FISIOLOGIA DE LA SECRECION GASTRICA

 

La palabra estómago proviene de la palabra “stoma” que quiere decir “boca” (por eso la inflamación de la mucosa de  la boca se llama estomatitis)

Las funciones del estómago son:

• Almacenamiento de alimentos ingeridos, con capacidad en el adulto de 0,8 a 2 litros.
• Formación del quimo mediante la secreción gástrica.
• Tránsito de los alimentos hacia el duodeno (vaciamiento gástrico).

Las glándulas gástricas producen de 2 a 3 litros de jugo gástrico diario, el cual contiene agua, moco visible, moco soluble, HCl, factor intrínseco gástrico, pepsinógeno, lipasa gástrica y renina.

 

Secreción del HCl:

La secreción de ácido clorhídrico (HCl) ocurre en tres fases: cefálica, gástrica e intestinal. VER GRAFICO 92 CUADERNO HELM2.

Fase cefálica: Es llevada a cabo por la acción de la Acetilcolina (Ach) liberada por las terminaciones nerviosas del nervio vago para que actúe como ligando de los receptores M3 localizados en la membrana celular de la célula parietal u oxínticas. Recordemos que estos receptores muscarínicos M3 son receptores trasmembrana acoplados a la proteína Gq o sea que utiliza como segundos mensajeros al calcio y al 1,2 DAG secundarios a la activación de la fosfolipasa C. La activación de esta fase por el nervio vago es estimulada por el olfato, la vista y el gusto, siendo la responsable de la formación de hasta el 40% del HCl, lo cual logra no solo con la estimulación directa sobre las células parietales (como se dijo) sino también tiene este mismo efecto neto en forma indirecta al igualmente activar las células G de las glándulas gástricas pilóricas a secretar gastrina, la cual va a actuar sobre receptores del tipo CCK-B localizados en las células parietales induciendo la activación de la bomba de protones y también esta gastrina actúa sobre receptores del mismo tipo CCK-B localizados en las células enterocromafines ECL productoras de histamina, la cual actúa sobre receptores H2 localizados en la célula parietal activando igualmente la bomba de protones. En resumen tenemos que la activación de la fase cefálica por parte del nervio vago se da en forma directa sobre receptores M3 localizados en las células parietales y en forma indirecta al activar receptores en las células G de las glándulas pilóricas induciendo la liberación de gastrina que a su vez activa directamente a las células parietales vía receptores CCK-B o en forma indirecta al activar la secreción paracrina de histamina por las células ECL de las glándulas gastricas, monoamina que igualmente induce la activación de la bomba de protones a través de la activación de los receptores H2.

Recordemos como los estímulos olfatorios desencadenan la secreción de HCl por parte de las células parietales; lo cual inicia por un estímulo olfatorio captado por las neuronas bipolares del nervio olfatorio, las cuales trasmiten el estímulo hasta el bulbo olfatorio, luego de este bulbo olfatorio salen fibras formando la estría olfatoria intermedia que se dirige a los núcleos septales del giro del cíngulo (localizados en el área subcallosa bajo el pico y la rodilla del cuerpo calloso), luego de estos núcleos septales salen fibras denominada llamadas estría medular talámica o fascículo telencefálico anterior hacia los núcleos habenulares del epitálamo (centro nervioso de reflejos viscerales). De estos núcleos habenulares del epitálamo luego salen fibras para los núcleos interpedunculares llamado fascículo habenulo-interpeduncular o fascículo retrorreflexo. Luego de estos núcleos interpedunculares salen fibras denominadas fascículo longitudinal dorsal hacia el núcleo parasimpático motor dorsal del nervio vago, par craneal que finalmente inerva a través de sus fibras las células parietales de las glándulas oxínticas liberando la Ach que actúa como ligando de los receptores M3. Además adicionemos a esta descripción que las fibras del nervio vago también inervan el intestino delgado, colon ascendente y parte del colon trasverso (hasta la flexura esplénica) causando el aumento del peristaltismo actuando sobre receptores igualmente de tipo M3.

