρίνουν εντός του αυλού του γαστρεντερικού σωλήνα 7 liters (enzymes, βλέννη, electrolytes, ύδωρ)

20 Ο όγκος των εκκρινόμενων υγρών Ο όγκος των εκκρινόμενων υγρών είναι ισοδύναμος του 1/6 του συνολικού ύδατος του ανθρωπίνου σώματος (42 liters), ή περισσότερος από το διπλάσιο όγκο των 3 λίτρων του πλάσματος, και θα πρέπει να επαναρροφηθεί ή το σώμα ταχέως να αφυδατωθεί

21 Ημερήσια ισορροπία υγρών του ΓΕΣ Κατανάλωση 2 l/ημέρα Σίελος 1.5 l/ημέρα OUT 9 λίτρα/ημέρα Λεπτό έντερο απορροφά 8.5 l/ημέρα Παχύ έντερο απορροφά 0.4 l/ημέρα 0.1 l/ημέρα στα κόπρανα Γαστρεντερικές εκκρίσεις 1.5 l/ημέρα Παγκρεατικές εκκρίσεις 1.5 l/ημέρα Χολή 0.5 l/ημέρα Εντερικές εκκρίσεις 1.5 l/ημέρα IN 9 λίτρα/ημέρα

22 ΤΟ ΑΝΟΣΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΟΥ (βλεννογόνου) ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΙΚΟΥ Το γαστρεντερικό σύστημα είναι σημαντική πύλη εισόδου λοιμογόνων παραγόντων Παρόμοια, το έντερο επωφελείται από τις αλληλεπιδράσεις με την πολύπλοκη συμβιωτική κοινωνία (π.χ. μη παθογόνων) βακτηρίων, επειδή: αφενός παρέχει ευεργετικές μεταβολικές λειτουργίες και αφετέρου ενισχύει την αντίσταση στους παθογόνους μικροοργανισμούς Στο έντερο των θηλαστικών έχουν αναπτυχθεί σύνθετοι μηχανισμοί τόσο της έμφυτης όσο και της επίκτητης ανοσίας για τη διάκριση του οικείου από το ξένο

23 Εντερικός βλεννογόνος & ανοσιακή λειτουργία -1 Ο εντερικός βλεννογόνος περιέχει: περισσότερα λεμφοκύτταρα από αυτά που ανευρίσκονται στην κυκλοφορία καθώς και φλεγμονώδη κύτταρα με σκοπό να προφυλάξουν το βλεννογόνο στην περίπτωση που διαρραγεί ο επιθηλιακός αμυντικός φραγμός

24 Εντερικός βλεννογόνος & ανοσιακή λειτουργία-2 Είναι πιθανό τα ανοσοκύτταρα και τα προϊόντα τους να παίζουν ρόλο στη φυσιολογική λειτουργία: του επιθηλίου, των ενδοκρινικών κυττάρων, των νεύρων και των λείων μυών ιδιαίτερα σε: λοιμώξεις και σε απρόσφορες ανοσιακές απαντήσεις που διαιωνίζονται, όπως π.χ. σε φλεγμονώδη νοσήματα του εντέρου νόσος Crohn & ελκώδης κολίτις

25 Διατροφικές ανάγκες Ελεγχος πρόσληψης τροφής Διατροφή και Ορεξη Διατροφικές ανάγκες Δύσκολα καθορίζονται (διαφέρουν από άτομο σε άτομο) Η διατροφή πρέπει να παρέχει την επιπρόσθετη ενέργεια που χρειάζεται για το μεταβολισμό καθώς και τα αμινοξέα για τη σταθερή διατήρηση των λειτουργικών και δομικών πρωτεϊνών

26 Η ενέργεια μπορεί να προέρχεται από: υδατάνθρακες λίπος και πρωτεϊνες Μερικά αμινοξέα (τα απαραίτητα) δεν συντίθενται στον οργανισμό και πρέπει να λαμβάνονται από τις τροφές

