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Parte 1

Captulo 1.1. Estructura muscular y nerviosa del aparato digestivo

Captulo 1.2. Control nervioso y hormonal del tubo digestivo

Captulo 1.3. Funcin sensitiva del tubo digestivo

MOTILIDAD GASTROINTESTINAL

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Estructura muscular y nerviosadel aparato digestivo

A. lvarez Snchez y M. Daz-Rubio

El estudio de la motilidad gastrointestinal, tanto fisiolgicacomo patolgica, requiere un acercamiento global a la morfo-

loga del tubo digestivo. Lejos de comportarse como una vade paso, el tubo digestivo posee funciones especficas. Dadoque ste es una estructura muscular bsicamente en toda sulongitud, es necesario un estudio detallado de las caracters-ticas y de la disposicin de la estructura muscular a lo largodel mismo. Esta disposicin, si bien mantiene una estructurabsica, tiene diferentes connotaciones en cada segmento deltubo digestivo. El conocimiento de dichas caractersticas es-peciales permitir una mejor comprensin de los trastornosmotores digestivos.

DISPOSICIN HISTOLGICA GENERALDEL TUBO DIGESTIVO

El tracto gastrointestinal embrionario es un tubo epitelialprocedente casi exclusivamente del endodermo que terminaen dos fondos de saco, caudal y craneal de origen ectodrmico,que posteriormente formarn la cavidad bucal y la anal. Apartir de la pared epitelial del esbozo embrionario se formarla mucosa, con capacidad secretora y de absorcin, junto adiversos tipos glandulares. El mesodermo origina las diferentesparedes del tubo digestivo, incluidas las de revestimiento seroso

del mismo y el tejido de sostn vascularizado.Al nacimiento, la pared del tubo digestivo est constituida porcuatro capas fundamentales:mucosa, submucosa, muscular

y serosa.

La mucosa presenta a su vez tres capas claramente diferen-ciadas: epitelio, lmina propia tejido conectivo de soporte ymuscularis mucosae. Esta ltima es su capa ms externa

y habitualmente est formada por dos grupos finos de fibrasmusculares lisas intercaladas por tejido conectivo en cantidad

variable (Fig. 1). La capa interna de este msculo es circular,

mientras que la externa es longitudinal. La funcin de lamuscularis mucosae est en relacin con la facilitacin de

los movimientos localizados de la mucosa.La capa submucosa est constituida por tejido conectivo laxoy elstico en cuyo interior estn plexos sanguneos y de fibrasnerviosas (plexo de Meissner). Su funcin principal es la deunir la mucosa con la capa muscular.

La capa muscular est formada por dos capas de fibrasmusculares lisas. La capa ms interna tiene una disposi-cin circular y posee mayor anchura que la externa, que asu vez tiene una disposicin longitudinal. Esta estructuramuscular es la responsable de la mayor parte de la propul-sin del contenido digestivo a lo largo del tracto gastroin-testinal.

La serosa o adventicia, formada por tejido mesotelial, sefunde con el tejido conectivo de las estructuras adyacentes omantenido libre en suspensin por los mesenterios.

Captulo 1.1

Figura 1. Detalle de la pared intestinal (segunda porcin duodenal),

en la que se aprecian: muscularis mucosae (mm), capa circular (C) ycapa longitudinal (L) (tincin con hematoxilina-eosina. Preparacin

cortesa de I. Carrin. Servicio de Anatoma Patolgica. Hospital Clnico

San Carlos. Madrid).

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Trastornos Motores del Aparato Digestivo4

ESFAGO

El esfago es un tubo muscular de aproximadamente 25 cmde longitud, casi recto, en la mayor parte de su trayecto,

salvo los 2 a 4 cm distales de localizacin intratorcica. Susfunciones son bsicamente mecnicas: permitir el paso delbolo alimenticio al estmago.

Histolgicamente (Fig. 2) presenta la disposicin generalde todo el tubo digestivo con algunas variaciones debidasa la funcin especial que posee1. Al no estar recubierto deperitoneo, en lugar de serosa propiamente dicha la capa msexterna es una adventicia cuya funcin es la unin con lasestructuras vecinas.

ESTRUCTURA MUSCULAR ESOFGICA

Las especiales caractersticas de la motilidad esofgica y sus

implicaciones fisiopatolgicas estn ntimamente relaciona-

das con la naturaleza de la musculatura que presenta dicho

rgano en toda su longitud. La capa muscular esofgica

tiene un grosor aproximado de 0,5 a 2,5 mm. La faringe,

el esfnter esofgico superior y una longitud no constante

del cuerpo esofgico por debajo de este ltimo estn com-

puestos de msculo estriado. Aproximadamente entre 2 y

4 cm del esfago superior estn bsicamente compuestos de

musculatura estriada. Desde esa distancia hasta el esfnter

esofgico inferior la capa muscular esofgica est consti-

tuida bsicamente por msculo liso. Los dos tipos muscu-

lares se mezclan en una porcin no constante del esfago

medio.

