F32-F35: Gastrointestinal anatomi, fysiologi, sygdomme og farmakologi Flashcards
Hvad er de vigtigste funktioner af mave-tarm-kanalen?
Den primære funktion af mave-tarmkanalen er at transportere næringsstoffer, vand og elektrolytter fra det eksterne miljø ind i kroppens indre miljø.
Mave-tarmkanalen har også en immunfunktion (mange lymfocytter i tyndtarmen)
Nævn de 6 organer som tilsammen danner fordøjelsessystemet.
Mundhulen -> spiserøret -> maven -> tyndtarm -> tyktarm -> endetarm.
Mundhulen:
Funktion?
Spytkirtler?
Funktion:
Tænder til tygning, kværning.
Spytkirtler:
- Sublinguale kirtler (under tungen)
- Submandibulære kirtler (under kæben)
- Parotide kirtler (nær kæbeledet)
- Tubarial kirtel (nasopharyngeal)
Hvordan er spiserøret opbygget?
Spiserøret:
Foret med skeletmuskulatur (2/3 ned)
Foret med glat muskulatur (abdomen til maven)
Maven:
- Primær funktion?
- Hvilke tre dele er maven inddelt i?
- Kapacitet?
- Hvad regulerer gastrisk tømning i maven?Mavesækken:
Primær funktion:
Nedbryde mad med syre, så det kan fordøjes
Inddeling:
Opdelt i fundus, central krop og antrum.
Kapacitet:
cirka 2 liter
Regulering:
Mavesækkens tømning til tarmen reguleres stramt af pylorusventilen.
Tyndtarmen:
- Funktion?
- Hvilke tre dele er den inddelt i?
- Hvor leveres yderligere fordøjelsesenzymer fra?
Funktion:
- Stedet for størstedelen af fordøjelse og absorption.
- Leverer tarmenzymer
Inddeling:
Opdelt i duodenum (25 cm), jejunum og ileum (260 cm).
Yderligere fordøjelsesenzymer leveres af:
- Bugspytkirtlen/Pankreas (via Oddi’s sphincter)
- Leveren via galdegang, Sekretion fra galdeblæren til den indledende del af duodenum (via fælles galdegang)
Der er fire lag i mave-tarmkanalen - nævn dem:
1) Mucosa (vendt mod lumen)
2) Muskularis mucosa (glat muskulatur til at stimulere kirtler og forbedre kontakt)
3) Submucosa
4) Serosa (bindevæv)
Tyktarm & rektum/endetarm:
- Længde på tyktarmen?
- Funktion af tyktarmen og rektum?
- Tyktarmen (110 cm)
- Tyktarmen: Opsamling af vand og elektrolytter
- Endetarmen, afføringsrefleks, Ydre anale lukkemuskel
Hvad er Peyer’s patches? og hvad er deres funktion?
Peyer’s patches er lymfoide knuder placeret i slimhinden i tyndtarmen. Deres funktion er at overvåge og reagere på indgående mikrober og fremmede partikler fra tarmens lumen og hjælpe med at initiere immunrespons for at bekæmpe infektioner.
Mucosa layer består af tre typer celler, hvilke?
1) Epitelceller (levetiden er cirka 7 dage, medmindre du drikker alkohol) - disse varierer mellem afsnit.
2) Stamceller
- Udifferentierede
- Levetid 1-3 dage, hurtigt delende væv (ÅH NEJ! kræft)
3) Endokrine og eksokrine sekretoriske celler
- På slimhindens overflade frigiver de enzymer og slim til lumen
- Og dem på serosal-siden frigiver hormoner til blodet eller virker på naboceller.
Hvad indebærer sekretionen i GI og hvad kræver det?
- Ion og andre stoffer bliver sekreted
- Sker fra sekretoriske celler i slimhinden
- Kræver mange iontransportører
- Kræver mange ionreceptorer
- Kræver mange GPCRs
- Natriumioner følger osmotiske gradienter
(ligesom vand) via membrankanaler eller passerer via den paracellulære vej.
Nævn nogle transportør og ionkannaler som er involveret i sekretionen i GI.
Transporters:
*Na+- K+ ATPase
*H+ - K+ ATPase
*Na+ - K+ - 2Cl- symporter (NKCC)
*Cl- - HCO3 exchanger
*Na+ - H+ exchanger (NHE)
Ion channels:
*Na+
*K+
*Cl- (undefined)
*Cl- (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance regulator (CFTR)
chloride channel) defects in this channel lead to cystic fibrosis
Hvad indeholder muscularis externa layer i både mave og tarm?
