L’intestino

L’intestino tenue

I villi intestinali Cellule endocrine Cellule indifferenziate

L’enterocita

I movimenti intestinali Segmentali: contrazione e rilasciamento alternato in segmenti adiacenti di c.a. 1 cm. Hanno origine intrinseca per insorgenza del ritmo elettrico di base nelle fibre longitudinali di una zona pacemaker posta vicino allo sbocco del dotto biliare Peristaltici: propulsivi, si sovrappongono alle onde segmentanti. Frequenza maggiore nel duodeno, minore nell’ileo. In condizioni fisiologiche la direzione è sempre aborale. Contrazione dei villi: movimento ondulatorio e ritmico alternarsi di accorciamento e allungamento. Frequenza maggiore nel duodeno e nel digiuno, minore nell’ileo. Scopo: trasferire nella circolazione i materiali assorbiti. Contrazione della muscolaris mucosae: nella parete intestinale si formano creste, pliche, piccole fosse, indipendentemente dalle contrazioni della muscolatura liscia. Freq = 3-4/min; dur = 30-60 sec

Riflessi che controllano l’attività motoria Riflessi attivatori Mioenterico Peristaltico Gastroiliaco Gastrocolico Duodenocolico Riflessi inibitori Duodenogastrico Enterogastrico Ileogastrico Anogastrico Intestinointestinale

Complesso mioelettrico migrante (CMM) Attività motoria tipica dell’intestino nei periodi interdigestivi Scariche di intensa attività elettrica e contrattile separate da lunghi periodi di quiescenza Si genera nello stomaco e raggiunge la porzione terminale dell’ileo determinandone lo svuotamento nel cieco Il CMM può essere determinato da impulsi vagali che liberano motilina o dall’attività dell’innervazione intrinseca

Il succo intestinale Acqua (oltre il 99,5%) Bicarbonati Fosfati Sodio Potassio Calcio Proteine (glicoproteine, mucoproteine) α-amilasi intestinale Enterochinasi Enzimi provenienti dallo sfaldamento delle cellule epiteliali (peptidasi, lipasi, disaccaridasi, nucleotidasi, nucleosidasi, prolinasi) Il volume secreto è circa 1.5 L/dì, il pH è intorno a 7.5/8

Secrezione di HCO3- e di muco nel duodeno Il bicarbonato è sia di origine endogena sia proveniente dal sangue Viene scambiato con il Cl- che rientra nel lume tramite un canale preferenziale L’H+ va nel sangue in scambio con Na+ (estruso dalla Na+,H+-ATPasi) Il muco è secreto dalle gh. del Brunner a seguito di vari stimoli (tattili, irritativi, vagali, ormonali come la secretina) Ha funzione protettiva

Secrezione di H2O e di elettroliti AMPc + H2O E’ a carico delle cellule immature delle cripte di Lieberkühn Prostaglandine e VIP, che aumentano l’AMPc, aumentano la secrezione La tossina colerica stimola l’adenilato ciclasi e quindi l’AMPc, aumentando la secrezione (fino a 20 L/dì)

L’enterochinasi

La secrezione ormonale dell’intestino tenue Gastrina: stimolo= distensione duodenale, peptoni, amminoacidi; stimola la secrezione di HCl gastrico Secretina: stimolo= HCl; stimola la secrezione di bicarbonato nel succo pancreatico CCK: stimolo= peptoni e amminoacidi; stimola la secrezione enzimatica del pancreas e la contrazione della cistifellea Enterogastrone: stimolo= grassi, peptoni, soluzioni ipertoniche e glucosate; inibisce la motilità gastrica Duocrinina: meccanismo a feed-back sulle gh. Del Brunner da cui viene prodotta Enterocrinina: Stimola la secrezione del succo intestinale Serotonina: stimola la motilità intestinale, inibisce la secrezione gastrica Villikinina: stimola i movimenti dei villi Motilina: stimola la motilità intestinale

Assorbimento nell’intestino tenue Idrati di Carbonio Proteine Lipidi Vitamine Acqua Sodio Calcio Cloro Magnesio Ferro

Meccanismi di assorbimento intestinale Meccanismi passivi (attraverso pori ad acqua, per gradiente, per liposolubilità) Diffusione facilitata (presenza di trasportatore ma secondo gradiente, senza spesa energetica) Trasporto attivo (contro gradiente, con spesa energetica)

