Физиологични аспекти на стомашната подвижност

EMC ВЪТРЕШНА МЕДИЦИНА ОКТОМВРИ
Автор: Ана Клаудия Георгеску *
* Д-р Ана Клаудия Георгеску, първичен лекар по вътрешни болести, университетски асистент, Медицинска клиника II, U.M.F. - Крайова, окръжна спешна клинична болница, Крайова.

Характеристика на гладката мускулатура на стомаха

За разлика от тънките черва и хранопровода, влакната на стомашните мускули имат специална анатомична ориентация, адаптирана към нуждите от дисперсия на храна и стомашна евакуация. Надлъжният слой е разположен непосредствено подсерозно, като е изпъкнал в дисталните 2/3 на стомаха, по протежение на малките и големите извивки. Той продължава с надлъжния мускулен слой на дванадесетопръстника, но част от влакната на този надлъжен слой завършва на нивото на пилорния сфинктер. Кръговият слой, разположен под надлъжния, съществува във всички стомашни региони, но не е непрекъснат като хомоложния слой в дванадесетопръстника, изолиран от него чрез лента от съединителна тъкан, разположена в пилора. Косият слой е най-дълбокият, разположен е субмукозно и се намира по протежение на малката кривина, в близост до сърцето, като е непрекъснат в гастро-езофагеалния кръстовище и изглежда, че участва в специфичните двигателни дейности на езофагеалния сфинктер.

Гладкомускулните влакна в стомаха са подобни на тези в чревния тракт и имат спонтанна електрическа и контрактилна активност. Те са оборудвани с Na + помпа, която поддържа отрицателния мембранен потенциал, но чиято стойност варира в зависимост от физиологично различните региони. Контракцията на гладкомускулните влакна, индуцирана невронно или хормонално, се инициира от приток на Ca2 +, а комуникацията между стомашните мускулни влакна се осъществява от мембранни структури от тип nexus, които представляват пътища с ниско съпротивление, предназначени за транспортиране на електрически товари и втори тегловник. ниско молекулно тегло.

Функционално стомахът е разделен на 3 области: проксималната част (сърцето, дъното и горният край на стомашното тяло), дисталната част (долната и долната половина на тялото) и пилора.

Двигателните функции на тези сегменти са резултат от нервно-мускулните взаимодействия на нивото на тези отделни физиологични области, както и от регулирането на типа обратна връзка на нивото на тънките черва. Проксималният стомах (фундус, кардия и проксималната част на тялото) генерира тонична контракция, а дисталната част на стомаха има фазова двигателна активност.

Проксималният стомах има роля в регулирането на изпразването на стомаха, включително настаняване в хранилището за храна, регулиране на вътрешностомашното налягане, тонизиращо задвижване на химуса към дисталния стомах.

Потенциалът на почивка на гладкомускулните влакна има намаляващ градиент от -48 mV в проксималния стомах до -71 mV в дисталния стомах. Гладкомускулните влакна в проксималния стомах не показват редовни, ритмични колебания на този потенциал. Електрическият праг е около 50 mV в стомаха, така че при базални условия проксималният стомах е в състояние на непрекъснато частично свиване. Този тон може да бъде модулиран чрез невронни или хормонални механизми. Незначителни промени като деполяризация или хиперполяризация значително променят този тон.

Проксималният стомах има 2 различни модела на свиване. По този начин, трайните контракции с продължителност 6 минути и величина 10-25 cm H2O представляват 80% от двигателната активност на проксималния стомах и са отговорни за определяне на вътрешностомашното налягане в базални условия и стимулация. Тези бавни промени в стомашния тонус не могат да бъдат определени чрез стандартна манометрия, а чрез баростатична техника. Насложени върху бавни промени са бързите контракции с продължителност 15 ”и величина 15 cm H2O. Някои проучвания показват контракции с продължителност 30 ".

Основната характеристика на проксималната двигателна активност е поддържането на стабилно вътрешно-стомашно налягане след консумация на храна. Стомахът е в състояние да побере 2 литра течност с повишаване на налягането под 10 mmHg. Тези свойства на проксималната двигателна активност се контролират от 2 нервни рефлекса: рецептивна релаксация и стомашна акомодация.

