Gastrointestinal Sistem

Gastrointestinal Duvarın Özellikleri Dış yüzeyden içeri doğru şu tabakaları içermektedir: seroza, uzunlamasına (longitudinal) kas tabakası, dairesel (sirküler) kas tabakası, submukoza ve mukoza. Düz kas liflerinden oluşmuş olan muskularis mukoza, mukozanın daha derin tabakalarında uzanır. Barsakların motor işlevleri düz kasın farklı tabakaları tarafından gerçekleştirilir.

Gastrointestinal Düz Kas-Sinsityum Olarak Fonksiyonu Longitudinal kas tabakasında demetler barsak kanalı boyunca uzunlamasına uzanırken sirküler kas tabakasında barsağın çevresinde uzanırlar. Her demetin içindeki kas lifleri birbirleriyle, iyonların bir hücreden sonrakine hareketine izin veren, çok sayıda yarık bileşkeler (gap junctions) ile elektriksel olarak bağlanmışlardır.

Gastrointestinal Düz Kasın Elektriksel Aktivitesi Barsak kanalının düz kası sürekli fakat yavaş elektriksel aktiviteye maruz kalır. Aktivitede 2 temel elektriksel dalga tipi bulunur: yavaş dalgalar dikensi (sivri) dalgalar

Yavaş Dalgalar Gastrointestinal kasılmaların çoğu ritmik olarak gerçekleşir ve bu ritm daha çok düz kas membran potansiyelindeki yavaş dalgaların frekansı ile belirlenir. İstirahat membran potansiyelindeki yavaş ve ondülasyon gösteren değişikliklerdir. Nedeni bilinmemektedir. Sodyum pompasının pompalama aktivitesinin yavaş ondülasyonlarıyla oluştuğuna inanılmaktadır.

Dikensi Potansiyeller Sivri potansiyeller gerçek aksiyon potansiyelleridir. Gastrointestinal düz kasın istirahat potansiyeli yaklaşık -40 milivolttan daha pozitif olduğunda (normal membran istirahat potansiyeli -50 ile 60 milivolt arasındadır) otomatik olarak oluşurlar. Yavaş dalgaların tepe noktalarının -40 milivoltun üstü düzeyine giderek yükseldiği her seferde dikensi potansiyeller bu tepelerde görülür.

Sinir liflerinde, aksiyon potansiyelleri hemen tamamen sodyum iyonlarının sodyum kanallarından liflerin içine hızla girmesiyle gelişir. Gastrointestinal düz kasta, aksiyon potansiyel oluşumundan sorumlu kanallar oldukça farklıdır; bu kanallar çok sayıda kalsiyum iyonunun yanı sıra daha az sayıda sodyum iyonunun da girmesine izin vermekte, bu nedenle kalsiyum-sodyum kanalları adını almaktadır.

Düz Kasların Tonik Kontraksiyonları Gastrointestinal sistemdeki bazı düz kaslar ritmik kontraksiyonlarla beraber veya bunların yerine tonik kontraksiyonlar yaparlar. Tonik kontraksiyonlar - devamlıdır, - yavaş dalgaların bazal elektriksel ritmleri ile ilişkili değildir, - sıklıkla dakikalar / saatler sonra dururlar.

Gastrointestinal Fonksiyonun Sinirsel Kontrolü – Enterik Sinir Sistemi Bu sistem tamamen organ duvarında yer alır, özofagusta başlar ve anüse kadar devam eder. İki pleksustan ibarettir: 1) longitudinal ve sirküler kas tabakaları arasında yer alan miyenterik veya Auerbach pleksusu denilen dış pleksus 2) submukozada yer alan submukozal veya Meissner pleksusu denilen iç pleksus. Myenterik pleksus temel olarak gastrointestinal hareketleri kontrol ederken, submukozal pleksus başlıca gastrointestinal sekresyonları ve lokal kan akımını kontrol eder.

