Hispanopedia WikiEl ritmo eléctrico basal o básico ( BER ) o actividad de control eléctrico ( ECA ) es la despolarización y repolarización espontánea de las células marcapasos conocidas como células intersticiales de Cajal (ICC) en el músculo liso del estómago, intestino delgado e intestino grueso. Este ritmo eléctrico se propaga a través de uniones comunicantes en el músculo liso del tracto gastrointestinal . [1] Estas células marcapasos, también llamadas ICC, controlan la frecuencia de las contracciones en el tracto gastrointestinal. Las células pueden estar ubicadas en la capa circular o longitudinal del músculo liso en el tracto gastrointestinal; circular para el intestino delgado y grueso, longitudinal para el estómago. [2] La frecuencia de contracción difiere en cada ubicación en el tracto gastrointestinal comenzando con 3 por minuto en el estómago , luego 12 por minuto en el duodeno , 9 por minuto en el íleon y una contracción normalmente baja cada 30 minutos en el intestino grueso que aumenta de 3 a 4 veces al día debido a un fenómeno llamado movimiento de masa . [2] El ritmo eléctrico basal controla la frecuencia de la contracción, pero controles neuronales y hormonales adicionales regulan la fuerza de cada contracción.
Fisiología
El músculo liso del tracto gastrointestinal provoca el movimiento peristáltico involuntario que desplaza los alimentos consumidos por el esófago y hacia el recto . [1] El músculo liso de la mayor parte del tracto gastrointestinal se divide en dos capas: una capa longitudinal externa y una capa circular interna. [1] Ambas capas de músculo se encuentran dentro de la muscularis externa . El estómago tiene una tercera capa: una capa oblicua más interna.
Las contracciones físicas de las células musculares lisas pueden ser causadas por potenciales de acción en neuronas motoras eferentes del sistema nervioso entérico , o por la entrada de calcio mediada por receptores. [1] Estas neuronas motoras eferentes del sistema nervioso entérico son neuronas colinérgicas y adrenérgicas. [2] La capa circular interna está inervada por neuronas motoras excitatorias e inhibidoras, mientras que la capa longitudinal externa está inervada principalmente por neuronas excitatorias. Estos potenciales de acción hacen que las células musculares lisas se contraigan o relajen, dependiendo de la estimulación particular que reciban las células. Las fibras musculares longitudinales dependen de la entrada de calcio en la célula para el acoplamiento excitación-contracción , mientras que las fibras musculares circulares dependen de la liberación de calcio intracelular. La contracción del músculo liso puede ocurrir cuando la BER alcanza su meseta (un valor absoluto menor a -45 mV) [ cita requerida ] mientras ocurre un potencial de acción estimulador simultáneo. No ocurrirá una contracción a menos que ocurra un potencial de acción. Generalmente, las ondas BER estimulan los potenciales de acción y los potenciales de acción estimulan las contracciones.
Las células intersticiales de Cajal son células marcapasos especializadas [3] ubicadas en la pared del estómago, intestino delgado e intestino grueso. [1] Estas células están conectadas al músculo liso a través de uniones en hendidura y el plexo mientérico . Las membranas celulares de las células marcapasos experimentan una despolarización y repolarización rítmica de -65 mV a -45 mV. [ cita requerida ] Este ritmo de despolarización-repolarización de la membrana celular crea una onda lenta conocida como BER, y se transmite a las células del músculo liso. La frecuencia de estas despolarizaciones en una región del tracto GI determina la posible frecuencia de contracciones. Para que ocurra una contracción, una hormona o señal neurocrina debe inducir a la célula del músculo liso a tener un potencial de acción. El ritmo eléctrico basal permite que la célula del músculo liso se despolarice y se contraiga rítmicamente cuando se expone a señales hormonales. Este potencial de acción se transmite a otras células del músculo liso a través de uniones en hendidura, creando una onda peristáltica.