Caratteristiche dell’assorbimento Traslocazione di gruppi (modificazioni chimiche della sostanza durante il trasporto come idrolisi, fosforilazione, ecc) Luogo diverso (le molecole + semplici o quelle assorbite con mecc. passivo o attivo rapido, vengono assorbite + in alto) Selettività di trasporto Competizione tra composti simili Presenza di fattori che influiscono sull’assorbimento (il Ca inibisce l’assorb. di Fe, gli steroidi favoriscono quello della Vit B12, ecc) Velocità di propulsione del chimo

Riassorbimento di acqua La velocità di assorbimento è molto elevata e massima nell’ileo Movimento passivo favorito dalla porosità della membrana

Assorbimento di Na+ e Cl- Diffusione semplice per gradiente elettrochimico Scambio Na+/H+ Il trasporto del Na+ è accoppiato a quello del Cl- (doppio antiporto): assorbimento elettroneutro Cotrasporto Na+/glucosio Cotrasporto Na+/amminoacido Sulla membrana basolaterale la pompa Na+/K+ estrude il Na+ I glucorticoidi stimolano l’assorbimento aumentando il numero di pompe sulla membrana basolaterale

Assorbimento del Ca++ Trasporto attivo (sulla membrana basolaterale) soprattutto a livello duodenale Diffusione passiva paracellulare lungo tutto il tenue Il maggior assorbimento avviene nel digiuno e nell’ileo La Vit. D aumenta sia il trasporto paracellulare sia la concentrazione di calbindina Il trasporto è ostacolato dal Mg++che viene assorbito contro gradiente lungo tutto il tenue

L’assorbimento di Fe avviene in base alle necessità dell’organismo

Assorbimento del Ferro Solo il 3-10% del Fe viene assorbito a livello intestinale Il ferro in forma ferrosa (Fe2+) è assorbito più facilmente di quello in forma ferrica (Fe3+) Il maggior assorbimento avviene nel tenue prossimale Nel latte materno il Fe è presente come lattoferrina, per la quale esiste uno specifico trasportatore nei microvilli La bile ne aumenta l’assorbimento, mentre ossalati, fosfati e fitati lo riducono Il Fe organico (emo- e mio-globinico) viene assorbito facilmente attraverso un processo specifico e la globina facilita il processo Una piccola parte di Fe inorganico viene assorbito per via paracellulare; la maggior parte per via transcellulare con meccanismo attivo

Meccanismi di assorbimento del Fe

Amilopectina Gli Idrati di C

Assorbimento degli idrati di C

Il trasporto del glucosio è Na-dipendente

Le fibre alimentari Sono costituite da cellulosa, emicellulosa, lignina Sono carboidrati non digeribili per la presenza di legami β-1,4 resistenti all’amilasi Vengono in parte attaccati dalla flora batterica del colon con produzione di ac. grassi a catena corta Hanno diverse funzioni: riducono la risposta insulinica al pasto, riducono i livelli plasmatici di colesterolo, danno senso di sazietà, rallentano l’assorbimento dei carboidrati digeribili e dei lipidi

Assorbimento delle proteine H+ dipendente Na+ dipendente

Digestione dei lipidi 1) I Sali biliari stabilizzano l’emulsione lipidica 2) La lipasi attacca i trigliceridi 4) Le micelle trasportano i lipidi agli enterociti 3) I Sali biliari formano le micelle

Assorbimento dei lipidi Gli FFA a catena corta vengono assorbiti direttamente nel sangue portale Gli FFA a catena lunga vengono riesterificati a trigliceridi (TG) nel reticolo endoplasmatico I TG, i fosfolipidi (PL) e gli esteri del colesterolo (CholE) nell’apparato di Golgi si rivestono di β-lipoproteine e diffondono per esocitosi nei vasi chiliferi

Destino dei chilomicroni Dal dotto toracico raggiungono la succlavia La lipoproteinlipasi stacca gli FFA da un residuo chilomicronico che va agli epatociti Gli FFA si legano all’albumina e vengono trasportati ai tessuti

Assorbimento delle vitamine Vit. Liposolubili (A, D, E, K): essendo insolubili in acqua vengono inglobate nelle micelle e passano nell’enterocita per semplice diffusione. La Vit. K1 (verdura e fegato bovino) necessita di un trasportatore, la K2 (endogena) passa per diffusione semplice. Vit. Idrosolubili (Ac. ascorbico, folico, pantotenico, nicotinico, biotina, piridossina, vit. del gruppo B): vengono assorbite grazie a trasportatori che possono dipendere o meno dal Na+.