Gastrointestinal epitel veya barsak duvarından köken alan duysal sinir uçları vardır. Bunlar daha sonra enterik sistemin her iki pleksusuna ve ayrıca (1) sempatik sinir sisteminin prevertebral gangliyonlarına, (2) medulla spinalise ve (3) vagus sinirleri içinde beyin sapına afferent lifler gönderirler. Bu duysal sinirler barsağın içinde lokal refleksler oluşturabilir ve diğer refleksler santral sinir sisteminin bazal bölgelerinden veya prevertebral gangliyonlardan barsağa doğru geriye yayılım yapabilirler.

Miyenterik ve Submukozal Pleksuslar Arasındaki Farklar Miyenterik pleksus gastrointestinal kanal boyunca uzanan birbirleriyle ilişkili nöronlar zinciridir. Miyenterik pleksus düz kasın longitudinal ve sirküler tabakaları arasında yer aldığından temel olarak barsak boyunca oluşan motor aktivitenin kontrolü ile ilgilidir. Uyarıldığında temel etkileri: 1) artmış tonik kontraksiyon veya barsak duvarının “tonusunun” artması, 2) ritmik kontraksiyonların yoğunluğunda artma, 3) kontraksiyon ritminin hızında hafifçe artma, 4) peristaltik dalgaların hızlanmasına neden olan uyarıcı dalgaların ileti hızında artma.

Miyenterik pleksusun inhibitör nöronları uçlarından vazoaktif intestinal polipeptid veya diğer peptidler gibi inhibitör transmiterler salgılarlar. Sonuçta meydana gelen inhibitör sinyaller, pilor sfinkteri ve ileoçekal valvi inhibe ederler. Submukozal pleksus miyenterik pleksusun tersine her bir küçük barsak segmentinin iç duvarındaki kontrolden sorumludur. Örneğin, gastrointestinal epitelden kaynaklanan duysal sinyaller submukozal pleksusta toplanarak lokal intestinal sekresyon, lokal absorpsiyon ve submukozal kasın lokal kontraksiyonuna yardımcı olur.

Enterik Nöronlar Tarafından Salgılanan Nörotransmiter Tipleri 1) asetilkolin 2) norepinefrin 3) adenozin trifosfat 4) serotonin 5) dopamin 6) kolesistokinin 7) P maddesi 8) vazoaktif intestinal polipeptid 9) somatostatin 10) leu-enkefalin 11) met-enkefalin 12) bombesin Asetilkolin gastrointestinal aktiviteyi hızlandırırken, norepinefrin gastrointestinal aktiviteyi baskılar. Epinefrinin de etkisi benzerdir.

Gastrointestinal Kanalın Otonomik Kontrolü Parasempatik İnervasyon kraniyal sakral Ağız ve farengeal bölgeye giden birkaç parasempatik lifi hariç, kraniyal parasempatikler tamamen vagus siniri içinde taşınırlar. (özofagus, mide ve pankreas, kalın barsağın birinci yarısına kadar olan barsak bölümü) Sakral parasempatikler ikinci, üçüncü ve dördüncü sakral spinal segmentlerden doğarlar ve pelvik sinirler içinde kalın barsağın distal yarısına ulaşırlar. Parasempatik sistemin postgangliyonik nöronları miyenterik ve submukozal pleksus içinde yerleşmişlerdir ve parasempatik sinirlerin uyarılması enterik sinir sisteminin tamamında genel bir aktivite artımına neden olur.