- Muskler for at formindske diameteren af lumen (cirkulær) og forkorte røret (langsgående) for at transportere maden frem.
- Myenterisk plexus er en nervebundt, som er en del af det enteriske nervesystem (ENS) og kontrollerer musklerne og udskillelserne fra eksterne organer, såsom galdeblære og bugspytkirtel.
Hvilken rolle spiller leveren i fordøjelsen af fedt?
Leveren spiller en vigtig rolle i fordøjelsen ved at producere galde, som hjælper med at nedbryde fedtstoffer i små partikler, så de nemmere kan fordøjes af kroppen. Galde produceres i leveren, opbevares i galdeblæren og frigives derefter i tarmen for at hjælpe med fordøjelsen.
*galde er ikke et enzym
Hvad indeholder serosa layer i både mave og tarm?
- Fortsættelse af peritoneum (slimhinde), som beklæder bughulen
- Peritoneum danner også mesenteriet, som holder tarmen på plads
Beskriv den cellulære mekanisme af syre frigivelsen i maven.
Saltsyre udskilles af parietalcellerne i mavesækkens gastriske kirtler.
Disse celler aktiveres af gastrin fra G-cellerne via en indirekte rute.
Når vand træder ind i cellen, tiltrukket af ioniske gradienter, disassociates det til H+ og OH-.
H+ separeres fra H2O og pumpes ud til lumen af H+-K+-ATPase-pumpen. Samtidig trænger K+ ind i cellen.
Kanaliculus er kanalen, gennem hvilken H+ frigives til lumen. Disse kanaliculi øger den samlede overfladeareal i parietalcellerne, hvilket giver mulighed for effektiv udskillelse af HCl i mavesækken. Antallet af kanaliculi kan variere mellem forskellige parietalceller
Cl-, som er trængt ind i cellen, følger H+ ud i lumen gennem en mystisk chloridkanal, hvilket resulterer i dannelsen af saltsyre (HCl).
Se slide 27
Hvad hedder de celler som kontrollerer kontraktioner i GI? hvordan virker de?
Interstitial celler cajal (ICC).
langsomme bølger genereres i ICC. Bølgerne transporteres til de glatte muskler via gap junktions. L-type Ca2+ strøm og aktionpotentiale mekanisme
Se slide 21.
I maven findes der flere forskellige celler der hver især udskiller forskellige substanser. Nævn cellerne og hvilke substanser som de udskiller.
1) Mukøse halsceller: Slim og bicarbonat.
2) Parietalceller: Saltsyre (HCl) og intrinsisk faktor (Ca2+ absorption).
3) Enterochromaffin-like (ECL) celler udskiller histamin (stimulerer syre).
4) Hovedceller (Chief cells): Pepsinogen og gastrisk lipase.
5) D-celler (D-cells): Somatostatin (inhibier syre).
6) G-celler (G-cells): Gastrin (stimulerer syre).
Hvad består galde af? Beskriv galdes rolle i fordøjelse af fedt.
Ikke-enzymatisk væske, der udskilles fra hepatocytterne (leverceller). Letter fedtfordøjelse. Består af galde salte (fra galdesteroid), galdepigment (bilirubin), kolesterol, metaboliserede lægemidler og xenobiotika. Transporteres ned ad galdevejen til galdeblæren til opbevaring. Når vi spiser fedt, trækker galdeblæren sig sammen (som respons på CCK), og galde bevæger sig ned ad den fælles galdegang til tolvfingertarmen/duodenum.
Hvad indeholder muscularis mucosa og submucosal layer og hvad er deres funktion i hhv. maven og tarmen?
Maven:
- Muscularis mucosae - Sammentrækning fører til bevægelse af udskillede stoffer og blanding af gastriske væsker med føde/vand.
- Submucosa: Submukosal plexus, som er en del af nerve-netværket for det enteriske nervesystem (ENS), blodkar, lymfekar og immunoceller.
Tarm:
- Bindevæv med store blodkar og lymfe
- Submukosal plexus, nerve-netværket for det enteriske nervesystem (ENS)
- Funktion:
*Næringsstoffer passerer på denne måde.