 

Fase gástrica: Esta fase produce la mayor cantidad de secreción gástrica lo cual se da por dos mecanismos desencadenados por la presencia del alimento en el estómago, uno la distención de la pared gástrica el cual es mediado por mecano-receptores localizados en la pared gástrica los cuales al ser activados desencadenan reflejos largos cuyas vías aferentes y eferentes pertenecen al nervio vago y reflejos cortos que activan la secreción de gastrina por las células G pilórica, gastrina que desencadena la activación de la bomba de protones en forma directa o indirecta (vía histamina) como ya se explicó en la fase cefálica. El otro mecanismo de la fase gástrica es mediada por la presencia de péptidos, aminoácidos, calcio, cafeína, alcohol y otros en los alimentos; es importante resaltar que las proteínas sin hidrolizar no tienen esta capacidad pero si sus productos de su digestión y entre los aminoácidos los que más inducen esta fase son los aromáticos Trp y Phe. Estas moléculas activan directamente las células parietales y también en forma indirecta a través de la activación de las células G sintetizando gastrina.

 

Fase intestinal: Cuando el quimo pasa del estómago al duodeno se desencadena esta fase, la cual es una fase de control de la secreción ácida gástrica que según el pH que posea este quimo y el contenido puede aumentar la secreción ácida del estómago o puede inhibirla. Si el pH es mayor a 3 o el quimo tiene alto contenido de productos de la hidrólisis de las proteínas se estimulan células G productoras de gastrina localizadas en el duodeno y yeyuno proximal, gastrina esta que de forma endocrina igualmente va a activar los receptores tipo CCK-B de las células parietales u oxínticas activando la bomba de protones vía Fosfolipasa C y también activa las células ECL sintetizadoras de histamina que igualmente activa las células parietales a través de los receptores H2. Pero cuando el pH es menor a 2 o presenta un alto contenido de ácidos grasos se estimulan las células S localizadas en el duodeno y yeyuno para la secreción de secretina, la cual actúa en forma endocrina inhibiendo directamente las células parietales e indirectamente inhibiendo las células G. Cuando los ácidos grasos son de más de 10 carbones o cuando el contenido de proteínas es alto, además estos tienen la capacidad de activar las células “I” sintetizadoras de Colecistokinina – Pancreozimina (CCK-PZ) la cual inhibe la secreción ácida gástrica aunque en poca cantidad (su principal actividad biológica consiste en alcalinizar el contenido duodenal aumentando la secreción de bicarbonato por parte del páncreas y el contenido en los jugos biliares y también en aumentar la síntesis de pepsinógeno por parte de las células principales de las glándulas oxínticas), igualmente estos mismos ácidos grasos o de carbohidrato o alto contenido de proteínas también induce la secreción de la incretina Péptido Inhibidor Gástrico (GIP) el cual como su nombre lo indica inhibe la actividad gástrica inhibiendo la secreción de HCl en forma directa sobre las células parietales o indirecta sobre las células G, así como también disminuye la velocidad de vaciamiento gástrico.

Además de la inhibición en la producción de HCl la CCK-PZ liberada en esta fase intestinal tienen las siguientes funciones:

• Disminuye levemente la secreción acida del estómago,
• Aumento de la secreción del pepsinógeno gástrico,
• Estimular la contracción de la vesícula biliar aumentando el flujo biliar hacia el duodeno,
• Estimular la secreción enzimática pancreática hacia el duodeno,
• Estimular la secreción de bicarbonato pancreática hacia el duodeno,
• Aumenta la secreción duodenal de las glándulas de Brunner.
• Induce la secreción de insulina,
• Disminuye la contractibilidad del esfínter esofágico inferior y aumenta la contractibilidad del esfínter pilórico (impidiendo de esta forma que el quimo se devuelva al estómago a consecuencia de la contracción intestinal)
• Aumenta la contractibilidad del intestino delgado.

 

Síntesis de HCl por la célula parietal u oxíntica:

Se lleva a cabo mediante las siguientes reacciones (VER GRAFICO 91 CUADERNO HELM 2)

.- El agua intersticial y el CO₂ producto del metabolismo ingresan a la célula parietal.

.- La célula parietal posee el aparato enzimático necesario para la síntesis de ácido carbónico a partir del H₂O y el CO₂, dado por la anhidrasa carbónica.

.- Una vez sintetizado el ácido carbónico dentro del citoplasma se disocia espontáneamente en hidrogeniones (H⁺) y el anión bicarbonato (HCO3^-).

.- El hidrogenión (H⁺) intracitoplasmático es intercambiado por iones K⁺ localizados en la luz de la glándula gástrica (más exactamente dentro de los canalículos intracelulares existentes en el plasmalema de la célula parietal), lo cual es llevado por la bomba de protones o bomba H⁺/K⁺ ATPasa presente  en el borde apical de la célula parietal.