Sempatik İnervasyon Lifler T5-L2 segmentleri arasından kaynaklanır. Barsakları inerve eden pregangliyonik liflerin çoğu medulla spinalisi terk ettikten sonra sempatik zincir içine girer ve bu zincirleri terk ederek çöliak gangliyon ve çeşitli mezenterik gangliyonlar’a doğru giderler. Burada daha çok postgangliyonik nöron gövdeleri yerleşmişlerdir ve postgangliyonik lifler buradan yayılarak postgangliyonik sempatik sinirler içinde temel olarak enterik sinir sistemindeki nöronlarda sonlanacak şekilde tüm barsaklara geçerler. Sempatikler gastrointestinal kanalın tamamını inerve ederler. Sempatik sinir sonlarından norepinefrin salgılanır. Uyarılması kanalın aktivitesinde inhibisyona neden olur. Etkilerini 2 yolla meydana getirir: 1)norepinefrinin düz kas üzerine direkt etki ile yaptığı hafif inhibisyon (muskularis mukoza için uyarıcıdır) 2) enterik sinir sistemi nöronlarına norepinefrinin güçlü inhibitör etki

Barsakların Afferent Duysal Lifleri Barsaklardan birçok afferent duysal sinir lifleri çıkar. Bu sinirler 1) barsak mukozasının iritasyonu 2) barsakların aşırı distansiyonu 3) barsakta bazı özel kimyasal maddelerin bulunmaları ile uyarılabilirler. Uyarılmaya / barsak hareketlerinde veya sekresyonunda inhibisyona neden olabilirler.

Enterik sinir sisteminde sonlanan afferent liflere ilave olarak 2 ayrı tipte afferent lif de bu sistem ile ilişkilidir: 1) Hücre gövdeleri enterik sinir sistemi içindedir; fakat aksonları çöliak, mezenterik ve hipogastrik gangliyonlar gibi prevertebral sempatik gangliyonlarda sonlanan otonomik sinirler içinde seyreder. 2) Diğer tip afferent liflerin hücre gövdeleri medulla spinalisin dorsal kök gangliyonlarında veya kraniyal sinir gangliyonlarında bulunur; bu lifler sinyallerini aynı sinir gövdelerinde sempatik veya parasempatik sinir lifleri ile beraber geçirerek medulla spinalise veya beyin sapına direkt olarak iletirler. Örneğin vagus sinirinin sinir liflerinin %80’i afferent, geri kalanı efferenttir. Bu lifler afferent sinyalleri medullaya taşır ve böylece gastrointestinal kanalın birçok fonksiyonunu kontrol edecek olan vagal refleks sinyallerini başlatırlar.

Gastrointestinal Refleksler 1) Enterik sinir sisteminin tamamen içinde oluşan refleksler. Salgıları, peristaltizmi, karıştırıcı kontraksiyonları, lokal inhibitör etkileri kontrol eden refleksleri içerir. 2) Barsaklardan başlayıp prevertebral sempatik gangliyonlara giden ve gastrointestinal kanala geri dönen refleksler. Kolonun boşalmasını sağlayan mideden doğan sinyaller (gastrokolik refleks), mide motilitesi ve sekresyonunu inhibe eden ince barsak ve kolondan kaynaklanan sinyaller (enterogastrik refleks) ve ileum içeriğinin kolona boşalmasını inhibe eden kolondan kaynaklanan sinyaller (kolonoileal refleks) gibi. 3) Barsaklardan medulla spinalise ve beyin sapına giden ve tekrar gastrointestinal kanala geri dönen refleksler. 1) mide ve duodenumdan kaynaklanan, vagus ile beyin sapına giden ve mideye geri dönen midenin motor hareketlerini ve salgısını kontrol eden refleksler. 2) tüm gastrointestinal kanalda genel bir inhibisyon yaratan ağrı refleksleri 3) medulla spinalise gelen ve geri dönüp, defekasyon için gerekli kuvvetli kolonik, rektal ve abdominal kontraksiyonları yaratan defekasyon refleksleridir.

