Motilidad Gastrointestinal

Descripción General de la Motilidad Gastrointestinal

Definición

La motilidad gastrointestinal se refiere a la contracción del músculo liso dentro de las paredes del tracto gastrointestinal, que:

• Mueve los alimentos a lo largo del tracto
• Mezcla y tritura
• Almacena alimentos (a través de esfínteres contraídos, manteniendo el material en su ubicación actual)

Tipos importantes de movimientos/contracciones

1. Peristalsis
2. Segmentación
3. Contracción y relajación de esfínteres

Peristalsis

• Contracciones coordinadas similares a ondas que mueven el material hacia adelante a través del tracto, finalmente hacia el recto
• La acetilcolina contrae una pequeña área del tracto.
• El óxido nítrico y el péptido intestinal vasoactivo provocan la relajación del área inmediatamente anterior al área de contracción.
• Esta relajación empuja los alimentos desde zonas de alta presión (zona que se contrae) a zonas de baja presión (zona que se relaja).

Segmentación

• Contracciones musculares circunferenciales (i.e., apretando)
• Fuerza algunos de los contenidos hacia adelante y otros hacia atrás.
• Las contracciones de segmentación ocurren en múltiples ubicaciones cercanas a la vez.
• Permite mezclar, batir y amasar alimentos
• Ocurre en el estómago y los intestinos.

Contracción y relajación de esfínteres

• Los esfínteres son bandas circulares de músculo liso que normalmente están contraídas basalmente → evitan que los alimentos pasen al siguiente segmento del tracto
• La regulación de la relajación del esfínter permite el control del movimiento a través del tracto.
• La contracción basal se mantiene por:
  • Encefalinas (neurotransmisores en el sistema nervioso entérico)
  • La capacidad del músculo liso para mantener el mecanismo de cerrojo:
    • Un estado en el que la miosina se desfosforila (ya no es un ciclo de puente cruzado), sin embargo, permanece unida a la actina = mantiene algo de tensión
    • Permite que el músculo mantenga el tono sin gastar mucha energía
• La relajación es provocada por el péptido intestinal vasoactivo.

Revisión del Control del Sistema Nervioso sobre el Músculo Liso Gastrointestinal

La motilidad gastrointestinal se controla principalmente a través del sistema nervioso parasimpático y el sistema nervioso entérico.

Sistema nervioso parasimpático

• Estimulación del sistema nervioso parasimpático:
  • ↑ Motilidad gastrointestinal
  • ↑ Secreciones gastrointestinales
  • ↑ Flujo sanguíneo
  • ↓ Constricción de los esfínteres gastrointestinales (permite que los alimentos se muevan a través del tracto)
• Moléculas primarias de señalización neural:
  • Acetilcolina
  • Péptido intestinal vasoactivo

Sistema nervioso entérico

Una porción especializada del sistema nervioso autónomo localizada dentro de las paredes del tracto gastrointestinal.

Consiste en:

• Plexo de Meissner (también llamado plexo submucoso):
  • Localizado en la submucosa
  • Controla la muscular de la mucosa (independientemente de la capa muscular de los intestinos)
• Plexo de Auerbach (también llamado plexo mientérico)
  • Situado en la muscular, entre las capas circular y longitudinal
  • Incluye neuronas motoras y sensoriales
  • Proporciona aferencias motoras al músculo liso → genera contracciones
  • Recibe información sensorial de quimiorreceptores y mecanorreceptores y coordina las respuestas apropiadas (a menudo como un reflejo)
• Células intersticiales de Cajal:
  • Células de marcapasos especializadas ubicadas en la capa muscular
  • Generan la actividad eléctrica de onda lenta responsable de desencadenar los potenciales de acción que producen la motilidad gastrointestinal basal

Función: control local de la función gastrointestinal

• Controla el peristaltismo y la segmentación
• Estimula la secreción de hormonas reguladoras y neurotransmisores (ver secciones a continuación)

