Sindirim Sistemi İşlevlerinin Temel Mekanizmaları

Besin olarak alınan makromoleküllerin organizmaya yararlı olabilmek için geçirdiği değişimlere “sindirimi’ adı verilir. Hiçbir besin sindirim sisteminden geçmeden bize yararlı olamaz. Sindirim sisteminin en önemli fonksiyonu besinleri sindirerek enerji için gerekli olan yapıtaşlarını oluşturmaktır (glikoz, yağ asidi gibi).

Sistemin görevi genel olarak ; 

• Besin alma (ağız)
• Sindirme (mekanik ve enzimatik)
• Emilim (yararlılar,enerji için gereken yapıtaşları)
• Atılım (Kolonla)

Yukarıdaki özellikleri dolayısıyla sindirim sistemi ağızla anüs arasında hareket eden bir yapıdır.

Normal bir kişi günlük yaklaşık 800 gr katı besin, ağız yoluyla 2,5 litre su alır. Ama aktivite sonucu salgılar dolayısıyla 9 litre kadar sıvı sindirim kanalında mevcuttur. Bütün bunlardan sonra 30 gr katı feçesle, 100 cc kadar su da atılacak hale gelir. Burada önemli olan aldığımız miktarla attığımız miktar arasındaki büyük farktır. Bu farklı olan kesim sürekli olarak geri emilime uğruyor.

Sistem ağızla başlayıp anüsle sona eren iki ucu açık ve düz kasla döşeli bir boru sistemidir.(düz kas olduğu için otonom sistemle kontrol edilir.)

Kanal boşken duvarları birbirine çok yakındır, içinden besin geçerken o besin genişliğinde açılarak aktivitesini devam ettirir.

Kanalın belli yerlerinde darlıklar vardır. Bu kesimler oradaki düz kas tabakasının çevresindekilere oranla daha kasılı olmasından kaynaklanır.(bu kasılma sımsıkı bir kasılma değildir yani besin geçişlerine mani olmazlar aksine ters yönde geçişlere engel olurlar, mideden ağza gibi.)

Sfinkterlerin asıl amacı ters yönde iletimi engellemektir. Çünkü sfinkterlerin ayırdığı yerler birbirinden farklı ortamlara sahiptir. Ör: midenin ortamı asidik, özofagusun ortamı nötrdür.

Bu darlık bölgelerinin nerelerde olduğuna bakarsak:

• Özofagusun üst kısmındaki Üst Özofagus Sfinkteri(UES)
• Özofagusun altında mide giriş yerindeki Alt Özofagus Sfinkteri(LES)
• Midenin çıkışında Pilor Sfinkteri(midenin boşalmasını kontrol eden önemli bir mekanizmanm parçası)
• İleumdan çekuma geçişi kontrol eden İleoçekal Sfinkter
• Anüs çevresindeki internal ve eksternal anal sfinkterter

Sindirim kanalı anatomik olarak sırasıyla ağız-farinks-özofagus-mide-duodenum-jejenum-ileum-kolon-rektum-anüs’ten oluşur.

Sindirim sisteminin iç yüzeyi tümüyle salgı yapan bezlerle kaplıdır. Yani sistem salgı yapan hücreler sayesinde sürekli ıslak durumda, kas yapısı nedeniyle de hareket ediyor.

Sistemin dışında yerleşik ama salgılarını sisteme veren bezler var: parotis ,sublingual, submandibular bezler , safra salgılayan karaciğer , enzim salgılayan pankreas.

Sindirim sisteminin enine histolojik kesitinde (kanalın her yerinde aynı olmamakla birlikte) içten dışa doğru mukoza tabakası , submukoza tabakası, muskuler tabaka ve seroza vardır.

Mukoza Tabakası

Yüzeyel döşeyici epitelyum, bez epiteli, lamina propia ve muskularis mukoza’dan oluşur.

Epitelyum: Lümene bakan, girinti çıkıntı oluşturan en içteki hücreler epitelyum tabakasıdır. (ince bağırsaklarda villusları görürüz.)