Gastrointestinal Motilitenin Hormonal Kontrolü Hormonların motilite üzerine etkileri salgılatıcı etkilerinden daha az önemlidir. Kolesistokinin barsak içindeki yağ ve yağ asidlerinin yıkım ürünleri ile monogliseridlerin varlığına cevap olarak duodenum ve jejunum mukozasındaki “l” hücrelerinden salgılanır. Safra kesesinin kontraksiyonunu artırıcı etkisi ile safrayı ince barsağa boşaltır. Kolesistokinin mide motilitesinde hafif bir azalma yaratır. Sekretin mideden pilor yoluyla duodenuma boşalan asit özellikteki mide sıvısına cevap olarak duodenumun “S” hücrelerinden salınır. Gastrointestinal kanalın hemen hemen tamamında motilite üzerine hafif bir inhibitör etkisi vardır. Gastrik inhibitör peptid temel olarak yağ asidleri ve amino asidlere daha az olarak da karbonhidratlara cevap olarak üst ince barsak mukozası tarafından salgılanır. İnce barsağın üst kısımları gıda ile dolu olduğu zaman midenin motor aktivitesini inhibe ederek mide içeriğinin duodenuma geçişini yavaşlatır.

Gastrointestinal Kanal Hareketleri Gastrointestinal kanalda iki tip hareket meydana gelir: 1) sindirim ve absorpsiyon için kanal içinde gıdaları uygun hızda ileri doğru hareket ettiren ilerletici hareketler ve 2) barsak içeriğinin her zaman birbirleriyle karışık olarak kalmasını sağlayan karıştırıcı hareketler.

İlerletici Hareketler Peristaltizm Gastrointestinal kanalın temel ilerletici hareketi peristaltizmdir. Barsak etrafında kasılan halkalar meydana gelir ve bunlar ileri doğru hareket ederler. Peristaltizm için en genel uyarı barsakların distansiyonudur. Peristaltizmi başlatan diğer uyarılar barsak epitelinin kimyasal veya fiziksel iritasyonudur. Ayrıca, barsakları uyaran parasempatikler sinir uyarılarının çoğu güçlü peristaltik dalgalara yol açarlar.

Karıştırıcı Hareketler Barsak duvarında 5 -30 saniye süren lokal intermitan konstriktif kontraksiyonlar oluşur. Parçalama işi bu bölgeler arasında yapılmış olur.

GIS Kan Akımına Etkili Faktörler İntestinal kanalın mukozasında bazı vazodilatatör maddeler; kolesistokinin, vazoaktif intestinal peptid, gastrin ve sekretin gibi peptid hormonlar Bazı gastrointestinal bezler kallidin ve bradikinini barsak duvarı içine salgılarlar. Bu kininler çok güçlü vazodilatatörlerdir. Barsak duvarında azalmış oksijen konsantrasyonunun barsak kan akımını en az % 50-100 oranında artırabilir. Barsak aktivitesi sırasında artmış metabolizma hızı, vazodilatasyona yol açabilecek kadar oksijen konsantrasyonunu düşürebilir. Oksijensizlik, artmış kan akımından sorumlu olduğu iyi bilinen bir vazodilatatör olan adenozinin serbestlemesinde dört kat artışa neden olabilir.

Mide Boşalmasının Düzenlenmesi Mide boşalmasının hızı mide ve duodenumdan gelen sinyaller tarafından düzenlenir. Sinyallerin büyük kısmı duodenumdan kaynaklanır. Boşalmayı Hızlandıran Zayıf Gastrik Faktörler Midede besin miktarının artması midenin boşalma hızını artırır. Mide duvarının gerilmesi çeperde bulunan ve esasen pilorik pompanın aktivitesini büyük ölçüde uyaran lokal myenterik refleksleri ortaya çıkarır ve piloru hafifçe inhibe eder. Gastrin Hormonunun Mide Boşalmasına Etkisi: Mide gerilir ve gastrin salgılanmasına neden olur. Pilor pompasının aktivitesini artırma etkisi vardır.