Control y regulación de la motilidad

• Las células intersticiales de Cajal controlan la tasa de contracción del músculo liso a través de ondas lentas (eléctricas):
  • Se refiere al potencial de membrana que cambia lentamente en las células de marcapasos (e.g., células intersticiales de Cajal)
  • Las células de marcapasos no tienen un potencial de membrana en reposo estable.
  • En su lugar, los canales iónicos específicos permiten un flujo lento de iones (i.e., corriente) a través de la membrana → acerca lentamente el potencial de la membrana al umbral de despolarización
  • Si se alcanza el umbral, se produce un potencial de acción → las células musculares se contraen
  • Estas contracciones se conocen como contracciones de onda lenta.
• Frecuencias de las contracciones:
  • Estómago: 3–5 contracciones por minuto
  • Intestino delgado: 12–20 contracciones por minuto
  • Intestino grueso: 6–8 contracciones por minuto
• La frecuencia de las contracciones no cambia significativamente con la regulación, pero sí la fuerza de la contracción.
• Las contracciones del músculo liso se gradúan:
  • ↑ Liberación de Ca²⁺ desde el retículo sarcoplásmico en respuesta a un potencial de acción → contracción más fuerte
  • La cantidad de Ca²⁺ liberada por el retículo sarcoplásmico puede ser regulada por el sistema nervioso autónomo y las hormonas
• El sistema nervioso entérico recibe información de:
  • Nervio vago (parasimpático, estimulador → ↑ motilidad)
  • Ganglios prevertebrales (simpático, inhibidor → ↓ motilidad)

Deglución y Motilidad Esofágica

Deglución

La deglución es un proceso complejo que involucra > de 22 músculos de la boca, faringe y esófago, que mueve los alimentos en la boca a través del esfínter esofágico superior y hacia el esófago.

• La lengua moldea y lubrica el bolo.
• El inicio de la deglución es un proceso voluntario → la lengua mueve voluntariamente el bolo hacia la parte posterior de la boca → inicia un proceso reflejo involuntario
• Se activan los mecanorreceptores en la orofaringe.
• Los aferentes viajan a través del nervio glosofaríngeo (IX) a los centros de deglución en el bulbo raquídeo y el puente.
• Los eferentes motores viajan a través de los nervios vagos (X) → estimulan los músculos faríngeos:
  • La base de la lengua se comprime contra el paladar duro → cierra la orofaringe del resto de la boca
  • El paladar blando se mueve hacia arriba → cierra la nasofaringe
  • Los músculos laríngeos se mueven hacia adelante y hacia arriba → cierran las vías respiratorias
• Los músculos del esfínter esofágico superior primero se relajan y luego se contraen → empujan los alimentos hacia el esófago y luego se cierran para evitar el reflujo inmediato
• El estiramiento en el esófago desencadena ondas peristálticas esofágicas

Motilidad esofágica normal

• El 1er ⅓ del esófago tiene una capa de músculo estriado.
• Los ⅔ restantes tienen una capa de músculo liso.
• Peristaltismo primario:
  • 1ra onda de peristaltismo esofágico que comienza cuando la comida ingresa al esófago
  • Coordinado por el sistema nervioso parasimpático y el sistema nervioso entérico
• Peristaltismo secundario: una 2da onda de peristaltismo responsable de:
  • Limpiar el esófago de los restos del producto alimenticio
  • Eliminación del contenido ácido que puede haber refluido
• Relajación del esfínter esofágico inferior y la parte superior del estómago que permite que el estómago acepte alimentos (mediado por el péptido intestinal vasoactivo)

Vómito

• Inducido por:
  • Estiramiento excesivo del estómago
  • Estímulos psicológicos
  • Irritantes químicos (e.g., toxinas bacterianas, alcohol)
• Controlado por el centro emético en la médula, que estimula:
  • Relajación del esfínter esofágico inferior
  • Contracción del diafragma y los músculos abdominales
• Estos músculos comprimen el estómago → empujan la comida hacia el esófago

Motilidad Gástrica

• Regiones del estómago y sus funciones:
  • Esfínter esofágico inferior: controla el movimiento entre el estómago y el esófago
  • Cardias: se relaja para permitir la entrada de alimentos en el estómago
  • Fondo y cuerpo:
    • Actúan como reservorio
    • Contienen células intersticiales de Cajal: células marcapasos que desencadenan contracciones regulares en el estómago
  • Antro: mezcla y trituración
  • Píloro: controla la liberación en el duodeno
• Respuesta de recepción–relajación:
  • Una propiedad de las células del músculo liso gastrointestinal
  • El estómago resiste brevemente el estiramiento → reflejo de recepción–relajación y luego lo desencadena para relajarse
• Segmentación: movimiento de ida y vuelta de los contenidos, provocando que se mezclen
• Movimiento peristáltico:
  • Activado por las células intersticiales de Cajal de 3–5 veces por minuto (aproximadamente cada 15 segundos)
  • Causa una onda de presión que comienza en el fundo → píloro
  • La presión aumenta lo suficiente como para superar la válvula pilórica y mover una pequeña cantidad (aproximadamente 3 mL) de quimo hacia el duodeno con cada onda
• Vaciado gástrico:
  • El contenido sale del estómago después de diferentes períodos de tiempo (en orden de más rápido a más lento):
    • Carbohidratos > proteínas > lípidos
    • Líquidos > sólidos
    • Contenidos de alta osmolalidad (i.e., ↑ contenido de Na⁺) > contenido de baja osmolalidad
  • Tiempo típico de vaciado gástrico:
    • 4 horas para una comida típica
    • Hasta 6 horas para comidas saladas y ricas en grasas