Assorbimento intestinale della cobalamina (Vit. B12)

Captazione e trasporto transcellulare della cobalamina EP, ER, ET= endosomi precoci, di riciclo,tardivi VC, VS= vescicole rivestite da clatrina e secretorie

Il fenomeno dell’adattamento Adattamento della funzione digestiva: La capacità digestiva del succo pancreatico varia a seguito di variazioni della dieta Adattamento della funzione assorbente: 1) non-specifico: incremento di assorbimento di tutti i principi nutritivi per aumento del numero e della superficie delle cellule; 2) specifico: incremento di assorbimento per uno specifico nutriente per aumento del numero o della velocità dei trasportatori.

Controllo della secrezione intestinale Riflessi locali: stimoli chimici, fisici, meccanici stimolano la secrezione per intervento del sistema nervoso intrinseco Riflessi vago-vagali: stimoli di origine vagali provenienti da varie parti dell’organismo stimolano la secrezione per via vagale Controllo ormonale: enterocrinina

L’intestino crasso

Funzioni dell’intestino crasso Regolazione del volume e della composizione in elettroliti, mediante assorbimento e secrezione Conservazione del contenuto idrosalino dell’organismo Contenimento delle feci Espulsione delle feci

Passaggio del materiale alimentare attraverso la valvola ileocecale

L’attività motoria Contrazioni australi: fasiche, di segmentazione e mescolamento, facilitano il riassorbimento di acqua, nel cieco e nel colon fungono da onde propulsive. Movimenti di massa: propulsivi (dal colon trasverso al sigma) interessano tratti di c.a. 20 cm, durano c.a. 30 sec, si verificano poche volte al giorno generalmente dopo i pasti per c.a. 10-30 min. Durante la contrazione scompaiono le austrazioni. Facilitazione: riflessi gastro- e duodeno colico, Ach. Inibizione: Noradrenalina. Complessi motori migranti: attività ciclica del colon a digiuno in senso oro- aborale. Nel colon ascendente a digiuno si hanno contrazioni giganti migranti, sempre in direzione caudale, che svuotano il colon nel retto ed imprimono maggiore forza alla defecazione.

Le austrazioni

Secrezione ed assorbimento Potassio (passiva) Acqua (attiva) Muco (contiene elevate quantità di bicarbonato di Na e il pH = 8.0. Ha funzione protettiva da acidi, escoriazioni, batteri e contenitiva del materiale fecale) Assorbimento Acqua (passivo: segue il Na+; c.a. 1500ml/dì) Sodio Cloro Potassio (attivo: K-ATPasi, H-K-ATPasi) Urea (La flora batterica la scinde in ac. carbonico e ammoniaca; riassorbita per il 99%, torna al fegato per la sintesi proteica) Cellulosa

L’assorbimento di acqua

Assorbimento di Na+ e K+ Colon discendente Colon ascendente Na+ Secrezione Assorbimento K+

La flora batterica Colon prossimale: Flora fermentativa (Bacterium coli, Bacterium lactis aerogenes); pH acido. Gli idrati di C indigeriti vengono trasformati in ac. lattico, ac. acetico, alcool etilico, metano, gas, sostanze volatili, CO2. Colon distale: Flora putrefattiva (Bacillus putrificus); pH basico. I protidi non digeriti vengono trasformati in: CO2, ammoniaca, idrogeno solforato,putrescina, cadaverina, fenolo, indolo… La flora batterica intestinale sintetizza Vit. E, K2, del complesso B

Controllo nervoso e umorale Aldosterone, glucocorticoidi, catecolamine: stimolano l’assorbimento di H2O, K, Na per aumento dei canali di membrana e per azione sulla Na-K-ATPasi Somatostatina: Stimola l’assorbimento di H2O, Na, Cl. Vasopressina: riduce il flusso netto di H2O e l’assorbimento ionico Serotonina e Ach: inibiscono l’assorbimento di Na e Cl. Ac. biliari: Stimolano la secrezione di H2O (diarrea) Parasimpatico: (nervi pelvici) stimolano la secrezione di muco e la motilità.

Tempo di transito

Il retto Tensocettori,termocettori Recettori tattili Terminazioni dolorifiche

Controllo riflesso della defecazione Riflesso da defecazione intrinseco = feci nel retto – distensione delle pareti - plesso mioenterico – onde peristaltiche – feci verso l’ano. Riflesso debole. Riflesso parasimpatico da defecazione = distensione retto – fibre afferenti – midollo spinale – fibre efferenti nervi pelvici – sigma, retto, ano. Defecazione se lo sfintere esterno è rilasciato (controllo volontario) Controllo volontario = centri sopraspinali: ipotalamo, mesencefalo e bulbo

Riflesso parasimpatico della defecazione