Физиология

[lubomir_yonchev]

Функционална морфология на слюнните жлези. Състав, количество и секреция на слюнката. Регулация на слюнната секреция.

1. Функционална морфология на слюнните жлези

1.1. в устната кухина се секретира слюнка от три чифта големи слюнчени жлези:

- подезична ( gl. sublingualis )

- подчелюстна ( gl. submandibularis )

- околоушна ( gl. parotis )

, секретът на подезичната и подчелюстната жлези е смесен - серозен и муцинозен, а този на околоушната жлеза е чисто серозен.

В образуването на слюнката участват и множество други малки слюнни жлези, разположени в лигавицата на устната кухина и езика.

1.2. големите слюнни жлези са ацинозни по отношение на своя строеж. Ацините са своеобразните секреторни отдели на жлезата от тях започват т.нар. интеркалирани каналчета, които продължават в стриирани каналчета, на свой ред вливащи се в екскреторните каналчета, формиращи изходящия канал на жлезата. Около ацините се разполагат миоепителни клетки, които съкращавайки се спомагат за изтласкването на получения секрет в екскреторния канал на жлезата.

За целите на физиологията е необходимо да се знае, че има три чифта големи слюнни жлези и множество по-малки, които образуват слюнката. Че жлезите са ацинозни по своя строеж, две от тях са смесени, а третата чисто серозна, както и че секретът образуван от ацините на жлезата, преминава през система от отводящи каналчета за да се отдели в устната кухина. Наименованията на жлезите до голяма степен издават тяхното местоположение. Всяка от тях се отваря на различно място в устната кухина, чиято локализация е предмет на Анатомията. Всеки от двата типа клетки - сероцити ( продуциращи сериозен секрет ) и мукоцити ( мукозен ) притежават свои особености, предмет на изучаване от Цитологията. Не е необходимо да се казва, че двата типа секрет - муцинозен и серозен показват различия по отношение на своя състав.

1.3. кръвоснабдяване - всяка от големите слюнни жлези е изключително богато кръвоснабдена, получава около 10 пъти повече кръв отколкото активно съкращаващ се мускул. Високата степен на кръвна перфузия на даден орган е винаги ясен признак за неговите високи метаболитни нужди. Работи яко, за което изисква подходящото заплащане.

1.4. инервация - инервацията на слюнните жлези се осъществява, както от симпатикуса, така и от парасимптикуса на ВНС, като и двата дяла предизвикват увеличаване на слюнната секреция. Това ако не се лъжа е единственият пример, когато двата дяла на ВНС упражняват синергично въздействие върху един и същи орган, обикновено те се противопоставят един на друг - единият възбужда, другия успокоява.

Ето и къде, ориентировъчно се разполагат големите слюнчени жлези. За точно описание в бъдещата тема Анатомия...)

Изглед на жлезата отвътре - мукоцити, сероцити, интеркалирани каналчета и пр.

Микрография на подчелюстна жлеза, за повече информация се нуждаем от тема Цитология и Хистология)

2. Състав и количество на слюнката

2.1. ензими:

- слюнчена-алфа-амилаза ( има и панкреатична ) - разгражда вътрешни алфа-1,4-гликозидни връзки; стартира разграждането на полизахаридите ( въглехидратите в устната кухина ) и продължава действието си в стомаха, до момента в който киселинността падне под 4, т.к. pH-оптимума на ензима, в границите на който, той е активен е между 4 и 11

Интересното в случая е, че ензима запазва своето действие в началната част на стомаха в близост до входа (кардията), и във вътрешността на стомашното съдържимо, преди последното да се е смесило с наличните стомашни смилателни сокове и pH-то да е паднало под критичния минимум. Това е един от основните и най-важни ензими, що се отнася до ензимния набор в състава на слюнката тъй, като той започва разграждането на въглехидратите.

- пероксидази

- лизозим - упражнява бактерицидно действие, като хидролизира връзките между N-ацетилмурамовата киселина и N-ацетил-D-глюкозамина в състава на пептидогликана

- лингвинална липаза - разгражда триацилглицерола до свободни мастни киселини и 2-ацилглицерол. От осоебно важно значение за новородените, при които мазнините в състава на майчиното мляко са основния енергиен източник. Панкреатичната липаза при тях, все още е слабо активна, което от своя страна увеличава отговорността на лингвиналната.