*ENS kontrollerer celler i epitelaget (sekretion) og glat muskel (sammentrækninger)
Nævn fordøjelses enzymer, som nedbryder kulhydrater, proteiner og fedt, samt hvilke molekyler de nedbrydes til.
Hvor produceres disse enzymer, og hvad kan forstærke deres sekretion?
Kulhydrater:
Nedbrydes af amylase, sucrase-isomaltase, maltase, lactase -> sukker.
Proteiner:
Nedbrydes af pepsin, trypsin, peptidase -> aminosyre
Fedt:
Nedbrydes af lipase -> fedtsyre.
Produceret af eksokrine kirtler (spytkirtler eller bugspytkirtel) eller hovedceller (pepsin, lipase) eller epithelceller. Kan udskilles som inaktive proenzymer (zymogener, f.eks. Pepsinogen), hvilket tillader ophobning inden i cellen, indtil det er nødvendigt. Neurale, hormonelle og parakrine signaler kontrollerer frigivelsen, og stimulation af vagusnerven forbedrer deres sekretion.
Se slide 33.
I mellemtiden, mens surhedsgraden stiger i mavesækkens lumen, stiger karbonatniveauerne i blodet omkring maven. Beskriv mekanismen for dette.
- OH- fra H2O reagerer med kuldioxid via enzymet kulsyreanhydrase for at danne kulsyre.
- Dette opløses til bikarbonat.
- HCO3- transporteres ud til det interstitielle væske ved hjælp af Cl–HCO3- exchanger.
- HCO3- absorberes af blodet og skaber en målbar alkalinitet under fordøjelsen.
Se slide 28
Hvad er grunden til at GI ikke “spiser” sig selv?
Slim produceres af specialiserede eksokrine celler kaldet slimceller i maven og bægerceller (goblet celler) i tarmen. Bicarbonationer bliver fanget i slimet, hvilket skaber en gel lignende barriere, så celleoverfladen har en pH på 7, mens lumen er omkring pH=2. Slimet kontrolleres af det parasympatiske nervesystem, neuropeptider og cytokiner. Det stimuleres af inflammatoriske processer.
Se slide 30
NaCl sekretionen i tarmen - hvorfor er den vigtig? og hvordan produceres NaCl i tarmen?
- NaCl blandes med slim for at smøre tarmen og hjælper med optagelse af vand.
- Produceres i tyndtarmen på grund af cellernes handlinger i krypten.
- Tyktarmen kontrollerer også Na+ via Na+ kanaler for at absorbere vand.
Hvordan produceres det?
- Cl- kommer ind i cellerne via transportører.
- Cl- forlader tarmen via CFTR-kanalen.
- Na+ og vand følger den paracellulære vej=skaber en isotonsalineløsning
- NaCl kommer fra kosten, og Na+ gradienter med høj ekstracellulær Na+ opretholdes i celler ved hjælp af aktiv pumpe transport (ATP).
Se slide 31
Motilitet i maven og tarmen:
- Funktion?
- Hvordan skabes bevægelsen?
- Hvilke to typer kontraktioner finder sted?
Funktion:
Motiliteten bevæger maden fra munden og ned samtidig med at den mixer maden.
Motilitet opstår pga. kontraktioner i GI’s glatte muskler. Kontraktionernes varighed og styrke varierer fra område til område.
Kontraktioner kan deles i:
1) tonisk kontraktioner:
- Varer op til flere timer.
- Finder sted i det glatte musklers sphincters og forreste mave.
- Forhindrer bolus i at bevæge sig tilbage.
2) Fasemæssige kontraktioner:
- Varer i få sekunder
- Sker i den bageste del af maven og tyndtarmen.
- Peristaltik bevæger bolus fremad (2-25 cm/sek).
- Segmentale blandinger
- fejer føde rester og bakterier fra øvre til nedre tarmkanal.
Hvordan påvirker cystisk fibrose GI?
I tilfælde af cystisk fibrose (CF) er en bestemt kanal i cellemembranen, kaldet cystisk fibrose transmembranledningsleder (CFTR), defekt eller mangler. På grund af dette fungerer kanalen ikke korrekt, hvilket resulterer i, at sekretionen af chloridioner (Cl-) og væske stopper. Dette fører til, at slimet fortsætter med at blive produceret, men det kan ikke frigives korrekt. I bugspytkirtlen fører dette til tilstopning af bugspytkirtelkanalerne, hvilket forhindrer frigivelse af fordøjelsesenzymer. I tarmene forhindrer det korrekt fordøjelse, og i lungerne fører det til åndedrætsproblemer på grund af ophobning af slim.