.- El bicarbonato (HCO3^-) intracitoplasmático es también intercambiado por Cloro pero procedente de la circulación general a través de canales de  HCO3^-/Cl^- que posee la célula parietal en el borde basal.

.- El Cl^- una vez en el citoplasma de la célula parietal sale por canales debido a gradiente de concentración hacia la luz de la glándula gástrica (más exactamente hacia los canalículos intracelulares existentes en el plasmalema de la célula parietal).

.- Una vez el Cl se encuentra en los canalículos intracelulares de la célula parietal reacciona con los hidrogeniones (H⁺) formándose el HCl.

.- La concentración de K⁺ se mantiene alta a nivel los canalículos intracelulares parietales para permitir el funcionamiento de la bomba de protones, gracias a canales que existen para este ion a nivel apical de la célula parietal que lo saca de la célula parietal. Y la fuente de este K⁺ intracitoplasmático es la bomba Na⁺/ K⁺ ATPasa del borde basal de la célula parietal.

La síntesis de HCl es inhibida por:

• Somatostatina, sintetizada por las células D presentes en la glándula gástrica, la cual inhibe la síntesis de gastrina (células G) e histamina (células PEC o ELC) y directamente al HCl al bloquear la células parietales.
• Secretina (células S), cual actúa en forma endocrina inhibiendo directamente las células parietales e indirectamente inhibiendo las células G.
• CCK-PZ (células I), cual actúa en forma endocrina inhibiendo directamente las células parietales.
• Urogastrona (glándulas de Brunner del duodeno), actúa en forma endocrina inhibiendo directamente las células parietales.
• GIP, inhibe directamente las células parietales e indirectamente sobre las células G (gastrina).
• Prostaglandina E1 (Misoprostol®), la cual es ligando para un receptor acoplado a proteína Gi y por tanto al inhibir la síntesis de AMPc lleva a cabo su mecanismo de acción consistente en: 1). inhibe directamente las células parietales, 2). Aumento de secreción de moco y bicarbonato por las células de recubrimiento de la superficie y 3). Vasodilatación de los vasos de la mucosa que por un lado aumentan la secreción de las células de cubrimiento de la superficie  y por el otro lado barren los hidrogeniones de la lamina propia.

 

FISIOLOGIA  MOTORA GASTRICA:

Las funciones de la actividad motora gástrica son:

• Permitir el almacenamiento de “grandes volúmenes” de alimentos.
• Participara en el proceso digestivo triturando los alimentos para la formación del quimo.
• Conducir el tránsito de los alimentos hacia el duodeno en forma controlada y regulada.

 

Para cumplir estas funciones el estómago se divide funcionalmente en 3 regiones:

• Estómago proximal: cardias, fondo y cuerpo proximal.
• Estómago distal: cuerpo distal y antro pilórico.
• Canal pilórico.

 

Actividad mioeléctrica gástrica:

El estómago posee un “marcapaso gástrico” localizado anatómicamente sobre la curvatura mayor en la parte proximal o media del estómago, constituido histológicamente por las células intersticiales de Cajal que forman una red junto con los plexos mientéricos de Auerbach; estas CIC son las que tienen la capacidad de generar cambios en forma espontánea en el potencial de reposo de membrana de los miocitos gástricos, cambios estos que avanzan en forma circunferencial y longitudinal desde el fondo hasta el píloro (sin sobrepasarlo), trasmitiéndose de un miocito a otro (gracias a que presentan un contacto muy estrecho, tal como un sincitio) pero que no causan contracciones de la musculatura gástrica, las cuales se denominan “ondas lentas” o también llamado “ritmo eléctrico Basal (REB)” u ”ondas marcapaso”, ondas que poseen una frecuencia de 3 ciclos por minuto. Los miocitos poseen un potencial de membrana en reposo de -60 mV y por efecto de las ondas lentas este es llevado a -40 mV.

 

Existe otra red de células intersticiales de Cajal localizadas entre las capas musculares que tienen función de interconexión entre los plexos mientéricos y los miocitos y también existen de este mismo tipo de células en la submucosa.

