peristalsi - Peristalsis

Un diagramma spazio-temporale di un'onda peristaltica dopo una rondine d'acqua. I valori di alta pressione sono rossi, la pressione zero è blu-verde. La cresta nella parte superiore dell'immagine è l'alta pressione dello sfintere esofageo superiore che si apre solo per un breve periodo per far passare l'acqua.

La peristalsi è una contrazione e rilassamento radialmente simmetrica dei muscoli che si propaga in un'onda lungo un tubo, in direzione anterograda . La peristalsi è la progressione della contrazione coordinata dei muscoli circolari involontari, che è preceduta da una contrazione simultanea del muscolo longitudinale e dal rilassamento del muscolo circolare nel rivestimento dell'intestino.

In gran parte di un tratto digestivo come il tratto gastrointestinale umano , il tessuto muscolare liscio si contrae in sequenza per produrre un'onda peristaltica, che spinge una palla di cibo (chiamata bolo prima di essere trasformata in chimo nello stomaco) lungo il tratto. Il movimento peristaltico comprende il rilassamento dei muscoli lisci circolari, quindi la loro contrazione dietro il materiale masticato per impedirgli di muoversi all'indietro, quindi la contrazione longitudinale per spingerlo in avanti.

I lombrichi usano un meccanismo simile per guidare la loro locomozione e alcuni macchinari moderni imitano questo disegno.

La parola deriva dal Nuovo latina e deriva dal greco peristellein , "per avvolgere," dal peri -, "intorno" + stellein , "disegnare in, riunire, insieme al fine".

Fisiologia umana

La peristalsi è generalmente diretta caudad, cioè verso l' ano . Questo senso di direzione potrebbe essere attribuibile alla polarizzazione del plesso mienterico . A causa della dipendenza del riflesso peristaltico sul plesso mienterico, viene anche chiamato riflesso mienterico.

Meccanismo del riflesso peristaltico

Il bolo alimentare provoca un allungamento della muscolatura liscia intestinale che provoca la secrezione di serotonina ai neuroni sensoriali, che vengono quindi attivati. Questi neuroni sensoriali a loro volta attivano i neuroni del plesso mienterico , che poi procedono a dividersi in due vie colinergiche : una retrograda e una anterograda. I neuroni attivati ​​della via retrograda rilasciano la sostanza P e l' acetilcolina per contrarre la muscolatura liscia dietro il bolo. I neuroni attivati ​​della via anterograda rilasciano invece ossido nitrico e polipeptide intestinale vasoattivo per rilassare la muscolatura liscia caudale al bolo. Ciò consente al bolo alimentare di essere efficacemente spinto in avanti lungo il tratto digestivo.

Esofago

Dopo che il cibo viene masticato in un bolo, viene inghiottito e spostato attraverso l'esofago. I muscoli lisci si contraggono dietro il bolo per evitare che venga schiacciato di nuovo in bocca. Quindi onde ritmiche e unidirezionali di contrazioni lavorano per forzare rapidamente il cibo nello stomaco. Il complesso motorio migrante (MMC) aiuta a innescare le onde peristaltiche. Questo processo funziona in una sola direzione e la sua unica funzione esofagea è quella di spostare il cibo dalla bocca allo stomaco (l'MMC funziona anche per eliminare il cibo rimanente dallo stomaco all'intestino tenue e le particelle rimanenti dall'intestino tenue al colon ).

Un'immagine semplificata che mostra la peristalsi

Nell'esofago si verificano due tipi di peristalsi:

  • Innanzitutto, c'è un'onda peristaltica primaria , che si verifica quando il bolo entra nell'esofago durante la deglutizione . L'onda peristaltica primaria spinge il bolo lungo l'esofago e nello stomaco in un'onda della durata di circa 8-9 secondi. L'onda scende allo stomaco anche se il bolo di cibo scende a una velocità maggiore dell'onda stessa, e continua anche se per qualche motivo il bolo si blocca più in alto nell'esofago.
  • Se il bolo si blocca o si muove più lentamente dell'onda peristaltica primaria (come può accadere quando è scarsamente lubrificato), vengono stimolati i recettori di stiramento nel rivestimento esofageo e una risposta riflessa locale provoca un'onda peristaltica secondaria attorno al bolo, forzandolo ulteriormente lungo l'esofago e queste onde secondarie continuano indefinitamente fino a quando il bolo entra nello stomaco. Il processo di peristalsi è controllato dal midollo allungato. La peristalsi esofagea viene tipicamente valutata eseguendo uno studio sulla motilità esofagea .
  • Un terzo tipo di peristalsi, la peristalsi terziaria, è disfunzionale e comporta contrazioni irregolari, diffuse e simultanee. Queste contrazioni sono sospette nella dismotilità esofagea e presenti su una rondine baritata come un " esofago a cavatappi ".