Lamina propiya: Epitelyumun altında gevşek bağ dokusu yapısında lamina propiya tabakası bulunur. En önemli özelliği içinde lenf düğümleri bulundurmasıdır.

Muskularis mukoza: Mukozayı submukozadan ayıran ince kas lifleri tabakasından oluşan muskularis mukoza tabakasıdır. Bu tabakadan villusların içine kas lifleri giderek villus hareketleri sağlanır ve lümendeki sıvının yer değiştirmesi, yenilenmesi sağlanmış olur.(Emilim için böyle hareketler olmalı ki yeni besin materyalleri gelsin ve emilsin.)

Submukoza Tabakası

Bu tabakada salgı yapan bezler var. (submukozal bezler)

Bir sinir pleksusu olan submukozal pleksus (Meissner Pleksusu) içerir.Bu pleksus submukozal bezlerin salgı kontrolünden ve submukozadaki kasların kasılmasından sorumludur.

Musküler Tabaka

2 katlı bir kas tabakası yapısındadır.içte; sirküler yerleşimli, kasılınca içerik döndürülmesi ve salgıyla karıştırılmasını sağlayan sirküler düz kas lifleri bulunur..Dışta; uzunlamasına yerleşimli, kasılınca borunun boyunu kısaltarak içerik ilerlemesini sağlayan longitudinal düz kas tabakası yer alır.Bu iki kas lifi tabakasının eş zamanlı aktiviteleriyle besinler hem karıştırılır hem de kanalda ilerletilir. Midede bu iki tabakaya ek olarak oblik yerleşmiş bir kas tabakası vardır.

İki kas lifi tabakasının eş zamanlı kasılmasını sağlayan , bu iki kas lifi tabakasının arasında yerleşmiş olan Miyenterik pEeksus ( Auerbach’s pleksus) tur. Bu pleksus uyarıldığı zaman kas liflerinin kasılması ve kanalın peristaltik hareketi sağlanır.

Submukozal pleksusla miyenterik pleksus bağlantı halindedir. Biri uyarıldığında diğeri de uyarılarak kanalın peristaltik hareketiyle bir yandan da salgı salgılatılmış olur.Yani hareket ve salgılama aktivitesi bir bütündür.

Seroza Tabakası

Gevşek bağ dokusu tabakasıdır.Tek katlı yassı epitel(mezotel) ile örtülüdür.Tüm sindirim kanalını en dıştan örter. Sindirim organının diğer organ ya da yapılara bağlandığı bölümlerde serozanın yerini kalın bir adventisya alır.

Sindirim Sistemi Sfinkterleri

ÜST ÖZOFAGUS SFİNKTERİ (UES)

Farinks ve özofagusun üst kısmını ayırır. Dinlenim basıncı en yüksek olan sfinkterdir. Yani daha dardır. Yutma merkezinin kontrolü altındadır.(5,7,10,12. kraniyal sinirlerle kontrol ediliyor.) öylece çok büyük lokmaların yutulması engellenir. Yutma merkeziyle solunum merkezi yakın yerleşimlidir ve yutma sırasında solunum merkezi inhibe edilerek çok kısa zamanlık solunum durdurulur lokmaların trakeaya kaçması engelenir . Sindirim kanalına da hava geçişi engellenmiş olur.

Yutma sırasında lokmanın gidebileceği 4 yer var:

• Normal yolu olan özofagusa gidebilir.
• Ağız boşluğuna geri dönebilir.
• Burun boşluğuna kaçabilir.
• Trakeaya kaçabilir.

ALT ÖZOFAGUS SFİNKTERİ(LES)

Özofagustaki besinlerin mideye geçişini sağlar, ters yönde tekrar özofagusa geçişini engeller. Basıncı düşerse mideden ters yönde iletimle patolojilere neden olabilir (reflü gibi). İnspirasyon sırasında LES kapalıdır. LES’in gevşemesi UES’in dinlenim basıncına ulaşmasına rastlar.

PİLOR SFİNKTERİ

Midedeki kimusun duedonuma geçişini ve mide boşalmasını kontrol eder. Eğer çalışmazsa duedonum ortamından mide ortamına geçiş olur. Duodenum daha alkali bir ortam olduğu için mide asiditesi bozulur. Pilor sfinkteri aslında zayıf bir bariyerdir, basıncı düşüktür yani ters yönde geçiş daha kolay olabilir.