Рецептивна релаксация се състои в намаляване на проксималния стомашен тонус след преглъщане. Транспортът на болуса, погълнат в стомаха, не е единственият, който определя рецептивната релаксация, като този рефлекс се предизвиква от „сухото“ поглъщане или от механичната стимулация на фаринкса и хранопровода. Извършва се през следващите 10 секунди след поглъщане, което предполага, че е медиирано от нерва, факт, подкрепен от премахването на рефлукса след ваготомия.

Стомашно настаняване това е отговор на стимулацията на механорецепторите и, за разлика от рецептивната релаксация, не се предизвиква от стимулация на фаринкса и хранопровода, позволявайки на стомаха да поддържа стабилно вътрешно-стомашно налягане за широк диапазон от обеми след поглъщане на храна. Подобно на рецептивната релаксация, акомодацията се медиира от ваго-вагусна рефлекторна дъга, което обяснява факта, че след ваготомия с намаляването на разтегливостта на стомаха се наблюдава повишаване на интрагастралното налягане.

НЕВРОМОРАЛЕН КОНТРОЛ НА ПОДВИЖНОСТТА | II

Демонстрирано от ефектите на ваготомията върху двигателната функция на проксималния стомах, външната инервация играе регулаторна роля за поддържане на тонуса на фундалната област и проксималната част на стомашното тяло. Електрическата активност на нископраговите вагусни влакна повишава фундалния тонус, докато стимулацията на високопраговите влакна отпуска проксималния стомах. Симпатиковата инервация също модулира стомашната активност, спланхницектомията повишава интрагастралното налягане.

Редица невроморални медиатори променят двигателната активност; по този начин холецистокининът, секретинът, VIP, гастринът, соматостатинът, допаминът, глюкагонът и бомбезинът отпускат проксималния стомах, докато мотилинът и TRH повишават вътрефиндовото налягане.

РЕФЛЕКСНА МОДУЛИРАНЕ НА ПОДВИЖНОСТТА | II

Както нервните, така и хормоналните механизми участват в рефлекторния контрол на проксималната двигателна активност, като се намесват от други региони на стомашно-чревния тракт.

Разтягането на балон в дванадесетопръстника или дебелото черво намалява фундалния тонус. Този ентерогастриален рефлекс, медииран неадренергичен и нехолинергичен, е частично променен от ваготомия или секциониране на спланхничен нерв и е напълно блокиран и от двете. Други ентерогастрални рефлекси, като интрадуоденална перфузия на солна киселина, протеини или мазнини, са частично или напълно медиирани от неадренергични, нехолинергични вагусални пътища.

Дисталният стомах има електрически характеристики и контракции, различни от тези на проксималния стомах, включително ритмични трептения на мембранния потенциал и повече, преобладаване на фазата, в сравнение с тоника на двигателната активност. Тези характеристики позволяват титруването на твърдите храни и регулирането на евакуацията им от стомаха.

РИТМИЧЕСКА ЕЛЕКТРИЧЕСКА ДЕЙНОСТ

Гладкомускулните влакна в дисталния стомах имат мембранен потенциал в покой от -71 mV. Над това има ритмична деполяризация, наречена потенциал на действие или бавна стомашна вълна, която се състои от бърза деполяризация, последвана от продължително плато. Въпреки че мембранните потенциални трептения могат да се генерират спонтанно в мускулните влакна, клетките, разположени по кривата в кръстовището между проксималния и дисталния стомах, действат като пейсмейкъри, генерирайки високочестотни трептения. Точното местоположение на пейсмейкъра не е добре известно, но се смята, че се намира на границата между надлъжния и кръглия слой. Клетките на Cajal нямат точно определена роля в генерирането на потенциала на стомашните влакна. Въпреки че генерирането на стомашен потенциал е миогенна характеристика, нервните изменения могат да дестабилизират ритмичността на бавните вълни.

Разпространението на потенциала за действие се извършва както надлъжно, така и по периферията, без стомахът да има специализирани начини за разпространение на импулса. Скоростта на бавните вълни се увеличава от 0,5 cm/s в стомашното тяло до 4 cm/s в областта на антрума.

Потенциалният "пейсмейтър" няма достатъчно амплитуди, за да предизвика значително свиване на дисталния стомах. Контрактилните агонисти увеличават амплитудата на бавните вълни и могат да предизвикат деполяризация; за разлика от това, релаксиращите агенти могат да намалят амплитудата на платото и неговата продължителност.