27 Απαραίτητα αμινοξέα Βοηθούν τη δόμηση νέου ιστού ειδικότερα σε περιόδους ανάπτυξης (π.χ. βρεφική/εφηβική ηλικία καθώς και στην εγκυμοσύνη) Τρόφιμα με υψηλή βιολογική αξία πρωτεΐνης (που περιέχει όλα τα απαραίτητα για τον οργανισμό αμινοξέα) είναι τα τρόφιμα ζωικής προέλευσης όπως: το αυγό το κρέας το ψάρι το γάλα και το τυρί Βαλίνη Αλανίνη Λυσίνη Τρυπτοφάνη Λευκίνη Ισολευκίνη Ιστιδίνη Μεθειονίνη Φαινυλαλανίνη Θρεονίνη Τρόφιμα με χαμηλή βιολογική αξία πρωτεΐνης (που τους λείπουν τα απαραίτητα αμινοξέα) είναι τα: όσπρια, δημητριακά και λαχανικά

28 Ημερήσιες ανάγκες διατροφής - 1 Καθορίζονται με τους όρους της συνολικής ενέργειας και τις ανάγκες σε πρωτεϊνες Για ένα νέο ενήλικα άνδρα (με μέτριο φορτίο εργασίας): Ενέργεια: 12.6 MJ (3000 kcal) Πρωτείνες: 46 gr Joule (J), είναι μονάδα μέτρησης ενέργειας, έργου, ή ποσότητας θερμότητας στο σύστημα Διεθνές σύστημα μονάδων.

29 Ημερήσιες ανάγκες διατροφής - 2 Οι τιμές αυτές μπορούν να επηρεασθούν από πολλούς παράγοντες, όπως: Αυξημένη σωματική δραστηριότητα (απαιτεί υψηλότερη παροχή ενέργειας) Εγκυμοσύνη και θηλασμός (απαιτούν αυξημένη ενέργεια και πρωτεϊνες) Η ηλικία (αυξάνονται μετά τη γέννηση μέχρι την ενηλικίωση) Ορισμένα νοσήματα (π.χ. ο υποθυροειδισμός, αυξάνει το ρυθμό μεταβολισμού αυξάνονται οι απαιτήσεις σε παροχή ενέργειας)

30 Ιδιαίτερο ενδιαφέρον Εξειδικευμένες Ημερήσιες ανάγκες διατροφής Σε βιταμίνες και μέταλλα B12, φυλλικό οξύ, ανόργανος Fe Η ανεπάρκειά τους είναι σχετικά συχνή και οδηγεί σε αναιμίες Φυλλικό οξύ: 200 μg ΚΑΙ B12: 2 μg Άνδρες και γυναίκες : ίδιες ανάγκες Σίδηρος: Οι γυναίκες έχουν μεγαλύτερες ημερήσιες ανάγκες Γυναίκες: 15 mg (λόγω απώλειας κατά την εμμηνορρυσία) Άνδρες: 10 mg

31 Ελεγχος της πρόσληψης τροφής H όρεξη (appetite) ρυθμίζεται από σύμπλεγμα συστήματος του ΚΝΣ και περιφερικών σημάτων (signals) τα οποία αλληλεπιδρούν με σκοπό την προσαρμογή (ρύθμιση) της απάντησης του ατόμου για την πρόσληψη τροφής Η peripheral ρύθμιση (regulation) γίνεται με σήματα αισθήματος κορεσμού και παχυσαρκίας, ενώ Η central κεντρική ρύθμιση συμπληρώνεται από αρκετούς παράγοντες, όπως : neuropeptidergic monoaminergic και endocannabinoid

32 Περιλαμβάνουν: Satiety signals Αίσθημα κορεσμού cholecystokinin (CCK) glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and peptide YY (PYY) Προέρχονται από τη γαστρεντερική οδό κατά τη διάρκεια του γεύματος και μέσω του vagus nerve (Πνευμονογαστρικού νεύρου X συζυγία) Φθάνουν στον πυρήνα tractus solitarius (NTS) στο στέλεχος του εγκεφάλου CCK: διεγείρει την έκκριση γλυκαγόνης stimulates the gallbladder to contract and release stored bile into the intestine previously called pancreozymin, is synthesized and secreted by enteroendocrine cells in the duodenum

