Peristaltism - Peristalsis

O diagramă spațiu-timp a unei unde peristaltice după o înghițire de apă. Valorile presiunii ridicate sunt roșii, presiunea zero este albastru-verde. Creasta din partea superioară a imaginii este presiunea ridicată a sfincterului esofagian superior care se deschide doar pentru o perioadă scurtă de timp pentru a lăsa să treacă apa.

Peristaltismul este o contracție și relaxare simetrică radial a mușchilor care se propagă într-o undă pe un tub, într-o direcție anterogradă . Peristaltismul este progresia contracției coordonate a mușchilor circulari involuntari, care este precedată de o contracție simultană a mușchiului longitudinal și relaxarea mușchiului circular în căptușeala intestinului.

Într-o mare parte a tractului digestiv, cum ar fi tractul gastro-intestinal uman , țesutul muscular neted se contractă secvențial pentru a produce o undă peristaltică, care propulsează o minge de alimente (numită bolus înainte de a fi transformată în chim în stomac) de-a lungul tractului. Mișcarea peristaltică cuprinde relaxarea mușchilor netezi circulari, apoi contracția lor în spatele materialului mestecat pentru a-l împiedica să se miște înapoi, apoi contracția longitudinală pentru a-l împinge înainte.

Viermii folosesc un mecanism similar pentru a-și conduce locomoția, iar unele mașini moderne imită acest design.

Cuvântul provine din latină nouă și derivă din grecescul peristellein , „a înfășura”, de la peri -, „în jurul” + stellein , „atrage, aduce împreună; așezat în ordine”.

Fiziologia umană

Peristaltismul este îndreptat în general caudad, adică spre anus . Acest sentiment de direcție ar putea fi atribuit polarizării plexului myenteric . Datorită dependenței reflexului peristaltic de plexul myenteric, este denumit și reflexul myenteric.

Mecanismul reflexului peristaltic

Bolusul alimentar determină o întindere a mușchiului neted al intestinului , care determină secretarea serotoninei către neuronii senzitivi, care apoi sunt activați. La rândul lor, acești neuroni senzitivi activează neuronii plexului myenteric , care apoi se împart în două căi colinergice : un retrograd și un anterograd. Neuronii activi ai căii retrograde eliberează substanța P și acetilcolina pentru a contracta mușchiul neted din spatele bolusului. Neuronii activi ai căii anterograde eliberează în schimb oxid nitric și polipeptidă intestinală vasoactivă pentru a relaxa mușchiul neted cautat la bolus. Aceasta permite bolusului alimentar să fie împins în mod eficient de-a lungul tractului digestiv.

Esofag

După ce mâncarea este mestecată într-un bolus, aceasta este înghițită și deplasată prin esofag. Mușchii netezi se contractă în spatele bolusului pentru a preveni strângerea acestuia înapoi în gură. Apoi, undele ritmice, unidirecționale de contracții acționează pentru a forța rapid alimentele în stomac. Complexul motor migrator (MMC) ajută la declanșarea undelor peristaltice. Acest proces funcționează într-o singură direcție și singura sa funcție esofagiană este de a muta alimentele din gură în stomac (MMC funcționează, de asemenea, pentru a elimina alimentele rămase în stomac către intestinul subțire și particulele rămase în intestinul subțire în colon ).

O imagine simplificată care arată peristaltismul

În esofag, apar două tipuri de peristaltism:

  • În primul rând, există o undă peristaltică primară , care apare atunci când bolul intră în esofag în timpul înghițirii . Unda peristaltică primară forțează bolusul în jos pe esofag și în stomac într-o undă care durează aproximativ 8-9 secunde. Valul se deplasează în jos către stomac, chiar dacă bolusul alimentelor coboară într-un ritm mai mare decât valul în sine și continuă chiar dacă, din anumite motive, bolusul se blochează mai sus în esofag.
  • Dacă bolusul se blochează sau se mișcă mai lent decât unda peristaltică primară (așa cum se poate întâmpla atunci când este slab lubrifiat), atunci receptorii de întindere din căptușeala esofagiană sunt stimulați și un răspuns reflex local determină o undă peristaltică secundară în jurul bolusului, forțându-l în continuare în josul esofagului, iar aceste unde secundare continuă la nesfârșit până când bolul pătrunde în stomac. Procesul de peristaltism este controlat de medulla oblongata. Peristaltismul esofagian este de obicei evaluat prin efectuarea unui studiu de motilitate esofagiană .
  • Un al treilea tip de peristaltism, peristaltismul terțiar, este disfuncțional și implică contracții neregulate, difuze, simultane. Aceste contracții sunt suspecte în dismotilitatea esofagiană și sunt prezente pe o rândunică de bariu sub forma unui " esofag cu tirbușon ".

