Układ pokarmowy

Błona śluzowa
Układ
pokarmowy
-warstwa tkankowa
wyścielająca wewnętrzne
powierzchnie przewodów
organizmu,
- stale wilgotna
• nabłonek
• blaszka właściwa
--------------------------błona podśluzowa
Warga
tkanka łączna wiotka/zbita, naczynia krwionośne,
włókna nerwowe, małe gruczoły, skupiska tkanki
limfoidalnej (grudki chłonne)
Błona podśluzowa:
j.w., nie zawsze występuje, umożliwia ruchomość
blaszki właściwej względem podłoża
Błona śluzowa jamy ustnej:
Czerwień wargowa:
• skóra z cienkim
naskórkiem
• brak tworów
skórnych
• podnabłonkowe
naczynia krwionośne
skóra
Blaszka właściwa:
czerwień wargowa
• nabłonek wielowarstwowy płaski
nierogowaciejący lub rogowaciejący
• blaszka właściwa – warstwa
brodawkowa i siateczkowa
• błona podśluzowa (niekiedy
również blaszka właściwa)
zawiera małe gruczoły ślinowe
(wargowe, policzkowe,
podniebienne, językowe)
dziąsło
Nabłonek pokrywający jamę ustną
zawiera melanocyty, kom. Langerhansa
i Merkla oraz podlega szybkiej odnowie
(5-8 dni)
błona śluzowa
gruczoły wargowe
Obszary błony śluzowej
jamy ustnej
Obszary uczestniczące
w procesie żucia (dziąsła,
podniebienie twarde, górna
powierzchnia języka):
• nabłonek rogowaciejący
• brak błony podśluzowej
• bardziej wytrzymałe na
obciążenia mechaniczne
Ząb
Elementy
zmineralizowane
• szkliwo
• zębina
• cement
Elementy
niezmineralizowane:
• miazga zęba
• ozębna
Pozostałe obszary
(wyścielające):
• nabłonek
nierogowaciejący
• obecna błona podśluzowa
• obecne małe gruczoły
ślinowe
1
zębina
Zębina:
Szkliwo
cement
• 70% składników mineralnych (HA)
• włókna kolagenowe (typ I)
• substancja podstawowa
• kanaliki zębinowe zawierające:
- wypustki odontoblastów
(komórek zlokalizowanych
w miazdze)
- niezmielinizowane
(bezosłonkowe) włókna
nerwowe
• 96% składników mineralnych
(kryształy hydroksyapatytów - HA)
• glikoproteidy (enameliny)
Jednostki strukturalne:
pryzmaty szkliwne
• wysokość/szerokość 4 x 8 µm
• długość równa grubości szkliwa (ok. 2 mm)
Szkliwo to najtwardsza tkanka w organizmie
Cement
Miazga zęba
• 60% składników mineralnych (HA)
• włókna kolagenowe (typ I)
• substancja podstawowa
odontoblasty
odontoblasty
zębina
Cement bezkomórkowy:
wyłącznie substancja
międzykomórkowa
zębina
zębina
prezębina
miazga zęba
prezębina
naczynia
krwionośne
Cement komórkowy:
jamki i kanaliki zawierające
ciała komórkowe i wypustki
komórek - cementocytów
(budowa najbardziej zbliżona
do kości)
zębina
odontoblasty
zębina
• bogatokomórkowa tkanka łączna galaretowata
• warstwa odontoblastów na granicy z zębiną
• naczynia krwionośne
• włókna nerwowe (głównie czuciowe)
Rdzeń (zrąb):
- mięśnie szkieletowe
Ozębna
Powierzchnia dolna:
- cienka błona śluzowa,
błona podśluzowa
sploty naczyniowe
więzadło
skośne
cement
Język
kość zębodołu
zębina
„Aparat więzadłowy” zęba: grube pęczki włókien kolagenowych
łączące cement z kością zębodołu, pomiędzy nimi tkanka łączna wiotka,
z naczyniami, włóknami nerwowymi i ciałkami Ruffiniego
Powierzchnia górna:
- tworzy brodawki
(uwypuklenia,
błony śluzowej), brak