- каликреин - протеаза, широко разпространена, образува се и в бъбреците, превръща плазмените кининогени в кинини, които от своя страна имат вазодилататорно въздействие. Има логика в това, секретът на слюнката да съдържа вещества, които да подобряват кръвоснабдяването на слюнните жлези, нали?

- ренин - ренинът превръща плазмения ангиотензиноген в ангиотензин 1, последния преминавайки през белодробното кръвообращение се превръща от един ангиотензин-1-конвертиращ ензим в ангиотензин 2, който е биологично активен, за разлика от ангиотензин-1. Ренин се образува в големи количества и от бъбреците също, както каликреина. Секрецията на ренин се стимулира от повишения симпатиков тонус и намаленото перфузионно налягане в бъбреците. Ангиотензин-2 стимулира секрецията на антидиуретичен хормон ( АДХ ), последния пък предизвиква усещане за жажда. Анг-2 също предизвиква периферна вазоконстрикция и увеличава секреция на алдостерон.

И какво всъщност се случва, кръвозагуба, намаляване на вътресъдовия обем кръв, намаляване кръвоснабдяването на бъбрека ( т.е. намаляване на перфузионното налягане ) -> стимулира се секрецията на ренин -> ренинът по описаната каскада води до образуване на Анг-2, а от тук следва:

1. АДХ, предизвиква жажда, ако си близо до източник на вода и имаш възможността - правиш опит да утолиш жаждата; същевременно АДХ усилва обратната резорбия на вода от страна на дисталния и събирателен тубул в нефрона на бъбрека - нямаш вода, кръвното ти е ниско, затова организмът, като саморегулираща се система решава, че трябва да вземе повече от това, което изхвърляш обикновено като урина за да се възстанови равновесието.

2. Периферната вазоконстрикция води до побледняване на кожата и лицето, а кожата е огромен кръвен резервоар, поне половин литър кръв от там ще отиде 2 системното кръвообръщение за да се възстанови нормалното кръвно налягане и перфузията на жизнено-важните органи, за да се възсатнови равновесието - хомеостазата в организма.

3. Алдостеронът - увличава обратната резорбция на натрий, количеството на последния се увеличава в кръвта, натрия е осмотично активно вещество, така че предизвиква осмоза на вода от интерстициума в съдовете, отново за да се възстанови равновесието.

Цялата система крие някво очарование...), но да се върнем на ензимите...

- нуклеази - ДНК-ази, РНК-ази, разграждат нуклеиновите киселини, подпомагат разграждането на приеманата храна.

2.2. гликопротеини - в ролята на муцина в състава на слюнката, предпазват лигавицата на устната кухина от редица дразнители с травматичен характер - механични, химични и пр. Спомагат за оформянето на хранителната хапка и за нейното последващо преглъщане. Предпазват също лигавицата от изсъхване.

2.3. статерин - белтък стабилизиращ наситените на калций и фосфати разтвори, като предотвратява тяхната преципитация и образуването на зъбен камък

2.4. имуноглобулини - зашитна функция, осъществяват специфичния хуморален имунитет

2.5. нискомолекулни органични съставки - глюкоза, урея, пикочна киселина, амоняк, креатинин, кортикостероиди, полови хормони по време на бременността

2.6. pH на слюнката - когато се отделя в покой, тя има леко кисела реакция, при интензивно слюноотделяне pH-то може да нарастне до 8

2.7. обем - 500 - 1000ml/24h ( най-ниска е секрецията по време на сън, НО ЗАЩО? )

3. Функции на слюнката

3.1. оформя хранителната хапка - благодарение на наличните гликопротеини

3.2. защитна функция - осигурявана от:

- мукуса

- антибактериалните съставки - лизозим, тиоцианови съединения, пероксидази, имуноглобулини

- буферира киселините, получени при бактериалното разграждане на захарите, като по този начин предпазва зъбите от кариес

*при ксеростомия - патологично състояние, характеризиращо се със сухота в устата, поради силно намалена слюнна секреция. Води до разязвявания на устната лигавица и развитието на многобройни кариеси.

3.3. обменна - обменя се калций и флоур със зъбния емайл

3.4. посредник при вкусовото усещане - глюкозата в състава на храната се разтваря и свързва със специфичен транспортен протеин, който осигурява пренасянето и до специфични вкусови рецептори, разположени по върховата ( апикалната ) повърхност на вкусовите сетивни клетки; свързването с тези рецептори, генерира рецепторен потенциал - вкусово усещане, в този случай за сладко ( просто пример...)

3.5. смилателна функция - колко много ензими само...)