Motilidad Intestinal y Defecación

Segmentación

Mezcla el quimo:

• Con bilis y jugos intestinales y pancreáticos
• Para asegurar un contacto adecuado con la pared intestinal y sus proteínas unidas a la membrana:
  • Enzimas digestivas del borde en cepillo
  • Proteínas de transporte de absorción

Complejo motor migratorio

• Describe un patrón de estimulación eléctrica interna a través de los intestinos que desencadena grandes ondas peristálticas
• Estas ondas impulsan el material residual por el tracto:
  • La 1ra onda comienza en el estómago o el duodeno → viaja aproximadamente de 10–70 cm antes de desaparecer
  • La 2da onda comienza un poco más abajo en el tramo desde donde comenzó la 1ra.
  • La 3ra onda comienza incluso más abajo que la 2da, y así sucesivamente.
• “Ordeña” el contenido remanente hacia el colon
• Tarda unas 2 horas en recorrer todo el tracto intestinal
• Ocurre durante el ayuno (conocida como la fase interdigestiva)
• Puede ocurrir un 2do complejo motor migratorio:
  • Mueve bacterias del intestino delgado → intestino grueso
  • La disfunción del complejo motor migratorio puede conducir a un crecimiento excesivo de bacterias en el intestino delgado
• Fases del complejo motor migratorio:
  • Fase 1: quiescencia
  • Fase 2: aumento del número de contracciones intermitentes no propulsoras
  • Fase 3: 5–10 minutos de contracciones fuertes que se propagan
  • Fase 4: disminución de la actividad antes del reposo de la fase 1
• Motilina: hormona pensada para iniciar un complejo motor migratorio

Defecación

El recto contiene receptores de estiramiento que estimulan el reflejo defecatorio cuando el recto comienza a llenarse de heces.

• Receptores de estiramiento activados en el recto →
• Las fibras nerviosas sensoriales llevan la señal a la médula espinal sacra →
• Sinapsis con fibras motoras parasimpáticas →
• Envía señales de ondas peristálticas al plexo nervioso mientérico en las capas musculares de:
  • Colon descendente
  • Colon sigmoide
  • Recto
  • Esfínter anal interno
• Las contracciones peristálticas en el colon y el recto mueven las heces hacia abajo.
• El esfínter anal interno se relaja.
• La defecación ocurre solo si el esfínter anal externo se relaja voluntariamente al mismo tiempo a través de impulsos motores de la corteza cerebral.
• Si se suprime conscientemente la defecación, las contracciones peristálticas cesan en pocos minutos.

Relevancia Clínica

• Acalasia: trastorno primario de la motilidad esofágica que se desarrolla a partir de la degeneración del plexo mientérico. Esta degeneración da como resultado una relajación alterada del esfínter esofágico inferior y ausencia de peristalsis esofágica normal. La presentación es típicamente con disfagia a sólidos y líquidos junto con regurgitación.
• Gastroparesia: vaciado gástrico alterado o retrasado sin evidencia de obstrucción. La gastroparesia puede ser idiopática o debida a causas sistémicas, como diabetes mellitus o esclerodermia.
• Síndrome del intestino irritable: grupo de enfermedades que consisten en varios síntomas gastrointestinales (e.g., distensión abdominal, diarrea, dolor abdominal) sin una causa orgánica identificable. Algunas personas tienen anomalías de la motilidad gastrointestinal.
• Estreñimiento: síntoma que generalmente se define como la frecuencia de las deposiciones de < 3 veces por semana. Las personas estreñidas a menudo expulsan heces duras con esfuerzo.
• Enfermedad de Hirschsprung: también llamada megacolon congénito. La enfermedad de Hirschsprung es una afección que se produce como consecuencia de la falta de células ganglionares y células intersticiales de Cajal en el último segmento del intestino grueso, produciendo contracción permanente del esfínter anal interno y dilatación del segmento que le precede.
• Incontinencia fecal: liberación involuntaria de materia fecal debido a la incapacidad del complejo del esfínter anal para mantener el tono adecuado.