błony podśluzowej,
rogowacenie
Brodawki mechaniczne:
- nitkowate
Brodawki zmysłowe
(z kubkami smakowymi):
- grzybowate
- liściaste
- okolone
2
Ogólna budowa brodawek
Brodawki nitkowate
Brodawki grzybowate
Brodawki liściaste
brodawki wtórne
Brodawka pierwotna:
uwypuklenie błony śluzowej
Brodawki wtórne:
wpuklenia blaszki właściwej
w obręb nabłonka
• najliczniejsze (90%)
• ostro zakończone
• pokryte rogowaciejącym nabłonkiem
• brak kubków smakowych
• nadają powierzchni języka szorstkość
• rozszerzona część górna
• pokryte nierogowaciejącym lub
słabo rogowaciejącym nabłonkiem
• na górnej powierzchni kilka
kubków smakowych
• leżą pomiędzy brodawkami
nitkowatymi
• kształt fałdów zlokalizowanych
na brzegach tylnej części języka
• trzy regularne brodawki wtórne
• pokryte nierogowaciejącym nabłonkiem
• w nabłonku bocznych powierzchni
liczne kubki smakowe
• u człowieka z wiekiem zanikają
Kubek smakowy
Brodawki okolone
kubki smakowe
• największe, w liczbie 8-12
• otoczone głębokim rowkiem
okołobrodawkowym
• pokryte nierogowaciejącym lub
słabo rogowaciejącym nabłonkiem
• na górnej powierzchni liczne
brodawki wtórne
• na bocznych powierzchniach
liczne kubki smakowe
• lokalizacja: na granicy trzonu
i korzenia języka
Komórki kubka smakowego
- beczułkowata grupa walcowatych
komórek nabłonkowych (50-100)
wmontowana w otaczający nabłonek
wielowarstwowy płaski.
Pojedyncze kubki występują również
w nabłonku podniebienia i gardła
Pod brodawkami okolonymi znajdują się
gruczoły von Ebnera (językowe tylne)
otworek
smakowy
• złożone gruczoły surowicze
• leżą głęboko, między mięśniami języka
• przewody uchodzą do rowka
okołobrodawkowego
• produkują lipazę
• oczyszczają i opłukują powierzchnie
kubków smakowych
• komórki podstawne (macierzyste)
• komórki zmysłowe typu I, II, III
• zakończenia nerwowe
Receptory smakowe
- zlokalizowane w błonie komórkowej mikrokosmków
- odbierają:
Typ I:
(60%) ciemna cytoplazma,
mikrokosmki, ziarna wydzielnicze
Typ II:
jasna cytoplazma, mikrokosmki,
siateczka gładka, kontakt
z zakończeniami nerwowymi
Typ III: ciemna cytoplazma, grube
wypustki szczytowe,
pęcherzyki zawierające
neuroprzekaźnik, kontakt
z zakończeniami nerwowymi
• smak słony: kanały sodowe
• smak kwaśny: kanały kationowe aktywowane przez H+, bądź kanały dla H+
• smaki słodki, gorzki, umami: receptory związane
z białkami G (wolniejsze działanie)
słony
kwaśny
umami
słodki
T1R1+T1R3
T1R2+T1R3
gorzki
T2R
3
Jak działa kubek smakowy:
1. Związki chemiczne zawarte w pokarmie
wiążą się z receptorami obecnymi w błonie
komórkowej pokrywającej mikrokosmki/
wypustki, bądź następuje napływ jonów
(Na+/słony, H+/kwaśny) do komórek.
2. Następuje otwarcie/zamknięcie kanałów
jonowych lub aktywacja białek G pobudzenie komórek zmysłowych (otwarcie
kanałów wapniowych, wzrost poziomu Ca)
III
I
Cewa pokarmowa:
• przełyk
• żołądek
• jelito cienkie
• jelito grube
3. Komórki typu II (receptoryczne)
uwalniają ATP, komórki typu III
(presynaptyczne) uwalniają neuroprzekaźnik (serotonina ?) z pęcherzyków
synaptycznych.