Msculo estriado

La musculatura estriada farngea y la esofgica superior sonuna excepcin a la constante general sobre la voluntariedadde la contraccin en el msculo estriado. Ya que la inerva-cin del msculo esofgico es a partir principalmente de

fibras parasimpticas vagales (sistema nervioso autnomo),la deglucin es en parte un acto involuntario reflejo. Seinicia de forma voluntaria con la musculatura estriada dela cavidad oral y se contina de forma involuntaria a pesardel predominio de msculo estriado en la zona farngea yesofgica superior. El esfnter esofgico superior mantieneuna contraccin tnica, demostrada manomtricamente poruna zona de alta presin de 2 a 4,5 cm aproximadamente2.Correlacionando datos radiolgicos, esta zona de alta presin

es producida por el msculo cricofarngeo junto a la porcincaudal del constrictor inferior de la faringe y por las fibrascirculares del cuerpo superior del esfago3.

El msculo estriado esofgico comienza en la parte ms distaldel msculo cricofarngeo.

Existen dos capas: una externa orientada longitudinalmentey otra ms delgada e interna de orientacin circular (Fig. 2).Este menor grosor a la altura de la capa circular en com-paracin con la longitudinal es un dato caracterstico de laestructura muscular esofgica que no coincide con el resto

del tubo digestivo. Los haces musculares de estas capas siguenun curso espiral y/u oblicuo4, 5.

Fibras musculares de orientacin longitudinal y con origen

en la zona posterolateral del msculo cricofarngeo siguen un

curso oblicuo posterior y se unen a 3 cm de la regin posterior

del cartlago cricoides. Estas inserciones forman el tringulo

de Laimer, que es un rea del cuerpo esofgico desprovista en

su totalidad de fibras musculares de orientacin longitudinal.

Microscpicamente (Fig. 3), la musculatura estriada esofgicaconsta de fibras de gran dimetro en el esfago alto y mspequeas en su porcin distal5. La clula muscular estriada es

alargada y multinucleada. Existe abundante tejido conjuntivode soporte que permite tambin la unin entre las diferentes

fibras musculares. La mayora de las fibras musculares estriadasson de tipo 2, es decir, de contraccin rpida, siendo este datoconfirmado con tcnicas manomtricas convencionales2.

Msculo liso

Al igual que con el msculo estriado, las fibras musculareslisas se disponen en el esfago con una capa externa longi-tudinal y otra interna circular.

Figura 2. Imagen a bajo aumento del tercio superior de esfago. C: capa

circular y L: capa longitudinal (tincin con hematoxilina-eosina. Prepa-

racin cortesa de I. Carrin. Servicio de Anatoma Patolgica. Hospital

Clnico San Carlos. Madrid).

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Asimismo siguen el mismo tipo de disposicin en espiral . Losmiocitos estn aislados y se conectan gracias a la orientacinde los haces de fibras; stos a su vez estn separados del tejidoconectivo (Fig. 4).

La presencia del esfnter esofgico inferior ha sido discutidadurante mucho tiempo por muchos autores. El estudio clsicode Liebermann-Meffert et al.1 de la anatoma muscular delesfago demostr la presencia de un grueso anillo gastroeso-

fgico de msculo oblicuo desde la curvatura menor hastala mayor, con un grosor de hasta 3 cm. Este anillo coincidecon la transicin de los pliegues gstricos transversales conlos pliegues longitudinales esofgicos.

Las fibras musculares de la capa circular interna no formananillos pero s brazaletes cortos semilunares transversos quese entrecruzan con otras fibras en la cara anterior y posteriorde la pared esofgica. Esta descripcin anatmica coincide

con hallazgos manomtricos y endoscpicos1, 3

.Microscpicamente, el msculo liso est compuesto por clulas

fusiformes de un solo ncleo. Las clulas musculares lisasestn ordenadas unas con otras de forma que la porcin media(ms gruesa) se complementa con los extremos delgados delas clulas colaterales1. El sarcoplasma muscular liso es muyrico en mitocondrias, que estn dispuestas, sobre todo, cercade los polos de los ncleos. Las fibras musculares lisas sonen su mayora de contraccin lenta (tipo 1)6.

ESTMAGO

A diferencia del esfago, que tiene funciones principalmentemecnicas, el estmago tiene funciones ms complejas(almacenamiento y preparacin del bolo alimentario parasu posterior absorcin intestinal), lo que condiciona unascaractersticas especiales del tejido muscular gstrico.

El estmago es un rgano sacular con una capacidad de1.500 a 2.000 cm. Est dividido en varias regiones anatmi-cas: cardias, fundus, cuerpo, antro o porcin distal y ploroo canal pilrico. Las curvaturas mayor y menor tienen msimportancia que la puramente descriptiva: la primera casicarece de fijaciones con los tejidos vecinos, lo que posibilitauna mayor movilidad, y la segunda es la zona de entrada delos grandes vasos y nervios al estmago.

