BASI ANATOMO-FISIOLOGICHE DELLA MOTILITA’ DELL’APPARATO DIGERENTE Maura Corsetti, MD, PhD Unità Funzionale di Fisiopatologia Digestiva Divisione di Gastroenterologia ed Endoscopia Digestiva IRCCS – Ospedale San Raffaele di Milano

Strutture nervose coinvolte nel controllo della motilità gastroenterica: un po’ di storia… 1899 Bayliss e Starling Ultimi 20 anni

Strutture nervose coinvolte nel controllo della motilità gastroenterica

La legge dell’intestino

Strutture coinvolte nella motilità del tratto gastroenterico

Strutture coinvolte nella motilità del tratto gastroenterico Mucosa Sottomucosa Plesso sottomucoso Strato muscolare circolare Plesso mioenterico Strato muscolare longitudinale Sierosa Sistema nervoso estrinseco Sistema nervoso centrale

I recettori del tratto gastroenterico Sono rappresentati da terminazioni libere (eccetto meccanocettori muscolari) e sono polimodali in quanto sensibili a chimici, termici e meccanici. I meccanocettori: di mucosa: a bassa soglia e rapido adattamento attivati da strofinamento muscolari: a bassa soglia e lento adattamento attivati da distensione passiva e contrazione di parete (in serie o di tensione) o da distensione passiva (in paralello o di elongazione) di sierosa: ad alta soglia e rapido adattamento attivati da distorsione di parete

Il sistema nervoso intrinseco (SNI) EPAN: enteric primary afferent neurones EMN: excitatory motorneurones IMN: inhibitory motorneurones

Organizzazione del SNI Sensory neuron Inhibitory motor Excitatory ACh Sub P NO VIP Extrinsic afferent + + + – – – Descending interneuron Ascending interneuron CARATTERISTICHE PRINCIPALI: plesso mioenterico  motilità plesso sottomucoso  secrezione, assorbimento e flusso sanguigno neuroni sensitivi: serotonina; neuroni motori eccitatori: ACH e NK neuroni motori inibitori: NO e VIP; interneuroni ascend: ACH, NK e peptidi oppiodi interneuroni disc: Somatost e ACH; interneuroni disc: serotonina e ACH; interneuroni disc: NO, VIP, ACH

Organizzazione a moduli Gut 2000

La mucosa tratto gastroenterico Gut 2000

Neuropatie del SNI idiopatiche Gastroenterology 2004

Le cellule del muscolo liscio del tratto gastroenterico CARATTERISTICHE PRINCIPALI: agiscono come unica cellula (tutte le fibre attivate allo stesso momento) sviluppano una tensione maggiore di quelle del m. scheletrico non hanno sistemi di ancoraggio a strutture fisse come m. scheletrico tono miogenico a riposo sviluppa contrazioni ritmiche spontanee in condizioni isometriche capacità di sviluppare attività spontanea dip. da lunghezza della fibra (oltre certa lunghezza m. di protezione contro “stress” elevato) capacità di “stress relaxation” (mantenendo una distensione fissa la tensione attiva decresce nel tempo, si accomoda)

Miopatie idiopatiche Gastroenterology 2002

Strutture coinvolte nella motilità del tratto gastroenterico Mucosa Sottomucosa Plesso sottomucoso Strato muscolare circolare Strato delle cellule di Cajal Plesso mienterico Strato muscolare longitudinale Sierosa Sistema nervoso estrinseco Sistema nervoso centrale

Le cellule di Cajal CARATTERISTICHE PRINCIPALI: a metà tra muscolo e neurone stretta connessione con fibre muscolari trasmissione tra neurone e muscolo cellule pacemaker

Le cellule del Cajal nella stipsi cronica e nel megacolon Gastroenterology 2002

Il sistema parasimpatico CARATTERISTICHE PRINCIPALI: 80% delle fibre del n. vago sono afferenti (funz. sensitiva) mediano stimoli non dolorifici fibre effettrici eccitatrici a livello int e inibitorie a livello sfinteri - fibre afferenti: da SNI prox  g. nodoso e giugulare  NTS  CNS - da SNI dist  n. pelvico  L1-L2 e L5-S1 da SNI  NTS  INS (rif. vago-vagali) riflessi vago-vagali eccitatori (es. riflesso gastro-colico) fibre efferenti: da n. ambiguo e motore dorsale  vago da corna ant. S2-S4  nervo pelvico

Il sistema simpatico CARATTERISTICHE PRINCIPALI: 20% delle fibre simpatiche sono afferenti (funz. effetrice) mediano stimoli dolorifici fibre effetrici inibitorie a livello int e eccitatorie a livello degli sfinteri - fibre afferenti: da SNI  DRG  T5-L3  CNS da SNI  DRG  gangli prevert  SNI (riflessi spinali) da SNI  gangli prevert  int (fibre intestino fugali) fibre efferenti: T5-L3  fibre pre-gangliari colinerg. gangli prevert.  fibre post-gangliari adrenerg. (+ n. vasomotori e - n. secretomotori, n. motori eccitatori)

L’ innervazione estrinseca dell’esofago UES fibre effettrici del n. glossofaringeo, vago, e accessorio fibre simpatiche dal ganglio cervicale superiore - fibre sensitive del n. vago e del n. glossofaringeo CORPO ESOFAGEO e LES fibre afferenti ed efferenti del n. vago fibre efferenti simpatiche da ganglio simpatico cervicale e toracico UES LES Muscolo striato liscio

L’innervazione estrinseca dello stomaco FONDO, CORPO e ANTRO: fibre afferenti ed efferenti del n. vago fibre afferenti ed efferenti simpatiche da T6 a T8 (plesso celiaco) PILORO: - fibre afferenti ed efferenti del simpatiche da T6 a T8

L’innervazione estrinseca del piccolo intestino CARATTERISTICHE PRINCIPALI: fibre afferenti ed efferenti del n. vago fibre afferenti ed efferenti simpatiche da T9-T12

L’innervazione estrinseca del colon COLON ASCENDENTE e TRASVERSO: fibre afferenti ed efferenti n. vago fibre afferenti ed efferenti simpatiche da T9-T12 DISCENDENTE e SIGMA: fibre afferenti e efferenti parasimpatiche da S2-S4 L1-L5

L’innervazione estrinseca e somatica della regione ano-rettale RETTO e SFINTERE ANALE INTERNO: fibre afferenti e efferenti parasimpatiche da S2-S4 fibre afferenti ed efferenti simpatiche da L1-L4 SFINTERE ANALE ESTERNO: fibre afferenti ed efferenti n. pudendo (origina da nucleo di Onuf a livello di S1 e S2) M. PUBORETTALE e PAV. PELVICO:

CONCLUSIONI