II
II
III
blaszka właściwa (z gruczołami)
błona
śluzowa
4. Następuje wzbudzenie
sygnału we włóknie nerwowym
i jego przekazanie do CSN.
jedna komórka – jeden smak
jeden kubek – wszystkie smaki
Warstwy ściany
cewy pokarmowej:
nabłonek
1. Błona śluzowa
• nabłonek
• blaszka właściwa
• muscularis mucosae
muscularis mucosae
błona podśluzowa
2. Błona podśluzowa
błona mięśniowa (mięśń. właściwa)
3. Błona mięśniowa
• warstwa okrężna
• warstwa podłużna
naczynia
bl. właściwa
4. Błona surowicza
lub włóknista
nabłonek
gruczoł
gruczoł
błona surowicza
błona mięśniowa
warstwa podłużna
warstwa okrężna
błona podśluzowa
musc.
mucosae
grudka chłonna
Przełyk:
• nabłonek wielowarstwowy płaski
• gruczoły śluzowe (przełykowe gr. wpustowe)
w blaszce właściwej
• szeroka, nieregularna muscularis mucosae
o układzie podłużnym
• gruczoły śluzowe (gr. właściwe) w bł. podśluzowej
• w błonie mięśniowej mięśnie szkieletowe i gładkie
• zewnętrzna błona włóknista
Nabłonek
powierzchniowy
Żołądek
• wpust
• trzon i dno
• odźwiernik
przełyk
żołądek
• wysokie walcowate
komórki
• aparat Golgiego
• siateczka szorstka
• śluzowe ziarna
wydzielnicze
• mikrokosmki na
powierzchni
• połączenia
międzykomórkowe
Ogólne cechy budowy ściany:
• nabł. jednowarstwowy walcowaty
pokrywający powierzchnię i
tworzący wpuklenia (dołeczki żoł.)
• w blaszce właściwej ciasno ułożone
gruczoły cewkowe (wpustowe,
właściwe, odźwiernikowe)
• dodatkowa wewnętrzna warstwa
mięśniowa o układzie skośnym
4
Nierozpuszczalny śluz
produkowany przez komórki
nabłonka powierzchniowego,
alkalizowany przez jony
dwuwęglanowe przechodzące
z podnabłonkowych naczyń
tworzy warstwę ochronną
na wewnętrznej powierzchni
żołądka
Trzon i dno żołądka
Gruczoły żołądkowe właściwe (trawieńcowe): proste gruczoły
cewkowe ułożone równolegle w blaszce właściwej, pomiędzy nimi
niewielka ilość tkanki łącznej z licznymi komórkami i naczyniami
włosowatymi
Miejscowe uszkodzenie ochronnej
warstwy śluzowej i komórek nabłonka
powierzchniowego prowadzi do
pogłębiającego się ubytku błony
śluzowej (wrzód żołądka).
Uszkodzenia takie
spowodowane
są zazwyczaj
przez bakterię
Helicobacter pylori.
Gruczoł żołądkowy właściwy
ma trzy odcinki:
Komórki śluzowe szyjki
• cieśń
• szyjkę
• trzon z dnem
produkują rozpuszczalny śluz
Buduje go pięć typów komórek:
• komórki niezróżnicowane/macierzyste
(cieśń)
• komórki śluzowe szyjki (szyjka)
• komórki główne (trzon i dno)
• komórki okładzinowe (wszystkie odcinki)
• komórki dokrewne (wszystkie odcinki)
Komórki okładzinowe
Komórki główne
• duże, piramidowe/owalne
• kwasochłonne
• niekiedy dwujądrzaste
• system tubularno-pęcherzykowy
i kanaliki wewnątrzkomórkowe
z licznymi mikrokosmkami
• bardzo liczne mitochondria
• zasadochłonne
• siateczka szorstka
• aparat Golgiego
• ziarna wydzielnicze
produkują enzymy żołądkowe:
pepsynogen, lipazę żołądkową
i podpuszczkę (u niemowląt)
5
Komórki okładzinowe
stymulacja
gastryna
acetylocholina
histamina
Komórki okładzinowe produkują HCl
i czynnik wewnętrzny Castle’a (wiąże
witaminę B12).
System tubularno-pęcherzykowy to
cytoplazmatyczny magazyn błon
bogatych w transportery jonowe.