Boşalmayı İnhibe Eden Güçlü Duodenal Faktörler Doudenumdan Kaynaklanan Enterogastrik Sinir Reflekslerinin İnhibitör Etkisi; 1) Barsak duvarı içindeki enterik sinir sistemi üzerinden direkt olarak duodenumdan mideye, 2) ekstrensek sinirler üzerinden prevertebral sempatik gangliyonlara giderler ve sonra inhibitör sempatik sinir lifleri üzerinden geriye mideye dönerler ve 3) muhtemelen küçük bir bölümü vagus sinirleri üzerinden beyin sapına ulaşır ve burada vagusla mideye taşınan normal uyarıcı sinyalleri inhibe ederler. Toplam etki; Antral itici kontraksiyonu kuvvetle inhibe ederler, pilorik sfinkterin tonusunu hafifçe artırırlar.

Duodenumda sürekli olarak kontrol edilen ve enterogastrik refleksleri uyarabilen faktörler şunlardır: 1. Duodenumun gerilme derecesi 2. Duodenal mukozanın herhangi bir yerinde iritasyonunun bulunması 3. Duodenal kimusun asidite derecesi (pH<3.5-4) 4. Kimusun ozmolarite derecesi (hipertonik sıvılar) 5. Kimusta bazı yıkım ürünlerinin özellikle proteinlerin ve belki az miktarda yağ ürünlerinin bulunması

Mide Boşalmasını İnhibe Eden Duodenum Kaynaklı Hormonal Feedback-Yağların ve Kolesistokinin Hormonunun Rolü; Hormonlar kan yoluyla mideye taşınırlar ve midede pilor pompasının aktivitesini inhibe ederler, aynı zamanda pilor sfinkterinin kontraksiyon gücünü de hafifçe artırırlar. Kimustaki yağlı maddelere yanıt olarak jejunum mukozasından serbestlenen kolesistokinin (CCK) gibi görünmektedir. Bu hormon gastrinin sebep olduğu mide motilitesindeki artışı engellemek için bir yarışmacı inhibitör gibi hareket eder. Mide boşalmasının diğer muhtemel inhibitör hormonları sekretin ve gastrik inhibitör peptid (GIP) dir. Sekretin pilordan duodenuma geçen gastrik aside yanıt olarak duodenal mukozadan salgılanır. GIP ise kimustaki yağlara ve daha az ölçüde de karbonhidratlara yanıt olarak ince barsağın üst kesiminden salgılanır.

MİDE SEKRESYONU Özellikleri Midenin tüm yüzeyini kaplayan müküs salgılayan hücrelere ek olarak mide mukozasında iki önemli tip tübüler bez bulunur  oksintik (gastrik) bezler  pilorik bezler Oksintik (asit oluşturan) bezler hidroklorik asit, pepsinojen, intrensek faktör ve müküs salgılarlar. Pilorik bezler esas olarak pilor mukozasını koruyan müküs ve bir miktar pepsinojen ve gastrin hormonu salgılarlar. Oksintik bezler mide gövdesi ve fundusunun iç yüzeyinde bulunurlar. Pilorik bezler midenin antral bölümünde yerleşmişlerdir.

Hidroklorik Asit Sekresyonunun Ana Mekanizması 2 3 1

1. Klorür iyonları paryetal hücrenin sitoplazmasından kanaliküllerin lümenine, sodyum iyonları ise lümen dışına aktif transport ile taşınırlar. 2. Su, hücre sitoplazmasında hidrojen iyonları ve hidroksil iyonlarına ayrışır. Daha sonra, hidrojen iyonları potasyum iyonları ile değişerek aktif olarak kanaliküllere sekrete edilir.

Gastrik Sekresyonun Sinirsel ve Hormonal Mekanizmalarla Düzenlenmesi Gastrik Sekresyonu Uyaran Başlıca Faktörler: Asetilkolin, Gastrin ve Histamin Asetilkolin mide bezlerindeki sekretuvar hücre tiplerinin tümünü sekresyon yönünde uyarır. Peptik hücrelerden pepsinojen salgısı, paryetal hücrelerden hidroklorik asit salgısı ve müköz hücrelerden müküs salgısı Gastrin ve histamin paryetal hücrelerden asit sekresyonunu güçlü bir şekilde uyarır. Paryetal hücreler başlıca görevleri histamin salgılamak olan enterokromafin hücreler ile de yakın ilişki içindedir.