Потенциалният "пейсмейтър" е отговорен за определяне на максималната честота на свиване. Честотата на контракциите в дисталния стомах е 3 цикъла/мин. Афазичното свиване в антралната област надвишава 100 mmHg при измерване с манометър. При наличие на контрол през миентериалния сплит и чрез външна инервация или циркулиращи хормони, дисталният стомах има характерни двигателни модели.

Мигриращият двигателен комплекс (MMC) е стереотипен модел в между-храносмилателните периоди, който помага за прочистването на стомаха от остатъци от храна. След обяд MMC се заменя с двигателни модели с различна интензивност, известни като хранителни модели.

Мигриращият двигателен комплекс (MMC) пречиства стомаха и тънките черва от несмлени частици храна, слуз и епителни клетки. При хората MMC се състои от 3 отделни фази с обща продължителност между 84 и 112 минути. Фаза I е двигателният период на стомаха, който заема около 40-60% от дължината на вълната. Фаза II обхваща 20-30% от продължителността на цикъла и е период на растеж, но с нередовно свиване, а фаза III продължава 5-10 минути, с ритмични, интензивни контракции, които се появяват в стомашното тяло и се разпространяват в пилора. Комплекси от фаза III могат също да бъдат инициирани извънматочно, в проксималния дванадесетопръстник, дисталния дванадесетопръстник или йеюнума. Според някои автори има и фаза IV, която прави прехода между фаза III и фаза I.

Задвижващите характеристики зависят от фазата на миграционния двигателен комплекс: във фаза III контракциите са силно размножителни; във фаза II храната се смесва главно и течностите се евакуират по-бързо във фаза III, в сравнение с фази I и II. Невроморалната регулация на MMC е сложна и не напълно известна, разделянето на вагусните и спланхничните влакна не прекъсва фаза III. Ваготомията обаче временно премахва фаза III, като елиминира участието на нервите в бързата двигателна активност. Адренергичната блокада не възстановява активността, показвайки, че не участва. Фаза II се намалява или премахва чрез двустранна ваготомия, което предполага, че различните фази имат отделни пътища за контрол на нервите.

Началото на фаза III корелира с повишения мотилин. Motilina е физиологичен медиатор на фаза III, факт, демонстриран от анти-motilina антитела, които след инжектиране премахват тази фаза. Атропинът намалява съкратителната природа на мотилина. Физиологичният стимул за секреция на мотилин е неизвестен, но електрическата стимулация на блуждаещия нерв увеличава освобождаването му. Други модулатори могат да играят роля в контрола на MMC активността. Naxolone, рецепторът за опоидния антагонист, удължава продължителността на MMC от 103 на 219 минути, с намаляване на серумния мотилин. Билиарната секреция е свързана с плазмения пик на мотилина.

Моделът на моторната храна се появява 5-10 минути след хранене и продължава, докато храната стои в стомаха. Чрез манометрична оценка тя се състои от нередовни контракции, подобни на фаза II на MMC. Генерираното междустомашно налягане е променливо и може да надвишава 60 cm H2O. Флуороскопските проучвания показват, че постпрандиалната подвижност задвижва храната в дисталната област, след като тя е върната в проксималния стомах, действия, които насърчават смесването на храната. Амплитудата на фазовите контракции зависи както от консистенцията, така и от състава на поетата храна. Антралните контракции са много по-интензивни след прилагането на твърда храна, отколкото при хомогенизираните. Както нервните, така и хормоналните фактори влияят върху подвижността след хранене, въпреки че точните медиатори не са известни.

НЕВРОМОРАЛЕН КОНТРОЛ НА ПОДВИЖНОСТТА | II

Въпреки че тяхната физиологична роля не е добре дефинирана, нервните пътища, невротрансмитерите и хормоните имат мощна роля върху подвижността на дисталния стомах. Стимулирането на еферентни вагусни влакна по къси пътища увеличава подвижността, докато при дълги пътища намалява, вероятно чрез освобождаване на VIP. NO е предложен като медиатор, който има релаксираща роля върху гладката мускулатура на дисталния стомах; неговата физиологична роля обаче не е добре известна. Gastrin, CCK, бомбезин, също увеличават стомашната подвижност; за разлика от тях, секретин, соматостатин, глюкагон, GIP, GRH, TRH, невротензин и простагландин Е2 инхибират антралната подвижност.