Po stymulacji pęcherzyki i rurki
wbudowują się w błonę kanalików
wewnątrzkomórkowych zwiększając
całkowitą powierzchnię wymiany jonów.
„Produkcja” HCl polega na transporcie
jonów H+ and Cl- do światła kanalików
wewnątrzkomórkowych, skąd dostają
się do światła gruczołu.
Komórki dokrewne (enteroendokrynowe)
- produkują hormony peptydowe,
przeważnie o lokalnym działaniu
(m. in. gastrynę i grelinę
- pobudzającą apetyt)
W dolnej połowie gruczołu znajdują
się komórki ECL wydzielające
histaminę (pod wpływem
acetylocholiny i gastryny)
HCl
Transportery uczestniczące
w „produkcji” HCl:
• antyporter protonowo-potasowy
(pompa protonowa)
• antyporter dwuwęglanowochlorkowy
• kanał chlorkowy
• uniporter potasowy
• pompa sodowo-potasowa
Wpust:
• płytsze, nieregularne dołeczki żołądkowe
• gruczoły wpustowe (cewkowe, poskręcane) zawierające
- komórki śluzowe (podobne do komórki nabłonka powierzchniowego)
- komórki śluzowe (identyczne jak komórki śluzowe szyjki)
- pojedyncze komórki okładzinowe i dokrewne
dołeczki
gruczoły
gastryna
Odźwiernik:
• głębokie dołeczki
• rozgałęzione cewkowe
gruczoły odźwiernikowe
• gruba warstwa okrężna
mięśniówki (zwieracz
odźwiernika) na granicy
z jelitem cienkim
Jelito cienkie
zwiększenie
powierzchni
chłonnej:
• fałdy okrężne: x 2-3
• kosmki jelitowe: x 10
• brzeżek szczoteczkowy: x 20
Gruczoły odźwiernikowe:
• komórki śluzowe
(identyczne jak k. szyjki)
produkujące też lizozym
• liczne komórki dokrewne
(G) produkujące gastrynę
• pojedyncze komórki
okładzinowe
6
Dwa piętra błony śluzowej jelita cienkiego:
• górne: kosmki jelitowe
• dolne: gruczoły (krypty) jelitowe
Enterocyty
kosmki
krypty
• wysokie, walcowate
• brzeżek szczoteczkowy
(z ektoenzymami)
• liczne organelle
• połączenia międzykomórkowe w części
szczytowej
Funkcje:
Nabłonek jelitowy
- jednowarstwowy walcowaty
- pokrywa kosmki i wyściela krypty
Typy komórek nabłonka jelitowego:
• enterocyty
• komórki kubkowe
• komórki niezróżnicowane (tylko
w kryptach)
• komórki Panetha (tylko w kryptach)
• komórki dokrewne
• komórki szczoteczkowe
• komórki M
• resorbcja substancji prostych
(produktów trawienia)
• resynteza trójglicerydów
i tworzenie lipoprotein:
chylomikronów
Substancje proste
(węglowodany, aminokwasy)
są przekazywane do naczyń
krwionośnych, a chylomikrony
do naczyń chłonnych
Komórki kubkowe
produkują i wydzielają śluz
Komórki
Panetha
• wąska podstawa
• rozszerzona część górna z ziarnami wydzielniczymi
(słabo się barwią)
• liczba komórek kubkowych wzrasta wraz z przebiegiem
jelit (najwięcej w jelicie grubym)
Komórki szczoteczkowe (rzadkie)
• pęczek długich mikrokosmków
na powierzchni
• zakończenia nerwowe blisko
podstawy
• podobieństwo do komórek kubków
smakowych
• prawdopodobna funkcja
chemoreceptoryczna (przekaźnik: NO)
• na dnie krypt
• szorstka siateczka, aparat Golgiego
• kwasochłonne ziarna wydzielnicze
• produkują białka antybakteryjne (defenzyny i lizozym)
• wydzielają IgA
• fagocytują (słabo) bakterie i jednokomórkowe pasożyty
Kosmek jelitowy
• palczaste uwypuklenie błony
śluzowej (0,2 x 1 mm) pokryte
nabłonkiem jelitowym
• wewnątrz zrąb: bogatokomórkowa
tkanka łączna wiotka (komórki tk.