33 NTS - nucleus tractus solitarius a brainstem Από τον πυρήνα NTS οι προσαγωγές ίνες εισέρχονται στον τοξοειδή πυρήνα (arcuate nucleus - ARC) Εκεί τα σήματα κορεσμού ολοκληρώνονται με τα σήματα παχυσαρκίας - adiposity signals (leptin and insulin) και στη συνέχεια Με αρκετά hypothalamic suprahypothalamic inputs, δημιουργείται ένα σύμπλοκο δίκτυο νευρικών κυκλωμάτων (network of neural circuits) τροποποίηση της απόκρισης του ατόμου στο γεύμα

34 Entero-endocrine cells Εχουν κριτικό ρόλο στη ρύθμιση της όρεξης και στην ισορροπία της ενέργειας Τα I-cells (υποομάδα των entero-endocrine κυττάρων) και εντοπίζονται στο 12/λο, έκλυση cholecystokinin (CCK) σε απάντηση των: προσλαμβανομένων λιπών και αμινοξέων Παρά το δυνητικά κομβικό ρόλο τους στα θρεπτικά ανίχνευσης και στη διατροφική συμπεριφορά, τα native I- cells δύσκολα απομονώνονται για μελέτη

35 Gastrointestinal (GI) Hormenes Παίζουν σημαντικό ρόλο στη GI έκκριση, κινητικότητα, και στη συμπεριφορά λήψης τροφής (eating) Εχουν επίσης και τροφικό ρόλο στη GI οδό καθώς και Anorexigenic ρόλο (peptide YY) 3 ενδογενή πεπτίδια που συνδέονται με την πείνα και τον κορεσμό: γκρελίνη, πεπτίδιο ΥΥ (PYY), και λεπτίνη

36 Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) binds to pancreatic β cells and stimulates insulin secretion. Analogues of GLP-1 may be helpful in the treatment of type 2 diabetes mellitus PYY, peptide, released by cells in the ileum and colon in response to feeding and acts as an anorexigen

37 Effect of GI hormones on feeding Suppression of feeding (anorexigenic effect) CCK : is secreted primarily by the ingestion of fat and protein in chyme that comes into contact with the CCK secreting I cells that line the intestinal tract released in response to fat in duodenum causing activation of melanocortin in hypothalamus food intake PYY : secreted by cells in ileum and colon in response to calories and composition of food intake (esp. fat meal) food intake GLP-1 : enhance insulin secretion appetite

38 Control mechanisms of food intake

39 Έλεγχος της πρόσληψης τροφής Σταθερότητα ΣΒ στον ενήλικα Για τη σταθερότητα του ΣΒ στον ενήλικα, θα πρέπει το ποσό της προσλαμβανόμενης με την τροφή ενέργειας να είναι ισοδύναμο με τις μεταβολικές ανάγκες του οργανισμού Τι θα συμβεί εάν με την τροφή προσλαμβάνουμε περισσότερη ενέργεια απ όση χρειαζόμαστε? Το πλεόνασμα αποθηκεύεται ως λίπος και Αυξάνεται το ΣΒ Επομένως, απαιτείται ρύθμιση της πρόσληψης τροφής

40 Πως επιτυγχάνεται η ρύθμιση πρόσληψης τροφής? Η ρύθμιση γίνεται στον υποθάλαμο Συνεργασία των κέντρων της πείνας και του κορεσμού

41 Ανώτερο νευρικό κέντρο +/- -/+ Κέντρο κορεσμού - Υποθάλαμος Κέντρο Πείνας Αύξηση γλυκόζης πλάσματος Αύξηση όρεξης

42 Ρύθμιση πρόσληψης τροφής (1) Σειρά γεγονότων Γεύμα Διάταση στομάχου Αυξανόμενα επίπεδα θρεπτικών ουσιών τροφής στην κυκλοφορία του αίματος Διέγερση του κέντρου κορεσμού Αναστολή της επιθυμίας για πρόσληψη τροφής Η πείνα εμφανίζεται όταν οι ώσεις προς το κέντρο ελαττωθούν Στη Συνέχεια..