İLEOÇEKAL SFİNKTER

İleumla çekum arası geçişi kontrol eder. Çekumdan ileuma geri dönüşü önler.

ANAL SFİNKTERLER

Defekasyonu kontrol ederler. İnternal sfinkter otonom sistemle kontrol edilir. Ekstrensek sfinkterin yapısında çizgili kas olduğu için daha çok merkezi sinir sisteminin motor bölümüyle kontrol edilir.(istemli çalışır) Yani defekasyon ihtiyacı olsa bile eğer istem olmazsa dış sfinkter açılmayacağı için iç de çalışmaz ve defekasyon olmaz.

Sindirim Sistemi Dolaşımı

Sindirim sistemi oldukça kanlı bir bölge, zengin bir damar ağına sahiptir. Dinlenim durumunda kardiak outputun dörtte birini alır.

Yemek yenildiğinde yani organlar çalıştığında kanlanma artar. Çünkü.bir organ çalıştığında kanlanmasının artırılması lazım. O organa giden prekapiller sfinkterler açılarak daha fazla kan gitmesi sağlanır. Bezlerden salınan vazodilatör ( kininojen, salgılanan enzimler gibi) maddeler damarların genişlemesini sağlayarak o bölgede kanlanmayı artırır.

Çalışan organ enerji harcar, ATP kullanılır ve ADP’ye dönüştürür, adenozinler oluşur, adenozinler de vazodilatatördürler.

Sindirim sistemini besleyen damarlar:

• A.Coelica: En önemlisidir. Özofagus,mide, duedonum,karaciğer,pankreas ve dalak.
• A.Mesenterica Superior: Tüm ince barsaklar, çıkan ve transvers kolon.
• A.Mesenterica inferior: İnen kolon,sigmoid kolon, rektum.

Sindirim Sistemi Venöz Drenajı

Venöz drenaj büyük oranda V.Porta ile sağlanır. V.Porta sindirim kanalından gelen besin monomerlerini taşıyan bir vendir. İçindeki kanı önce karaciğere götürür. Karaciğer sinüzoidlerinden yukarı doğru drene olur, sinüslerin kenarında bulunan fagositik hücreler (kupffer hücreleri) kanın içindeki yabancı maddeleri temizler. Kan buradan V.Centralis’e verilir. Daha sonra V. Hepatica’lara akan kan en son V. Cava İnferior’a dökülür.

Sindirim Sistemi Lenfatik Drenajı

Lenfatik sistem; beyaz kan hücrelerini içerir, doku aralığına sızmış olan sıvının(plazma özelliğinde) tekrar dolaşıma katılmasını sağlar.

Mukozadaki lenfatikler»lenf düğümleri» çölyak , superior ve inferior mezenterik lenf düğümleri (herkes kendi bölgesindekine) cisterna chyli»ductus throracicus sağ ve sol v. Subclavia ile genel dolaşıma katılır.

Sindirim kanalı immün fonksiyona da sahiptir. Mukozal immün sistem lenfoid doku ve diffuz immün sistem hücrelerden oluşur. Bağırsağın immün sisteminin iki önemli fonksiyonu vardır:

• Bakteri, protozoa ve virüsler gibi mikrobial patojenlerden korumak
• Normalde bağırsakta yaşayan yararlı bakteriler (B ve K vitamini üreten bakteriler) ve lümendeki besinlere karşı immünolojik toleransla tanımasını sağlamak

Yemek yedikten sonra görülen rehavetin nedeni de sindirim organlarının kanlanmasının artmasıyla birlikte diğer organlardaki kanlanmanın azalmasındandır.

Sindirim Sistemi İnnervasyanu (Sinir Sistemi)

İki tane pleksus var, miyenterik ve submukozal pleksus. Pleksuslar birbirleriyle irtibattadır. Bu pleksuslardaki nöronlar hpm afferent hem de efferent impulsları içeren nöronlardır.