За регулацията ще поговорим малко по-късно. ПЦ-то реши да се рестне преди да пристъпа към описанието на "функциите" с което ликвидира пост-а ми и в момента съм на ръба да му ковна един прав...

[lubomir_yonchev]

Тъй, време е за регулация, най-тънката част от темата...

4. Регулация на слюнната секреция

Както вече споменахме, големите слюнните жлези получават инервация, както от симпатиковия, така и от парасимпатиковия дял на ВНС, като и двата дяла, противно на "обичая", упражняват синергично въздействие. Както симпатикуса, така и парасимпатукиса стимулира секрецията на слюнка от страна на големите слюнчени жлези, като разликата е в обема и състава на секретираната слюнка.

4.1. Парасимпатикус:

- действието на парасимпатикуса е по-силно и продължително в сравнение с това на симпатикуса, т.к. първия предизвиква дилатация на съдовете кръвоснабдяващи жлезите, а втория на свой ред, води до тяхната констрикция, което обяснява неговото по-краткотрайно въздействие и по-малкото количество секретирана слюнка под негово въздействие.

- увеличава количеството на секретираните:

*алфа-амилаза

*муцини

* хидрокарбонати

- намалява:

*резорбцията на натриеви катиони

*секрецията на калиеви катиони

Парасимпатикова инервация на околоушната жлеза:

tractus corticonuclearis ---> nu. salivatorius inferior ---> ganglion oticum ---> gl. parotis

Или иначе казано, низходящи влияния от крайномозъчната кора, породени в отговор на стимул, чието действие е локализирано в устната кухина, изпращат нервни импулси посредством низходящия кортико-нуклеарен път ( част от пирамидната система ), до парасимпатиковото ядро на девети ЧМН ( n. hypoglossus ) - nu. salivatorius inferior. Това ядро се разполага в продълговатия мозък. От него започват преганглионарни холинергични парасимпатикови влакна, които се прекъсват в ganglion oticum, тези влакна представляват част от деветия черепно-мозъчен нерв. От G. oticum започват постганглионарни холинергични парасимпатикови влакна, които окончават върху околоушната жлеза и стимулират нейната секреция.

Парасимпатикова инервация на подезичната и подчелюстната жлези:

formatio reticularis ---> nu. salivatorius superior ---> ganglio submandibulare ---> gl. submandibularis et sublingualis

До мрежестата формация достигат аференции от крайномозъчната кора, тя на свой ред изпраща еференции към nu. salivatorius superior ( парасимпатиково ядро на седми ЧМН ), разположено в моста, от него започват преганглионарни холинергични парасимпатикови влакна, които се прекъсват в G. submandibulare. От последния започват постганглионарни холинергични парасимпатикови влакна окончаващи върху двете жлези. Тези влакна представляват част от седмия ЧМН ( n. facialis ). Често пъти тази част от нерва се означава, като n. intermedius ( междинен нерв ), наименованието е свързано с разположението на нерва, но не помня каква беше точно "работата"

Симпатикова инервация на големите слюнчени жлези:

- увеличава секрецията на:

*алфа-амилаза

*калиеви катиони

*хидрокарбонатни аниони

- предизвиква съкращаване на миоепителните клетки около ацинтие

Симпатиковата инервация и на трите чифта големи слюнчени жлези, се осъществява от постганганглионарни адренергични неврони, които започват от горния шиен симпатиков ганглий.

Това, като че ли изчерпва въпроса в общи линии, хубаво е да се покажат схеми илюстриращи инервацията на жлезите, защото с думички е малко кофти, кое-от къде-на какво въздейства, ако изпадне нещо ще пишем...

[lubomir_yonchev]

Функционална морфология на стомашната лигавица. Физиологично значение на стомашната секреция. Стомашен сок - състав, механизъм, секреция и функции. Регулация на стомашната секреция.

1. Функционална морфология на стомашната лигавица

1.1. цилиндричен епител - по цялото си протежение лигавицата е покрита със слой от цилиндрични епителни клетки образуващи муцини и алкална течност

1.2. стомашни жлези - по хода на силно нагънатата стомашна лигавица се наблюдават малки трапчинки в които се отварят една или повече стомашни жлези

- туболозни

- кл. състав:

* муцин-секретиращи клетки - разположени близо до отвора

* пристенни клетки - секретиращи солна киселина и вътрешен фактор на Castle

* главни клетки- разположени най-дълбоко и секретиращи пепсиногени

* G - клетки- секретират гастрин, който стимулира секрецията на солна киселина от страна на пристенните клетки; G - клетките, се разполагат в стомашните жлези разположени в антралната част на стомаха