El mecanismo específico para la contracción del músculo liso en el tracto gastrointestinal depende de los canales de liberación de calcio IP3R en el músculo. [4] La liberación de calcio de los depósitos de calcio sensibles al IP3 activa los canales de cloruro dependientes del calcio . [4] Estos canales de cloruro desencadenan una corriente entrante transitoria espontánea que acopla las oscilaciones de calcio a la actividad eléctrica. [4]
Frecuencia
La cantidad de potenciales de acción durante la meseta de una determinada onda lenta de BER puede variar. Esta variación en la generación de potenciales de acción no afecta la frecuencia de las ondas a través del tracto gastrointestinal, solo la fuerza de esas ondas contráctiles. [2]
Factores que afectan la motilidad gástrica
- Gastrina : estimula el aumento de la fuerza de contracción y la motilidad en el estómago, el intestino delgado y el intestino grueso. [2]
- CCK : suprime la motilidad en el estómago y el duodeno [5] Además, la CCK estimula la secreción de PPY e inhibe la secreción de grelina. [5]
- PPY - inhibición de la motilidad del tracto gastrointestinal superior
- GLP-1 - Funciona como un "freno ileal" para inhibir la motilidad del tracto gastrointestinal superior cuando el intestino distal está expuesto a nutrientes no absorbidos. [5] Retarda el vaciamiento gástrico para promover la absorción de nutrientes. [5]
- La distensión del estómago aumenta la motilidad del estómago. [2]
- La distensión del duodeno inhibe la motilidad del estómago para evitar el llenado excesivo del duodeno. [2]
- La presencia de grasa, el pH bajo y las soluciones hipertónicas provocan una disminución de la motilidad del estómago. [2]
- La inervación del sistema nervioso simpático inhibe la motilidad gástrica. [2]
- La inervación del sistema nervioso parasimpático estimula la motilidad gástrica. [2]
- La velocidad y la motilidad también dependen de la composición de la comida. Las comidas que son sólidas y contienen una mayor composición de macronutrientes requieren una contracción más lenta y más fuerte para extraer la máxima cantidad de nutrientes a lo largo del tracto gastrointestinal. [5]
Las células que responden a estas sustancias y las secretan incluyen las células I y K en el intestino delgado proximal, cuya estimulación depende de la exposición a nutrientes y su entrada al duodeno, y las células L en el intestino delgado distal y el colon, que son estimuladas por nutrientes no absorbidos y el vaciamiento gástrico. [5]
La frecuencia de la BER, y por lo tanto de las contracciones, cambia a lo largo del tracto gastrointestinal. La frecuencia en el estómago es de 3 por minuto, mientras que en el duodeno es de 11 a 12 por minuto y en el íleon es de 9 por minuto. [1] El colon puede tener una frecuencia de BER de entre 2 y 13 por minuto. La actividad eléctrica es oscilatoria, de modo que la BER tiene picos y valles cuando se grafica a lo largo del tiempo.
Véase también
Referencias
- ^ abcdef Wood, Jackie D. (2009), "Fisiología gastrointestinal", en Rhoades, Rodney A.; Bell, David R. (eds.), Fisiología médica: Principios para la medicina clínica (3.ª ed.), Filadelfia, PA: Lippincott Williams & Wilkins, págs. 463– 496
- ^ abcdefghij Widmaier, Eric P., Hershel Raff y Kevin T. Strang. Fisiología humana de Vander: los mecanismos de la función corporal . Nueva York, NY: McGraw-Hill Education, 2016.
- ^ Thomsen, L.; Robinson, TL; Lee, JC; Farraway, LA; Hughes, MJ; Andrews, DW; Huizinga, JD (1998-07-01). "Las células intersticiales de Cajal generan una corriente marcapasos rítmica". Nature Medicine . 4 (7): 848– 851. doi :10.1038/nm0798-848. ISSN 1078-8956. PMID 9662380.
- ^ abc Ju, Yue-Kun, Elizabeth A. Woodcock, David G. Allen y Mark B. Cannell. "Receptores de inositol 1,4,5-trifosfato y ritmos de marcapasos". Journal of Molecular and Cellular Cardiology 53.3 (2012): 375-81.
- ^ abcdef Wu T, Rayner C, Young R, Horowitz M. Motilidad intestinal y secreción enteroendocrina. Current Opinion In Pharmacology [publicación seriada en línea]. 1 de diciembre de 2013;13(Enfermedades gastrointestinales, endocrinas y metabólicas):928-934. Disponible en: ScienceDirect, Ipswich, MA.