În timpul vărsăturilor , propulsia alimentelor în esofag și în gură provine din contracția mușchilor abdominali ; peristaltismul nu se inversează în esofag.

Stomac

Când o undă peristaltică ajunge la capătul esofagului , sfincterul cardiac (sfincterul gastroesofagian) se deschide permițând trecerea bolusului în stomac. Sfincterul gastroesofagian rămâne în mod normal închis și nu permite conținutului alimentar al stomacului să se miște înapoi. Mișcările agitate ale peretelui muscular gros al stomacului amestecă bine alimentele cu sucul gastric acid și se numește chim . Stratul muscular al stomacului este cel mai gros și aici apare peristaltismul maxim. După intervale scurte de timp, sfincterul piloric continuă să se deschidă și să se închidă, astfel încât chimul este alimentat în intestin în reprize.

Intestinul subtire

Odată procesat și digerat de stomac, chimul semifluid este trecut prin sfincterul piloric în intestinul subțire . Odată trecut stomacul, o undă peristaltică tipică durează doar câteva secunde, călătorind cu doar câțiva centimetri pe secundă. Scopul său principal este să amestece chimul în intestin, mai degrabă decât să-l avanseze în intestin. Prin acest proces de amestecare și digestie și absorbție continuă a nutrienților, chimul își lucrează treptat drumul prin intestinul subțire până la intestinul gros .

Spre deosebire de peristaltism, contracțiile de segmentare au ca rezultat agitarea și amestecarea fără a împinge materialele mai departe în tractul digestiv.

Intestinul gros

Deși intestinul gros are peristaltism de tipul pe care îl folosește intestinul subțire, nu este propulsia primară. În schimb, contracțiile generale numite contracții de acțiune în masă apar de una până la trei ori pe zi în intestinul gros, propulsând chimul (acum fecale) spre rect. Mișcările de masă tind să fie adesea declanșate de mese, deoarece prezența chimului în stomac și duoden le determină ( reflex gastrocolic ). Peristaltismul minim se găsește în partea rectală a intestinului gros ca urmare a celui mai subțire strat muscular .

Limfa

Sistemul limfatic uman nu are pompă centrală. În schimb, limfa circulă prin peristaltism în capilarele limfatice, precum și valvele în capilare, comprimarea în timpul contracției mușchiului scheletic adiacent și pulsația arterială.

Sperma

În timpul ejaculării , mușchiul neted din pereții canalului deferent se contractă reflexiv în peristaltism, propulsând sperma de la testicule la uretra .

Viermi

O imagine simplificată care arată mișcarea viermilor prin peristaltism

Râmă este un limbless inelat vierme cu un schelet hidrostatic care se mișcă prin peristaltismul. Scheletul său hidrostatic este format dintr-o cavitate corporală plină de lichid, înconjurată de un perete extensibil al corpului. Viermele se mișcă prin restrângerea radială a porțiunii anterioare a corpului său, rezultând o creștere a lungimii prin presiunea hidrostatică. Această regiune restrânsă se propagă posterior de-a lungul corpului viermelui. Ca rezultat, fiecare segment este extins înainte, apoi relaxează și revine în contact cu substratul, cu seturi asemănătoare părului care împiedică alunecarea înapoi. Diverse alte nevertebrate, cum ar fi omizi și milipede , se mișcă, de asemenea, prin peristaltism.

Mașini

O pompă peristaltică este o pompă cu deplasare pozitivă în care un motor ciupe porțiuni avansante ale unui tub flexibil pentru a propulsa un fluid în interiorul tubului. Pompa izolează fluidul de utilaje, ceea ce este important dacă fluidul este abraziv sau trebuie să rămână steril.

Au fost proiectate roboți care utilizează peristaltismul pentru a realiza locomoția, pe măsură ce râma o folosește.

Termeni înrudiți

  • Aperistaltismul se referă la lipsa de propulsie. Poate rezulta din acalazia mușchiului neted implicat.
  • Ritmul electric bazal este un val lent de activitate electrică care poate iniția o contracție.
  • Catastalsis este un proces muscular asociat intestinului.
  • Ileus este o perturbare a capacității normale de propulsie a tractului gastro-intestinal cauzată de eșecul peristaltismului.
  • Retroperistaltismul , inversul peristaltismului

Referințe

linkuri externe