* D - клетки - секретират соматостатин, също като D - клеките в състава на Лангерхансовите острови; соматостатина инхибира секрецията на пристенните клетки

* в lamina propria на стомашната лигавица се наблюдава наличието на мастоцити, секретиращи хистамин, който представлява най-мощния стимулатор на пристенната секреция т.е. на секрецията на солна киселина

Една чудесна схема показваща строежа на стомашната жлеза, показани са отделните клетъчни типове, както и техните основни продукти, да се отбележи производството на ензима стомашна липаза от страна на главните клетки, нещо, което не бях написал отгоре, тъй като в момента го разбрах от схемичката)

И тази не е лоша, включваща основни анатомични познания...

Така изглеждат на хистологичен срез...

[lubomir_yonchev]

2. Физиологично значение на стомашната секреция

2.1. протеолитични ензими - пепсиноген

- пепсиногена, се активира от силно киселото pH на стомашното съдържимо и по-точно от солната киселина ---> активната му форма - пепсин, има автокаталитично действие, което ще рече, че повлиява пепсиногена и катализира превръщането му в биологично-активен пепсин

- пепсина разгражда до 15% от поетия с храната белтък

2.2. стомаша липаза - разгражда до 10% от поетите с храната липиди, т.к. те не са емулгирани ---> получените вследтвие действието на стомашната липаза моноацилглицероли улесняват емулгирането на мазнините в дуоденума под действие на жл. соли

2.3. вътрешен фактор на Castle - необходим за резорбцията на витамин В12. Витамин В12 попада в стомаха ( посредством храната ) свързан с белтъчни молекули, където под действие на силно киселото pH и пепсина, белтъчния носител се отцепва от витамина, който се свързва с вътрешния фактор на Castle и под формата на комплекс vit. B12 - вътрешен фактор на Castle достига дуоденума, йеюнума и илеума, където посредством рецептор-медиирана ендоцитоза комплекса попада във вътреклетъчната среда на ентероцитите. Витамин B12 е необходим за преноса на фолиева киселина ( друг водно-разтворим витамин ) в клетките, където тя на свой ред е необходима за синтеза на пурини и дТМФ ( дезокси-тимидинмонофосфат ), сиреч за синтеза на НК. Липсата на вътрешен фактор на Castle, води до развитие на т.нар. злокачествена ( пернициозна, макроцитна ) анемия, която може да завърши летално. При нея деленето на еритробластите е смутено, поради недостатъчно интензивната синтеза на НК, което пък се дължи на смутен внос на фолиева киселина, което пък на недостиг на витамин В12. В периферната кръв се появяват еритроцити с значително увеличени размери т.нар. макроцити.

Трябва да се упомене, че при отделянето на белтъчния носител от витамина, последния се свързва и с т.нар. R-фактор, белтъчен-носител, който се съдържа, както в слюнката, тъй и в стомашния сок. Получения комплекс обаче е нестабилен под действието на протеолитичните панкреатични ензими и поради това не взима отношение към резорбцията на витамина.

2.4. слюнчена алфа-амилаза - както вече бе коментирано действието на този ензим, произхождащ от слюнния секрет и преминал заедно с него в стомаха, продължава докато pH-то в стомашния сок не падне под 4. Функцията му е описана в предходната тема.

2.5. муцини и хидрогенкарбонати - образуват протективен слой, защитаващ стомашната лигавица от киселото pH на стомашното съдържимо

2.6. киселото pH наред с действието си спрямо пепсиногена, денатурацията на белтъците поети с храната, също така предотвратява развитието на голяма част от погълнатите с храната бактерии

Една интересна схемичка, показваща резорбцията на витамин В12. В интерес на разбирането на схемата е да кажа, че другото име на витамина е КОБАЛАМИН, транскобаламин 2, е транспортен протеин, който поемна витамин В12 от базо-латералната повърхност на ентероцита и го разнася до периферните тъкани, където отново се поема посредством рецептор-медиирана ендоцитоза.

[lubomir_yonchev]

3. Стомашен сок - състав, механизъм на секреция и функции

3.1. състав:

- вода

- соли

- солна киселина

- пепсин

- вътрешен фактор на Castle

- слуз ( мукус )

3.2. механизъм на секреция на солната киселина:

По луменалната повърхност ( тази обърната към лумена на стомаха ) на париеталните клетки ( тези секретиращи солна киселина ) съществуват хлоридни каналчета, през които се осъществява свободен пренос на хлоридни аниони от интрацелуларната среда на париеталната клетка в стомашния лумен.