łącznej właściwej i leukocyty)
Zrąb zawiera:
- kapilary o ścianie okienkowej
- pojedyncze ślepe naczynie chłonne
- 1-3 pęczków komórek mięśniowych gładkich
α-gustducin
7
Odcinki jelita cienkiego
Krypta jelitowa
• dno: głównie komórki Panetha i kom.
niezróżnicowane (macierzyste)
• powyżej: komórki progenitorowe
• górna 1/2: różnicujące się komórki
(głównie enterocyty i kubkowe)
przesuwające się stopniowo
ku górze
Dwunastnica
• duże, szerokie kosmki
• mało kom. kubkowych
• w błonie podśluzowej
gruczoły dwunastnicze
(Brunnera) - śluzowe
Gruczoły dwunastnicze produkują:
• zasadowy płyn bogaty w dwuwęglany
(neutralizacja kwaśnej treści przechodzącej
z żołądka)
• EGF
• lizozym
Jelito grube
• brak kosmków - obecne tylko
głębokie, regularne krypty
• bardzo liczne komórki kubkowe
• brak komórek Panetha
• fałdy półksiężycowate
• zewnętrzna warstwa mięśniówki
(podłużnej) podzielona na trzy
odrębne „taśmy”
Jelito czcze
Jelito kręte
• węższe i krótsze kosmki
• więcej komórek
kubkowych
• krótkie, wąskie kosmki
• więcej komórek kubkowych
• duże skupiska grudek chłonnych
(kępki Peyera) w błonie podśluzowej
Tkanka limfoidalna cewy pokarmowej
• pojedyncze (samotne) grudki chłonne (we wszystkich odcinkach cewy)
• skupiska grudek chłonnych i rozproszonej tkanki limfoidalnej:
- kępki Peyera w jelicie krętym
- wyrostek robaczkowy
Funkcje:
• wchłanianie wody
• transport jonów
• produkcja śluzu
• formowanie mas
kałowych
błękit alcjanowy
Wyrostek robaczkowy ma budowę ściany
jelita grubego i duże skupiska tkanki
limfoidalnej
• skupiska tkanki
limfoidalnej
w blaszce właściwej
i w błonie
podśluzowej
(zmniejszają się
z wiekiem)
• ciągła warstwa
podłużna mięśniówki
8
Unerwienie (autonomiczne) cewy pokarmowej
Komórki dokrewne cewy pokarmowej
(enteroendokrynowe)
• należą do systemu komórek DNES (APUD)
• zlokalizowane w nabłonku gruczołów, krypt
i (rzadziej) w nabłonku powierzchniowym
• mogą być „otwarte” lub „zamknięte”
• produkują hormony peptydowe zazwyczaj
o lokalnym działaniu (wpływają na przepływ krwi,
wydzielanie gruczołów i kurczliwość mięśniówki),
niekiedy również o działaniu odległym
• wydzielają zawartość ziaren do strony podstawnej
otwarta
• splot podśluzówkowy
- wewnętrzny Meissnera
- zewnętrzny Schabadascha
• splot mięśniówkowy Auerbacha
kontrolują wydzielanie gruczołów
i kurczliwość muscularis mucosae
kontroluje perystaltykę
Sploty śródścienne zawierają komórki nerwowe (zwojowe); cewa pokarmowa
posiada także zewnątrzpochodne unerwienie współczulne i przywspółczulne
zamknięta
otwarta
zamknięta
Komórki dokrewne cewy pokarmowej (przykłady)
Nazwa
Wydzielany
hormon
Działanie
D
somatostatyna
hamuje wydzielanie innych
komórek dokrewnych
E
grelina
pobudza łaknienie
EC
serotonina,
motylina
pobudza perystaltykę
G
gastryna
pobudza wydzielanie HCl
H
VIP
rozszerza naczynia krwionośne
I
cholecystokinina pobudza wydzielanie enzymów
w trzustce, obkurcza pęcherzyk
żółciowy
L
GLP
hamuje perystaltykę
S
sekretyna
pobudza wydzielanie
dwuwęglanów w trzustce
CCK
9