Durante il vomito , la propulsione del cibo su per l'esofago e fuori dalla bocca deriva dalla contrazione dei muscoli addominali ; la peristalsi non si inverte nell'esofago.

Stomaco

Quando un'onda peristaltica raggiunge la fine dell'esofago , lo sfintere cardiaco (sfintere gastroesofageo) si apre permettendo il passaggio del bolo nello stomaco. Lo sfintere gastroesofageo normalmente rimane chiuso e non consente al contenuto alimentare dello stomaco di tornare indietro. I movimenti agitati della spessa parete muscolare dello stomaco mescolano accuratamente il cibo con il succo gastrico acido e prendono il nome di chimo . Lo strato muscolare dello stomaco è più spesso e qui si verifica la massima peristalsi. Dopo brevi intervalli, lo sfintere pilorico continua ad aprirsi e chiudersi in modo che il chimo venga introdotto nell'intestino a rate.

Intestino tenue

Una volta elaborati e digerito dallo stomaco, il chimo semifluida viene fatto passare attraverso l' sfintere piloro nel piccolo intestino . Una volta passato lo stomaco, una tipica onda peristaltica dura solo pochi secondi, viaggiando a pochi centimetri al secondo. Il suo scopo principale è mescolare il chimo nell'intestino piuttosto che spostarlo in avanti nell'intestino. Attraverso questo processo di miscelazione e continua digestione e assorbimento dei nutrienti, il chimo si fa strada gradualmente attraverso l'intestino tenue fino all'intestino crasso .

Contrariamente alla peristalsi, le contrazioni di segmentazione provocano quella agitazione e miscelazione senza spingere i materiali più in basso nel tratto digestivo.

Intestino crasso

Sebbene l' intestino crasso abbia una peristalsi del tipo utilizzato dall'intestino tenue, non è la propulsione primaria. Invece, le contrazioni generali chiamate contrazioni ad azione di massa si verificano da una a tre volte al giorno nell'intestino crasso, spingendo il chimo (ora feci) verso il retto. I movimenti di massa tendono spesso ad essere innescati dai pasti, poiché la presenza di chimo nello stomaco e nel duodeno li induce ( riflesso gastrocolico ). La peristalsi minima si trova nella parte rettale dell'intestino crasso a causa dello strato muscolare più sottile .

Linfa

Il sistema linfatico umano non ha una pompa centrale. Invece, la linfa circola attraverso la peristalsi nei capillari linfatici, così come le valvole nei capillari, la compressione durante la contrazione del muscolo scheletrico adiacente e la pulsazione arteriosa.

Sperma

Durante l'eiaculazione , la muscolatura liscia delle pareti dei vasi deferenti contratti di riflesso in peristalsi, spingendo lo sperma dai testicoli al uretra .

lombrichi

Un'immagine semplificata che mostra il movimento dei lombrichi attraverso la peristalsi

Il lombrico è un senza arti annelid vite senza fine con uno scheletro di idrostatica che si muove per peristalsi. Il suo scheletro idrostatico è costituito da una cavità corporea piena di liquido circondata da una parete corporea estensibile. Il verme si muove restringendo radialmente la porzione anteriore del suo corpo, con conseguente aumento della lunghezza attraverso la pressione idrostatica. Questa regione ristretta si propaga posteriormente lungo il corpo del verme. Di conseguenza, ogni segmento viene esteso in avanti, quindi si rilassa e torna a contatto con il substrato, con setole simili a peli che impediscono lo scivolamento all'indietro. Vari altri invertebrati, come bruchi e millepiedi , si muovono anche per peristalsi.

Macchinari

Una pompa peristaltica è una pompa volumetrica in cui un motore pizzica porzioni in avanzamento di un tubo flessibile per spingere un fluido all'interno del tubo. La pompa isola il fluido dal macchinario, il che è importante se il fluido è abrasivo o deve rimanere sterile.

Sono stati progettati robot che utilizzano la peristalsi per ottenere la locomozione, come la usa il lombrico.

Termini correlati

  • L'aperistalsi si riferisce alla mancanza di propulsione. Può derivare da acalasia della muscolatura liscia coinvolta.
  • Il ritmo elettrico basale è un'onda lenta di attività elettrica che può avviare una contrazione.
  • La catastalsi è un processo muscolare intestinale correlato.
  • Ileo è un'interruzione della normale capacità propulsiva del tratto gastrointestinale causata dal fallimento della peristalsi.
  • Retroperistalsi , il contrario della peristalsi

Riferimenti

link esterno