По луменалната повърхност на париеталните клетки, освен тези хлоридни каналчета, съществува и протонна-калиева помпа - белтъчен преносител, който изкарва водороден катион от вътреклетъчната среда в лумена на стомаха и едновременно с това вкарва един калиев катион от лумена на стомаха във вътреклетъчната среда на париеталната клетка. Този транспорт изисква разход на енергия във вид на АТФ. Транспортния механизъм може да бъде даван като пример за антипортна енергозависима система, при която се осъществява транспорт на две вещества в противоположни посоки с разход на енергия.

След като в лумена има наличие, както на H+, така и на Cl-, не е проблем образуването на HCl.

Водородните катиони във вътреклетъчната среда, които преминават в лумена на стомаха, се образуват в резултат на дисоциацията на въглеродната киселина. Последната пък се образува от въглероден диоксид и вода ( съставки присъстващи в клетката ) под действие на ензима карбоанхидраза. След образуването си, киселината се дисоцира на водороден катион и хидрокарбонатен анион. Водородния катион, както вече разбрахме минава в лумена на стомаха, а хидрогенкарбонатния участва в една антипортна система, локализирана по базолатералната повърхност ( тази обърната към междуклетъчната среда ) на париеталната клетка, която осъществява изнасяне на хидрогенкарбонатния анион в интерстициума и едновременно с това вкарва хлоридни аниони в клетката, от където през вече споменатите хлордини каналчета по луменалнта повърхност на клетката те преминават в стомаха за да се свържат с водородните катиони и да се образува солна киселина.

3.3. секреция на мукус

Мукусът се състои от муцини, а муцините са гликопротеини. Тези гликопротеини са изградени от четири еднакви белтъчни мономера, чиито гъсто разположени въглехидратни вериги ги предпазват от протеолитичното действие на пепсините. Предполагам, че се секретират в стомашния лумен, чрез екзоцитоза, единствено възможния според мен начин да останат структурно и химически непроменени, за белтъчни преносители са прекалено голями...

Както и да е, постоянното наличие на тънък мукусен филм по повърхността на стомашната лигавица изисква непрекъсната секреция на муцини от страна на епителните и муцин-секретиращите клетки в състава на стомашната лигавица., тези новосекретирани муцини имат за цел да заместят вече разрушените под действието на пепсините и киселото pH на стомашното съдържимо.

Мукусният гел покриващ повърхността на стомашната лигавица забавя дифузията на хидрогренкарбонатните йони и по този начин епителните клетки

се намират винаги в слабо алкална среда.

NB: Продължителното високо ниво на адреналин в кръвта потиска секрецията на хидрогенкарбонатни йони, което на свой ред има значение в етиологията на развиващите се поради хроничен стрес язви.

Продължителната употреба на нестероидни противовъзпалителни средства, като аспирин, индометацин, фелоран и други, води до потискане секрецията на простагландини в субмукозата на стомашната лигавица., това на свой ред може да доведе до ерозии и язви на стомашната и дуоденалната лигавица, т.к. простагландините стимулират секрецията на муцини и хидрогенкарбонатни йони, упражняват вазодилататорно въздействие върху съдовете в спланхниковата област, като по този начин подобряват трофиката на стомашната лигавица... Потискането синтезата на простагландини при хронична злоупотреба с гореспоменатите медикаменти оказва хроничен тормоз връз стомашната лигавица...

Друг механизъм по който аспиринът тормози стомаха се заключава в следното:

Аспиринът, е неорганична, нискомолекулна киселина, която в условията на силно киселото pH на стомашното съдържимо има много ниска степен на електролитна дисоциация, тъй че поради малките си размери, и липсата на заряд тя свободно дифундира в епителните клетки на стомашната лигавица, където предизвиква понижаване на интрацелуларното pH и деструкция на самата клетка.

Нещо повече, нестероидните противовъзпалителни средства увреждат междуклетъчните контакти съществъващи между епителните клетки в състата на ст. лигавица, което от своя страна води до увеличаване дифузията на водородни катиони парацелуларно ( сиреч между самите клетки, а не през тях, както е при трансцелуларния транспорт ), та... водородните катиони дифундират от интестициума към лумена на стомаха, където предизвикват допълнително понижаване на pH-то, а прекалено киселото pH не е угодно на стомашната лигавица.