Motor nöron, duyusal nöron ve salgılatıcı nöronları içerir. Bu nöronlar bağırsak duvarındaki gerilmeye duyarlı gerim reseptörleri veya konsantrasyona bağlı kemoreseptörlerden gelen uyarıları afferent liflerle merkeze iletirler. Merkezde yanıt oluşur ve motor nöronlarla kas kontraksiyonu veya salgılatıcı nöronlarla bezlerden sekresyon yapılır.

Tüm bu sinir sistemi aktivitesi sadece sempatik ve parasempatik olarak yapılmaz , enterik sinir sistemi dediğimiz çok sayıda mediatörün salındığı bir sistemle kontrol edilir. Bu mediatörler MSS de de vardır. Enterik sinir sistemi bağırsakların beyni gibidir. Çok sayıda nörondan oluşan ayrıca bir sinir sistemidir.

Mediatörleri: NO, asetilkolin, seratonin, VIR substance P, CCK(kolesistokinin), somatostanin , neurotensin , galanin , enkefalinler , GRP (gastrin salgılatıcı peptit) , CGRP (somatostatin salgılatcı peptit) gibi çok sayıda polipeptittir.

Sistem bir de sempatik ve parasempatik innervasyona sahip.

Extrensek İnnervasyon

Parasempatik sistem; kranial ve sakral olmak üzere iki segmentten oluşur. Parasempatikler N.Vagus’tan başlar ve onunla birlikte enterik sinir sistemine ulaşırlar. Enterik sinir sisteminin pleksuslarında sinaps yaparlar.

Sindirim sistemindeki etkilerin çoğu N.Vagus ile sağlanır. Sinapstan sonraki postganglionik lifler, sistemin düz kas ve salgı yapan endokrin hücreleri üzerinde aktive edici bir etki oluşturur. Sakral kısım ise pelvik sinirler ile etkisi gösterir.

Sempatik sistem; Gastrointestinal kanalın sempatik lifleri spinal kordun T5-L2 segmentleri arasından kaynaklanır.

MSS’den çıktıktan sonra sempatik zincire katılır ve buradaki ganglionlarda sinaps yaparlar. Sinapstan sonra ise postganglionik lifler halinde direkt sindirim kanalına ulaşırlar. (sfinkter bölgelerine ulaşırlar.) (damarlarda daralma oluştururlar, iletimi engeller.) Ya da pleksuslarla ulaşırlarsa sindirim sistemine inhibitör etki yaparlar. Alfa 2 adrenerjik reseptörler aracılığıyla presinaptik inhibisyon yaparlar.

Sistemden kaynaklanan uyarılar yani afferentler; sistem duvarının kemoreseptörler veya gerim reseptörler ile alınıp ya lokal afferentler aracılığıyla ya da splanik Veya vaga afferentler aracılığıyla merkezlere taşınır. Bunlar bir refleks yolu oluştururlar.

Lokal Refleksler

Sindirim kanalındaki uyarılar lokal afferentler ile alınırsa sadece pleksuslar ve hedef kas-bez dokuları arasında oluşan bir refleks yanıt görülür. Refleksin tüm elemanları sindirim duvarı kanalına lokalizedir. Spesifik lokal stimülasyona cevap olarak intrpnsek sinir pleksuslar uyarılır. Lokal refleksler esas olarak peristalizm kontrolünde etkilidir.

• Kısa refleksler: Sindirim kanalından kaynaklanan impulsların prevertebral sempatik ganglionlara sonra tekrar GİS’e dönen uyarıların oluşturduğu refleksler. İmpulslar Gİ kanalda uzun mesafelere taşınır. Gastrokolik, enterogastrik , colonoileal refleksler gibi.
• Uzun refleksler: Kanal duvarındaki reseptörlerden afferent sinirlerle spinal ilik ve MSS’ye sonra Gİ sinir pleksuslarına geri gelerek effektör hücrelere ulaşan reflekslerdir. Daha çok vagus merkezine ulaşan impulslar etkisiyle oluşur ve midenin boşaltışını kontrol ederler. Mide ve duodenumdan kalkan mideye dönene vagus aracılı midenin motor ve salgılama aktivitesini kontrol eden refleksler , kanaldaki ağrı reflekslei , defekasyon refleksleri.