 

Para que se produzca la contracción de la capa muscular de la pared gástrica se requiere las denominadas “ondas en espiga” las cuales son verdaderos potenciales de acción que se generan cuando el potencial de membrana se encuentra en  los -40 mV, o sea en la cresta de las ondas lentas, y por tanto las ondas en espiga solo se pueden producir en las crestas de las ondas lentas, siendo esta la importancia de las ondas marcapaso o sea que por más estímulo que exista no se pueden generar contracciones a una frecuencia mayor que las ondas lentas y también orientan la dirección del impulso despolarizante de craneal a caudal. Este potencial de membrana se desencadena cuando los miocitos reciben estímulos que causan la apertura de canales de Calcio – Sodio voltaje dependientes  (voltaje de -40 mV), ingresando grandes cantidades de calcio y menores de sodio  (en las ondas lentas solo ingresa sodio) causando la despolarización que lleva a la contracción muscular. La lentitud de apertura y cierre de los canales Calcio- Sodio explica la larga duración de los potenciales de acción en el músculo gastrointestinal.

 

Los canales de calcio-sodio voltaje dependiente de los de los miocitos gástricos, sufren cambios conformacionales por estímulos que causan su apertura o su cierre. Los estímulos que causan su apertura cuando su membrana posee un potencial de acción de -40 mV (cresta de la onda lenta) son:

• La Ach, que actúa como ligando de receptores M3 acoplados a proteína Gq.
• El estiramiento de los miocitos (distención del músculo).
• Gastrina.
• Péptido YY

 

Por el contrario, entre los estímulos que hiperpolariza la membrana (impidiendo que se abran los canales de calcio – sodio) entre los que tenemos:

• La noradrenalina, que actúa como ligando de receptores B2 acoplados a proteína Gs.
• CCK
• VIP.
• Somatostatina.
• Galanina.

 

Patrones de la actividad contráctil del estómago:        

 

a).- Respuesta motora a la comida (postprandial):

Cuando la comida llega al estómago causa:

..- Relajación receptiva y acomodación: Cuando el alimento llega al estómago activa mecanorreceptores localizados en el estómago proximal los cual tiene como efecto neto la inhibición del tono y de las contracciones del estómago proximal por dos mecanismos:

• Activación de un reflejo vago-vagal que viaja por fibras del nervio vago hasta el núcleo solitario y de acá al núcleo motor del vago causando su inhibición, y
• Activación de neuronas nitrérgicas liberando óxido nítrico que causa la relajación directa de los miocitos de la capa muscular. Parece que estas neuronas nitrérgicas se encuentran inhibidas por interneuronas vagales dependientes (al parecer neuronas serotoninérgicas) y al bloquearse la actividad vagal y cesar la inhibición de las interneuronas se liberan las neuronas nitrérgicas sintetizando el ON.

Uno y otro mecanismo permite hasta triplicar el volumen gástrico, quedando el alimento retenido hasta que pueda ser distribuido hacia el estómago distal.

El fondo gástrico también puede relajarse por otros mecanismos, diferentes al descrito por los alimentos, mediado péptidos tales como el VIP, CCK, Somatostatina, glucagón, catecolaminas, dopamina y bombesina, así como por reflejos mediados por la acidificación duodenal y la distención del colon.  De igual forma en la náusea y el vómito por estímulo central o periférico se preceden de la relajación del fundus.

La distención gástrica en respuesta a la comida causa el estiramiento de los miocitos que desencadena el inicio de las contracciones del estómago distal correspondiente al siguiente patrón de la respuesta motora a la comida. También esta distención gástrica genera la sensación de saciedad.

 

.- Distribución intragástrica de los alimentos, triturado y vaciado postprandial.

La distención del estómago proximal de la fase de relajación receptiva y acomodación causa la distención de los miocitos de la región más superior del estómago distal desencadenando odas en espiga  que causan contracciones peristálticas (con frecuencia de 3 a 4 por minuto), que van progresando en intensidad a medida que se acercan al píloro, logrando su contracción y cierre del canal pilórico casi por completo. Por efecto de esta onda contráctil el alimento se desplaza hacia el estómago distal y píloro, sufriendo el proceso de triturado en este tránsito. Esta  etapa posee dos fases:

• Fase de retraso inicial y redistribución del alimento: Corresponde al proceso de mezcla y triturado del alimento por medio de las contracciones peristálticas hasta convertirse en quimo. En caso que exista líquido junto con sólido en la comida, los sólidos sufren un retraso en el inicio del proceso de redistribución a la espera del vaciado de líquido.
• Fase de vaciado lineal. Al mismo tiempo que se da la anterior fase, la parte de los alimentos que van logrando la consistencia de quimo, pueden franquear el píloro que posee una contracción casi completa, pero que permite una luz residual de 1 a 2 mm y por tanto el alimento convertido en quimo puede pasar al duodeno, mientas que las partículas de mayor tamaño no lo pueden hacer y sufren por efecto de la contracción una retropulsión hasta el antro para ser nuevamente triturados.  Con cada contracción del estómago distal logra pasar el duodeno entre 2 y 6 ml de quimo.