43 στη συνέχεια Ρύθμιση πρόσληψης τροφής (2) Οι αποθήκες λίπους απελευθερώνουν τη λεπτίνη* (πρωτεϊνη - ορμόνη), οποία δρα στον υποθάλαμο και αναστέλλει την πρόσληψη τροφής Ετσι, με το μηχανισμό αυτό διατηρείται σταθερό το συνολικό λίπος και Το σωματικό βάρος *Leptin, peptide hormone released by adipose tissue in response to triglyceride loading

44 Παράγοντες που επηρεάζουν τα κέντρα του υποθαλάμου Συγκινησιακές καταστάσεις Άγχος αυξάνει ή ελαττώνει την όρεξη Διαταραχές της πρόσληψης τροφής Νευρογενής ανορεξία (μειώνει την όρεξη) Βουλιμία (αυξάνει την όρεξη)

45 Παχυσαρκία Eίναι η παθολογική αύξηση του λιπώδους ιστού η οποία συνοδεύεται: από αντίστοιχη αύξηση του σωματικού βάρους, και συχνά από: σωματικές ψυχολογικές και κοινωνικές επιπτώσεις

46 Παχυσαρκία Ορίζεται όταν ο Δείκτης σωματικής μάζας (BMI Body Mass Index ) είναι μεγαλύτερος από 30 Kg/m 2 ΒΜΙ = (Σωματικό βάρος σε Kg) / Yψος σε m 2 H παχυσαρκία είναι σοβαρό πρόβλημα υγείας επειδή μπορεί να συνοδεύεται με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης διαφόρων παθήσεων Αν και ο υποθυρεοειδισμός μπορεί να προκαλέσει αύξηση του ΣΒ, επειδή ελαττώνει το μεταβολισμό, εντούτοις οι περισσότεροι παχύσαρκοι έχουν φυσιολογικό ή ελαφρώς μειωμένο βασικό μεταβολισμό Διαταραχή στο μηχανισμό ελέγχου αποθήκευσης λίπους? Αλλά στην παχυσαρκία τα επίπεδα λεπτίνης είναι αυξημένα σε σχέση με το ποσό σε λίπος Επομένως, εάν ο μηχανισμός αυτός ρύθμισης ανεπαρκεί αυτό πρέπει να συμβαίνει στο επίπεδο της επίδρασης της λεπτίνης στον υποθάλαμο

47 ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑ

48 BMI Categories: Normal = , Overweight = , Obesity = BMI of 30 or greater

49 Οι περισσότερες παθήσεις εκδηλώνονται συχνότερα σε κεντρικού τύπου παχυσαρκία με περίμετρο μέσης: > 94 cm για άντρες > 80 cm για γυναίκες

50 Η παχυσαρκία είναι σοβαρή νόσος διότι: Αυξάνει τον κίνδυνο για: Διαβήτη τύπου ΙΙ Καρδιακές και αγγειακές παθήσεις (υπέρταση, ΚΑ, strokes) Αυξημένος κίνδυνος από διάφορους τύπους καρκίνου (μαστού, ενδομητρίου, προστάτου, παχέος εντέρου) Πεπτικές (χολολιθίαση, διαφραγματοκήλη, χολοκυστίτιδα, λιπώδες ήπαρ) Ενδοκρινικές (πολυκυστικές ωοθήκες, διαταραχές κύκλου, υπογονιμότητα) Οι μυοσκελετικές παθήσεις (gout, OA) Ουρολογικές (ακράτεια ούρων) Ψυχολογικά προβλήματα Αναπνευστικά προβλήματα (υπνική άπνοια, υποαερισμός) Μεταβολικό σύνδρομο: αντίσταση στην ινσουλίνη, τα υψηλά επίπεδα του κοιλιακού λίπους, της γλυκόζης του αίματος, της χοληστερόλης και των τριγλυκεριδίων

51 Η αργή απώλεια βάρους (1/2 1 Kgr/εβδομάδα): είναι προτιμότερη και πιο ασφαλής διότι: - είναι πιο εύκολο να διατηρηθεί μακροχρόνια, - προκαλεί απώλεια λίπους και - όχι μυϊκής μάζας και υγρών

52