Enterokromafin hücrelerden histamin salgılanması 1) En güçlü uyaran, mide mukozasının antral kısmında proteinlere karşı yapılan gastrin hormonudur. 2) Enterokromafin hücreler daha az oranda vagal sinir uçlarından salgılanan asetilkolin

Gastrin; G hücreleri Midenin distal ucunda yer alan pilor bezlerinde yerleşmişlerdir. Protein içeren besinler midenin antral bölümüne eriştiğinde, pilor bezindeki gastrin hücrelerine direkt etki ederek gastrin salgılanmasını uyarır. Mide sıvıları gastrini hızla mide gövdesindeki kromafin hücrelere taşırlar ve bu yolla histamin doğrudan derin gastrik bezler içine salgılanır. Histamin hızlı bir şekilde gastrik hidroklorik asit sekresyonunu uyarır.

Mide Sekresyonunun Fazları

PANKREAS SEKRESYONU Pankreatik Sindirim Enzimleri: Proteolitik enzimlertripsin, kemotripsin ve karboksipolipeptidaz, elastazlar ve nükleazlar’dır. En fazla bulunanı tripsindir. Tripsin ve kemotripsin polipeptidlere parçalarlar; karboksipolipeptidaz aminoasitlerine kadar ayırır. Karbonhidratlara etkili pankreatik enzim esas olarak pankreatik amilazdır. Nişasta, glikojen ve diğer karbonhidratların bir çoğunu (selüloz hariç) disakkaridler ve trisakkaridlere hidrolize eder. Yağ sindiriminin başlıca enzimleri ise pankreatik lipaz, nötral yağları yağ asitleri ve monogliseridlere parçalar, kolesterol esteraz, kolesterol esterlerini parçalar ve fosfolipaz, fosfolipidlerden yağ asitlerini ayırır.

Proteolitik enzimleri pankreas hücrelerinden sentezlendiklerinde tripsinojen, kemotripsinojen ve prokarboksipolipeptidaz adını alan enzimatik olarak inaktif şekillerinde bulunurlar. Tripsinojen, kimüsün mukoza ile teması sonucu barsak mukozasından sagılanan enterokinaz enzimi tarafından aktif hale dönüşür. Kemotripsinojen, tripsin ile aktif şekli olan kemotripsine dönüşür Prokarboksipolipeptidaz da benzer şekilde aktif hale geçer.

Bikarbonat İyonlarının Salgılanması Pankreas sıvısındaki enzimler tümüyle pankreas bezlerinin asinüsleri tarafından salgılanmasına rağmen, bikarbonat iyonları ve su esas olarak büyük miktarlarda asinüslerden çıkan kanal ve kanalcıkların epitel hücrelerinden salgılanır.

Pankreas Sekresyonun Düzenlenmesi Başlıca Uyaranları 1. asetilkolin, 2. kolesistokinin, 3. sekretin’ dir

SAFRA SEKRESYONU

İNCE BARSAK SEKRESYONLARI Duodenumda Brunner Bezlerinden Müküs Sekresyonu Lieberkühn Kriptalarından İntestinal Sindirim Sıvılarının Sekresyonu Goblet hücreleri; barsak yüzeylerini kayganlaştıran ve kolaylaştıran müküs salgısı salgılarlar Paneth hücreleri; bol miktarda lizozom içerir ve fagositoz yapabilen hücrelerdir.

İnce Barsak Sekresyonundaki Sindirim Enzimleri 1) küçük peptidleri aminoasitlere parçalayan çeşitli peptidazlar, 2) disakkaridleri monosakkaridlere parçalayan dört adet enzim sakkaraz, maltaz, izomaltaz ve laktaz, 3) nötral yağları gliserol ve yağ asitlerine parçalayan intestinal lipaz.

Karbonhidratların Sindirimi

Proteinlerin Sindirimi

Yağların Sindirimi