РЕГЛАМЕНТ ЗА РЕФЛЕКС НА ПОДВИЖНОСТТА | II

Съществуването на рефлекси играе важна роля при стомашната евакуация, чрез възбуждащи или инхибиторни ефекти върху антралната област. Основен инхибиторен ефект се наблюдава след разтягане на стомашния фундус, явление, блокирано от двустранна ваготомия. Този рефлекс има физиологична роля в периода след хранене за смесване на храни и тяхното задвижване. Раздуването на дванадесетопръстника инхибира централната двигателна активност; този ентероантрален рефлекс се премахва частично чрез ваготомия или сплахницектомия и се премахва и от двете. CCK може да действа като медиатор за този ентероантрален рефлекс.

Пилорусът е специализирана област, разположена между антрума и дванадесетопръстника, която служи за регулиране на евакуацията на стомашно съдържимо в дванадесетопръстника, действие, което се постига чрез специализирани структури.

СПЕЦИФИЧНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА PILORIC REGION

1. Пилорът се състои от 2 периферни слоя, които се сливат в конгломерат (торус), разположен по малката крива. Първият слой е по-тънък, докато вторият представлява истинският сфинктер, който също включва влакна от антралната област. Тази дистална част е електрически изолирана от кръговия слой на дуоденалната тръба.

2. Поради плътността на конюнктивните и мускулните структури, пилорът постига истинска структура, която предотвратява преминаването на големи частици от стомаха в дванадесетопръстника, дори при липса на неговите физиологични контракции, подчертани от съществуването на буйна лигавица.

3. Съществуването на хистологични структури осигурява различни електрически характеристики на пилора в сравнение с останалата част на стомаха; кръстовищата, които свързват гладките влакна, са по-редки от тези в антрума.

4. Ритмичният потенциал (пейсър) на нивото на пилора има същата честота като този в антрума, но не се разпространява по-нататък в дванадесетопръстника.

5. Външната и вътрешната инервация се различават от околните тъкани, като плътността им на нивото на кръговия мускулен слой е 3-5 пъти по-висока, отколкото в антрума. Вагусните възходящи пътища са по-многобройни от тези, идващи от дванадесетопръстника, а плътността на специфичните невротрансмитери е по-висока от тази на класическите регулаторни пътища, характерна черта на пилора. Така се откриват множество неврони, които съдържат VIP, вещество P, невропептид Y, енцефалин.

Поради ниската си разтегливост, пилорът има налягане в покой от около 100 mmHg и има периодични спонтанни контракции. При хората пилоричният мускул се отпуска в отговор на електрическа стимулация. Чрез лечение с тетродотоксин (нервен токсин) фазовото двигателно съкращение се засилва, което показва, че това е свойство на самите гладки мускулни влакна и че инервацията има инхибиторна роля.

Има характерни модели на подвижност на нивото на пилора.

Рефлекторната регулация на пилорната подвижност се модулира от стимули от тънките черва. Аминокиселините, мазнините, хипертоничната глюкоза и солната киселина в дванадесетопръстника намаляват транспилорния поток, като го затварят. Пътищата, които медиират пилорна рефлекторна стимулация, са както невронни, така и хуморални. Невронните пътища не са блокирани от ваготомия, което вероятно е невагален холинергичен контрол. Ентепилорният рефлекс, започвайки от дуоденалните хеморецептори, изглежда играе съществена роля в рефлекторната модулация на подвижността; антагонист на серотонина, 5HT3 (zacoprid) намалява двигателната реакция на пилора, което показва, че серотонергичните нерви могат да играят роля в неговата подвижност. CCK, опиоидите и други вещества могат да повлияят на пилорния рефлекс. По този начин има енкефалинергични пътища в пилоричните клонове на вагуса и използването на антагонисти на азотен оксид блокира инхибирането на подвижността, генерирано от вагусна или антрална стимулация. Вещества като VIP, PGE, серотонин (релаксанти) и CCK, секретин и хистамин (стимуланти) нямат доказани ефекти.

De Beus A, Fabri TL - секреция на стомашна киселина. Модел Biophisics J, 65: 362, 1993.

Feldman M., Scharschmidt, Sleisenger MH: Sleiswnger & Fordtran’s Gastrointestinal and Lier Disease, Vol 1, WB Saunders Co., 1998.

Lanas AI, Anderson JW, Uemura N - Ефекти на холинергичната, хистаминергичната и пептидергичната стимулация върху секрецията на пепсиноген от изолирани човешки пептични клетки. Scand J Gastroenterol, 29: 678, 1994.

Yamada T - Учебник по гастроентерология, том 1, JB Lippincott Co., 1999.