Hvilke celle-celle forbindelser (junktions) er der i mave-tarm kanalen?
- Mave og tyktarm (tætte)
- Tyndtarmen (mindre tætte, absorberet vand og opløste stoffer rejser via den paracellulære vej)
*Tæthed og selektivitet er ikke fast.
Hvad er cystisk fibrose?
Cystisk fibrose er en arvelig sygdom med forstyrrelser i kirtelfunktionen i flere organer, blandt andet lunger og bugspytkirtel.
Forklar signallering pathway for syreproduktionen i maven.
Se slide 26.
How To Trigger Acid:
Stimulate:
- G Cells (Gastrin): acts primarily on CCKR
on ECL cells= release histamine,
acts at H2R on parietal cells,
Increases cAMP, activates
proton pumps= acid.
- Gastrin has a small action directly on
parietal cell at CCKR - Vagus Nerve:
excites ENS post-ganglionic cell,
ACh released, acts at parietal and ECL
M3 receptors.
ACh can stimulate ECL as well at M1R
ACh at M3R and M4R inhibits D cell
How to inhibit acid:
Stimulate:
- D Cells (Somatostatin): inhibits
ECL cells so histamine is not secreted.
Hvad afhænger styrken og varigheden af muskel kontraktioner af?
Amplituden og frekvensen af aktionpotentialerne.
Hvordan er bicarbonat frigivelse i tarmen?
I modsætning til i maven, hvor bicarbonat primært går ind i blodet for at modvirke den sure pH, bevæger bicarbonatet sig i tarmens lumen i stedet. Dette sker som reaktion på hormonet sekretin, der frigives fra særlige celler i duodenum kaldet ‘S’-celler.
Denne bicarbonatsekretion er vigtig for at neutralisere det sure miljø i tarmen, der kommer fra maven, og dermed opretholde en passende pH til fordøjelsesprocessen.
Fysiologi:
Bicarbonat dannes ved reaktionen mellem vand (H2O) og kuldioxid (CO2). Dette bicarbonat udveksles med kloridioner (Cl-) i tarmepitelcellerne. Andre kloridioner træder ind i cellen ved hjælp af en Na+/K+ cotransporter, og derefter forlader de cellen sammen med natriumioner gennem CFTR-kanalen. Natriumioner bevæger sig gennem det paracellulære rum. Efter dannelse af natriumchlorid (NaCl) følger vand (H2O) efter. Endelig forlader brintioner (H+) cellen via Na+/H+ udveksling, hvilket balancerer bicarbonat (HCO3-) i blodet fra maven.
Se slide 29
Hvilken rolle spiller CCK i fordøjelsen?
CCK (cholecystokinin) spiller en vigtig rolle i fordøjelsen ved at stimulere frigivelsen af galde fra galdeblæren og fordøjelsesenzymer fra bugspytkirtlen. Det hjælper med nedbrydningen og absorptionen af fedtstoffer og proteiner i tarmen. Derudover regulerer det også mæthedsfornemmelsen ved at påvirke appetitten og fødeindtagelsen.
Hvad styrer motiliteten og sekretionen i Gi-systemet?
Det autonome nervesystem kontrollerer tarmen. Neuronale reflekser kontrollerer GI-systemet. Der er to slags reflekser:
1) Lange reflekser i CNS - Reflekser, der involverer CNS som et integrationscenter
2) Korte reflekser i ENS - Reflekser kontrolleret af det enteriske nervesystem.
Begge reflekser kan handle samtidig.
Submucosal plexus og myenteric plexus er to vigtige dele af det enteriske nervesystem (ENS) i mave-tarmkanalen.
Submucosal plexus: Denne plexus er placeret i submucosa, som er et lag af væv lige under slimhinden i tarmvæggen. Det styrer funktionerne i slimhinden, herunder sekretion af fordøjelsesenzymer og hormoner samt absorption af næringsstoffer.
Myenteric plexus: Denne plexus er placeret mellem de glatte muskellag i tarmvæggen. Den styrer muskelaktiviteten, herunder peristaltik (bølgelignende bevægelser) og tarmbevægelser, der transporterer føde gennem fordøjelseskanalen.
Disse to plexus arbejder sammen for at regulere fordøjelsesprocessen og opretholde normal funktion i mave-tarmkanalen.