FARMAKOLOGI, SJUKDOMSLÄRA OCH LÄKEMEDELSKEMI

1. FARMAKOLOGI, SJUKDOMSLÄRA OCH LÄKEMEDELSKEMI Apotekarprogrammet (MAPTY/F2APO) Farmakologi, sjukdomslära och läkemedelskemi; FSL 561 Delkurs 4: Endokrinologi och gastrointestinal farmakologi Digestionsfysiologi - repetition Dick Delbro Vt-14

2. Mag-tarmkanalens (=digestionskanalens) uppgifter • Digestion (= nedbrytning av föda och absorption av näringsämnen). • Barriärfunktion (= skydd mot mikroorganismer och andra skadliga faktorer som kan tränga in i kroppen via digestions-kanalen).

3. Vad är digestion? • Nedbrytning av födan: • Mekanisk nedbrytning (tänder; motilitet) förvandlar stora stycken till små stycken. • Kemisk nedbrytning (digestionsenzymer samt HCl) förvandlar stora molekyler till mindre molekyler. • Absorption av monosackarider, aminosyror, fria fettsyror + lite till, samt vatten.

5. Vilka komponenter ingår i digestionsapparaten?

7. Digestionskanalens struktur • Mucosa • Submucosa • Muscularis • Nervplexa • Serosa • Samma grundstruktur från esophagus t.o.m. rektum men olika mucosa.

11. Den ”klassiska” beskrivningen av digestions-kanalens fysiologi • Motilitet. • Sekretion. • Absorption. • Reglering av lokalt blodflöde.

12. Motilitet åstadkoms av den glatta muskulaturen

13. Glatt muskulatur • Den typ av muskelvävnad som finns i de inre organen, i blodkärl, i urinröret, i ögat, och vid hårsäckar.

14. Glatt muskulatur (forts.) • Den dominerande formen: Single unit (= visceral) glatt muskulatur – finns i hela digestionskanalen från och med halva esofagus och neråt. • Många små celler, tätt packade, kopplade med gap junctions för elektrisk-mekanisk samordnad aktivitet. • Spontant aktiv. • Kontrolleras av distension; autonoma nervsystemet, och av hormoner (endokrin och parakrin kontroll). OBS: Cajals interstitiella celler – utgör ett slags pacemaker-celler som styr muskelvävnaden elektriskt.

15. Digestionskanalen innerveras av autonoma nerv-systemet (ANS) • 1. Parasympaticus (n. vagus [kommer från hjärnstammen] och n. pelvicus [kommer från sakralmärgen]). • 2. Sympaticus (kommer från den thorako-lumbala delen av ryggmärgen). • 3. Enteriska nervsystemet (ENS; dvs. digestionskanalens eget nervsystem, som är en underavdelning till ANS).

17. Organisationen av parasympaticus och sympaticus • Två neuron i en kedja. • 1. Första neuronet: Preganglionär. Utgår från hjärnan (n. vagus) eller ryggmärgen (n. pelvicus och sympaticus).

19. Organisationen av parasympaticus och sympaticus (forts.) • 2. Andra neuronet: Postganglionär. Postganglionärernas nervcells-kroppar bildar ett autonomt ganglion (i parasympaticus ligger detta mycket nära den vävnad som innerveras; i sympaticus ligger detta långt ifrån den vävnad som innerveras).

22. Signalmolekyler i ANS • Mellan pre- och postganglionärer: Alltid acetylkolin (ACh) med nikotinreceptorer på den postganglionära nervcellskroppen.

23. Signalmolekyler i ANS (forts.) • I parasympatiska postganglionärer: ACh (muskarinreceptorer på den innerverade vävnaden) samt ofta peptider, ATP och NO. • I sympatiska postganglionärer: Noradrenalin (NA; alfa- och/eller beta-adrenoceptorer på den innerverade vävnaden) samt ofta peptider (t.ex. NPY) och ATP.

24. ENS – digestionskanalens eget nervsystem • Består av nervcellskroppar och tillförande och frånförande nervutskott, samlade i två stora plexa: Plexus myentericus (mellan muskelskikten, och plexus submucosus (under slemhinnan). • Kontrolleras delvis av CNS genom parasympatiska preganglionärer och sympatiska postganglionärer.

26. Plexus submucosus • Kontrollerar framförallt sekretion, blodflöde och immunapparaten.

27. Plexus myentericus • Kontrollerar framförallt den glatta muskulaturen (= motiliteten).

28. Signalmolekyler i digestions-kanalens nerver (excitatoriska eller inhibitoriska) • Acetylkolin. • Noradrenalin. • Peptider (SP, opioider med flera). • ATP. • 5-HT. • NO. • CO?

29. Motilitet – mag-tarmkanalens mekaniska funktioner och rörelsemönster • Åstadkoms av den glatta muskulaturen som är ordnad i ett cirkulärt och ett longitudinellt skikt. • Muskelaktiviteten samordnas i olika rörelsemönster (”motilitetsprogram”), som fyller olika funktioner. Dessa mönster kräver nervös aktivitet. • Ett sådant grundläggande program är den peristaltiska reflexen: När en bolus (= ”tugga”) distenderar röret uppstår en kontraktion ovan bolus och en relaxation nedom bolus. Därmed förs bolus framåt!