En esta fase de la actividad motora el estómago es capaz de diferenciar el tipo de alimento, siendo que los líquidos se dispersan rápidamente en todo el estómago y son vaciados sin periodo de retraso. Los líquidos que no contienen nutrientes y por tanto con menor osmolaridad son vaciados muy rápidamente mientras que los que tienen nutrientes se vacían más lentamente permaneciendo un poco más en el antro. Cuando poseen gas disuelto se retrasa más el vaciamiento. Cuando se mezclan alimentos sólidos con líquidos, los sólidos deben permanecer retenidos en el estómago proximal hasta que se vacíen los líquidos aumentándose la fase de retraso inicial para los sólidos.

Por su parte las grasas tienen un comportamiento diferente debido a que a temperatura corporal se licuan, flotan sobre sólidos y líquidos formando una capa que luego se fusiona en glóbulos de gran tamaño que difícilmente se divide en pequeñas partículas retrasando el vaciamiento gástrico aumentando los movimientos de triturado antral. Además a nivel duodenal  las grasas inducen la síntesis de CCK que retrasa el vaciamiento gástrico.

Los sólidos no digeribles no pueden ser evacuados durante este proceso posprandial inmediata sino que deben espera al siguiente patrón de actividad contráctil correspondiente correspondientes al periodo de vaciamiento interprandial.

La actividad motora postprandial en respuesta a la comida dura en promedio 2 horas.

 

b).-Actividad de vaciado interprandial.

Finalizada la actividad motora postprandial, la actividad motora gástrica se continúa bajo el control de un patrón cíclico de acontecimientos denominado complejo motor migratorio (CMM), de una duración aproximada 100 minutos, constituido así:

• Fase I: durante el cual se generan solo algunas ondas contráctiles pero sin capacidad propulsiva, fase que corresponde al 50% del ciclo (1 hora aproximadamente)
• Fase II: durante el cual aumenta la frecuencia de las contracciones pero siguen siendo irregulares e ineficaces para la propulsión, fase que dura el 30% del ciclo aproximadamente.
• Fase III: durante la cual se suceden contracción con capacidad propulsiva y como en esta  fase el píloro permanece abierto se sucede el vaciamiento del contenido gástrico que aun permanece en el estómago, incluido el que no se convirtieron en quimo (solidos no digeribles). Corresponde al 20% del ciclo.

Se sabe que esta fase III no depende de la inervación vagal (se da incluso en pacientes vagotomizados), sino que depende de la liberación de la motilina duodenal.

 

En resumen la actividad motora gástrica se encarga de la coordinación de la relajación fúndica para la acomodación del alimento, las contracciones del estómago distal, la relajación del canal pilórico y la coordinación antroduodenopilórica.

 

Regulación del vaciado gástrico y actividad motora:

Ralentizan la velocidad de vaciado:

a).- Mecanismos duodenales (reflejo enterogástrico inhibitorio):

• Grado de distención del duodeno.
• Irritación de la mucosa duodenal.
• Acidez del quimo.
• Presencia de proteínas y grasa.

b).- Mecanismos hormonales intestinales:

• CCK,
• Somatostatina,
• GLP-1
• VIP,
• Poliéptido pancreático.

c).- Otros:

• Hiperglicemia,
• Embarazo,
• Catecolaminas,
• Estrés,
• Medicamentos

Cardiovasculares: Potasio, Dopamina, L-Dopa-carbidopa, calcioantagonistas.

Respiratorios: Agonistas B, Teofilina, anticolinérgicos (ipratropio),

Gastrointestinales: Hidróxido de aluminio,  IBP, BRH2, sucralfato,

Neuro-psiquiátricos: Fenotiacinas, ADT.

Hormonales: estrógenos, calcitonina.

Otros: alcohol, tabaco.

 

b).- Acelera la velocidad de vaciado:

.- Hormona liberadora de tirotropina (TRH): esta hormona es una mediadora central de respuesta al estrés que causa la activación vagal.

.- Hipoglicemia.

.- Medicamentos:

• Gastrointestinales: Metoclopramida, eritromicina, laxantes, bisacodilo.

Diazepam