Sempatik lifler damarlarla beraber seyrettiği için noradrenerjik innervasyona sahip yani daraltıcı. Bir de enterik sinir sistemin NT aracılığıyla olan innervasyonu var. Bu da damarları genişletir.

Sindirim kanalı düz kasları, kaslar arasına yerleşmiş pacemaker hücreler sayesinde işlâv görmediği zamanlarda bile belli bir tonusa sahiptir. Buradaki elektriksel aktivite kaydedildiğinde 2 farklı dalga şekli izlenir.

1.Yavaş dalgalar (BER, Basic Electrical Rhythm)

AP değildir, hareket oluşturmaz. AP çıkışını dolayısıyla hareketi kontrol eden dalgalardır. Düşük potansiyelli dalgalardır. Yavaş dalgaların oluşması hücrelerin Na-K pompa aktivitesine bağlıdır.

BER sayısı değişik sindirim organlarında farklılık gösterir.

Mide: 4 adet/dk , Duodenum: 12 adet/dk , İleum: 8 adet/dk , Çekum: 9 adet/dk , Sigmoid kolon: 16 adet/dk

Yani sindirim kanalında hareketin fazla olması gereken yerde BER sayısı ve voltaj artış gösterir.

Kısacası BER’in fonksiyonu sindirim kanalındaki düz kas kontraksiyonunun kontrolü yani peristaltik hareket ve tonus sağlanmasıdır.

2.Sivri(spike) potansiyeller

BER’in üzerinde oluşan AP’lerdir, düz kas kontraksiyonuna dolayısıyla sindirim kanalında aktiviteye esas olarak neden olan dalgalardır.Spike potansiyeller kas hücresine Ca++ girişi ve K+ çıkışı ile olur.

NT’ler BER’i etkiler. Örneğin vagal uyarım sonucu salınan Asetilkolin spike potansiyel sayısını ve kasın gerimini artırır. Epinefrin ise tam ters etkiye sahiptir.

Sindirim Kanalında Hareketler

Karıştırcı hareketler: Kanaldaki içeriğin salgılarla karışmasını sağlar. Kanal duvarının küçük bölümlerinin lokal kasılmasıyla oluşur. Sirküler kas kasılmaları sonucu meydana gelir.

İtici hareketler (peristaltik hareket): Sistemin tüm kanal boyunca duvarın gerilmesiyle başlayan mekanoreseptik ve kemoreseptik aktiviteler sonucunda oluşan ve tamamen lokal reflekslerle gelişen sistemin en önemli aktivitesidir. Longitudinal kasların kasılmasıyla oluşur.

Bağırsaklar boşken duvarları yapışık durumdadır. Besinler geldiği zaman duvar genişler ve duvardaki mekanoreseptörler uyarılır böylece duyusal bir impuls oluşur. Bu duyu ilk olarak calcitonin gene related peptid (CGRP) mediatorunu kullanan nöronlarla algılanır. Bu nöron sistemin hem oral hem de anal tarafında bulunan nöronlarla submukozal pleksuslarda sinaps yaparak lokmanın ilerlemesini kontrol eder.

Bu nöronlar 2 tip sinaps yapar:

1. İlk sinapsı, CGRP nöronları metenkefalin (M-ENK) salgılayan nöronlarla yapar. M-ENK sayesinde lokmanın gerisindeki kaslarda kontraksiyon dolayısıyla kanalda daralma olur.
2. CGRP nöronları 2. Sinapsı 2 farklı nöron grubuyla yapar. İlk olarak lokmanın önündeki VIP, ATP, NO salgılayan bir grup nöronla sinaps yapar. Bu salgılarla anal taraftaki kaslar gevşer ve lokma rahatça ilerler. İkinci olarak genişleyen kısmın da önündeki Substance P ve 5-HT(serotonin) salgılayan nöronlarla sinaps yapar. Bu salgıların etkisiyle de lokmanın daha ilerisindeki düz kaslar kasılır böylece besinin daha fazla ilerlemesi önlenir.

Kaynak; www.tipakademi.com