30. Motilitetens olika uppgifter • 1. Transport av föda. • 2. Reservoirfunktion (magsäckens fundus-corpusdel; rektum). • 3. Mekanisk sönderdelning av födan (magsäckens antrumdel; tunntarmen). • 4. Barriärfunktion.

31. Munhålan, svalget, esofagus. • Tvärstrimmig muskulatur t.o.m. övre hälften av esofagus. • Innerverad av somatiska motornerver. • Reflexstyrd av centra i hjärnstammen.

32. Viktiga strukturer i munhålan • Hårda gommen • Mjuka gommen • Tungan • Tänderna • Tonsillerna

33. Munhålans salivkörtlar • Ca. 1,5 l/dygn. Innehåller muciner (glykoproteiner). • Fuktar munslemhinnan. • Fuktar tuggan. • Löser upp kemiska substanser i födan som stimulerar smaklökarna. • Innehåller amylas som startar nedbrytning av kolhydrater i födan. • (Innehåller lipas som startar nedbrytning av fett i födan.) • Antibakteriellt.

35. Reglering av salivsekretionen • Den viktigaste styrningen är via parasympatiska nerver. • Transmittor: Acetylkolin (ACh) – dock ej hela sanningen! • Alla läkemedel som innehåller atropin eller en atropinliknande komponent (t.ex. allergimedicin, psykofarmaka) riskerar att ge upphov till muntorrhet !!! • Sympaticus: ”Oklar effekt”.

37. Esofagus är en ”transportsträcka” mellan munhåla och magsäck • Första halvan är tvärstrimmig, andra är glatt muskulatur. • Två slutmuskler (sfinktrar) som hålls stängda mellan sväljningar: Övre (tvärstrimmig) och nedre (glatt) esofagussfinktern (engelska UES och LES). LES kallas också Cardiasfinktern. • Sväljning: 4 avsnitt.

39. Magsäcken • Magsäcken (ventrikeln) är en reservoir för föda (receptiv relaxation av fundus-corpus; reflex i vagusnerven där NO är signalsubstans). Samtidigt startar mekanisk och kemisk nedbrytning av födan, och utportionering till tolvfingertarmen via nedre magmunnen (”antrumpumpen”; ACh).

42. Parietalcellen • Producerar intrinsic factor som är nödvändigt för upptag av vit. B12 i distala tunntarmen. • Producerar 1,5 l koncentrerad saltsyra per dygn. Syrans uppgifter: • Döda mikroorganismer. • Aktivera pepsinogen (från Chief celler = huvudceller) till proteinnedbrytande pepsin. • Järnupptaget.

44. Syrasekretionen • Reglering av syrasekretionen sker i tre faser, med hjälp av parasympatiska nerver (vagusnerven; acetylkolin) och hormonet gastrin (från magsäcksslemhinnan). • Histamin (via H2-receptorer) från ECL-celler.

45. Faserna i syrasekretionen • 1. Kefal fas - från hjärnan, via acetylkolin från n. vagus; stimulering av syrasekretionen. • 2. Gastrisk fas – när maten är i magsäcken; aktivering av lokala, ENS-reflexer (kolinerga fibrer) men också kemisk aktivering av gastrinfrisättning från G-celler till blodbanan, och cirkulation av gastrinet till parietalcellen; stimulering av sekretionen. • 3. Intestinal fas – maten är i duodenum. Syrasekretionen hämmas genom nervösa och hormonella effekter, men det finns också en svag stimulering.

46. Histaminets roll i syrasekretionen • Histamin kommer från en cell i magsäcksslemhinnan (ECL-celler). • Man vet inte exakt hur histaminet verkar på syrasekretionen – antingen aktiveras ECL av gastrin och acetylkolin för att frisätta histamin till parietalceller ELLER så verkar alla 3 faktorer på parietalcellen. Man vet att om man blockerar histamin (H2-receptorer) så hämmas syrasekretionen mycket effektivt!

47. Hur skyddas mag-tarmslemhinnan från syran? • Magsäcksslemhinnan är motståndskraftig (bl.a. beroende på prostaglandiner – stimulerar till mucus-bikarbonatproduktion). • När syran kommer ner i tolvfinger-tarmen frisätts hormonet sekretin från slemhinnan till blodet. • Sekretin stimulerar pankreas att frisätta bikarbonat ut till tolvfingertarmen, som neutraliserar syran.

48. Tunntarmen • I tunntarmen bryts födan ner ytterligare, både mekaniskt och av enzymer som frisätts från tunntarmsslemhinnan och också från pankreas. • Kolhydrater, proteiner och fett bryts ner till monosackarider, aminosyror, fria fettsyror, som absorberas av tunntarmsslemhinnan till tarmblodet. • Tre delar: • Tolvfingertarmen (duodenum) • Jejunum • Ileum.

50. Tunntarmsmotilitet • 1. Fastemönstret: Migrerande motorkomplexet (MMC). • 2. Födointags-mönstret: Segmentationsrörelser (pendelrörelser – ”pendular movements”) som sakta rör sig ”söderut”. Upphör när tarmen är tom.