Estructura muscular gstrica

Durante el desarrollo embrionario las capas muscularesgstricas se ordenan segn la norma general de todo el apa-rato digestivo, es decir: musculatura circular, musculaturalongitudinal y muscularis mucosae. El estmago presenta,en contraste con otros segmentos del tracto gastrointestinal,una capa de fibras musculares oblicuas6.

En el momento del nacimiento, el grosor de la capa musculargstrica vara segn la regin anatmica del estmago de laque se trate. As, en la proximidad del ploro suele estar entorno a 4 mm, mientras que en la parte ms alta del fundusgstrico slo presenta 0,25-0,40 mm.

Las fibras longitudinales son la continuacin de las de la paredesofgica y estn justo por debajo de la serosa. Estn dirigidasparalelamente al eje del estmago. Forman una cubiertacontinua pero no uniforme. A la altura de cardias y ploro

Figura 3. Detalle a mayor aumento de las fibras musculares estriadas a

la altura del tercio superior del esfago (tincin con hematoxilina-eosina.

Preparacin cortesa de I. Carrin. Servicio de Anatoma Patolgica. Hos-

pital Clnico San Carlos. Madrid).

Figura 4. Delimitacin de la capa muscular en el tercio inferior del

esfago. Fibras circulares (C) y fibras longitudinales (L) (tincin con

hematoxilina-eosina. Preparacin cortesa de I. Carrin. Servicio de Ana-

toma Patolgica. Hospital Clnico San Carlos. Madrid).

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Trastornos Motores del Aparato Digestivo6

tienen mayor grosor, pero van adelgazndose progresivamenteen tanto se alejan de ambas referencias anatmicas.

Por debajo de las fibras longitudinales aparecen las fibrascirculares, que s forman una capa completa y uniforme.

Esta capa de fibras musculares es una continuacin de lacapa homnima de la pared esofgica. Las fibras aumentanen nmero conforme se acercan a la regin pilrica para

formar el esfnter pilrico, de estructura anular con proyeccindentro de la cavidad7.

La capa circular, debido a su uniformidad y grosor, es la msimportante de toda la estructura muscular gstrica.

Ms internamente aparecen fibras oblicuas, que, al igual quelas longitudinales, tampoco forman una capa completa entoda la cavidad gstrica. Estas fibras son ms numerosas a la

altura del cardias (Fig. 5) y disminuyendo progresivamentea medida que se dirigen caudalmente en bandas anchas pa-

ralelas hasta la regin pilrica. Su ausencia es constante a laaltura de curvatura menor1. Se ha destacado la importanciade estas fibras oblicuas cardiales como parte integral delesfnter esofgico inferior10.

INTESTINO DELGADO

El intestino delgado tiene una estructura tubular de 4 a 6 mde longitud. Se divide macroscpicamente en duodeno, yeyunoe leon. El calibre del intestino delgado disminuye distalmentede forma progresiva. El duodeno tiene una longitud aproxi-mada de 20 a 25 cm y salvo los primeros centmetros est fijoalrededor del pncreas. Se contina con el yeyuno para seguircon el leon, que abarca los tres quintos distales del intestinodelgado. Los tres segmentos tienen la misma estructura bsica,

con las cuatro capas comunes a todo el tubo digestivo, siendola mucosa la ms importante y especializada, dado que lafuncin bsica de este segmento digestivo es la absorcin delos productos finales de la digestin, as como completarla.

Estructura muscular del intestino delgado

La estructura muscular del intestino delgado posee una granimportancia, ya que es la responsable de mantener el relieveadecuado de la capa mucosa, la distribucin fina del quimo,la propulsin y la mezcla del contenido intestinal mediante

los movimientos peristlticos2

.La muscularis mucosae tiene en el intestino delgado msimportancia que en otros segmentos del tubo digestivo. Poseems grosor en promedio (Fig. 1) y est formada por redes de

fibras elsticas con dos capas musculares: una de orientacincircular y otra de orientacin longitudinal8. Su contraccinaumenta la altura de los pliegues de la mucosa y por ello lasuperficie de absorcin, con lo que participa activamente enel mezclado del contenido intestinal.

La capa muscular intestinal est formada por una capa internacircular y otra externa longitudinal. Entre las dos hay unacapa de tejido conjuntivo donde aparece el plexo mientrico.La capa longitudinal es ms delgada que la circular y sta esa su vez ms fina a medida que se acerca al colon. La capacircular se dispone en forma de anillos que se superponen

y al contraerse producen estrangulaciones. stas inician losmovimientos peristlticos, coincidiendo con un acortamientode la musculatura longitudinal.

En la porcin distal del leon, la capa muscular se engrosa yforma el esf nter ileocecal, que la mayora del t iempo perma-nece parcialmente contrado. Anatmicamente, la vlvula ileo-

Figura 5. Seccin de la pared gstrica adyacente al cardias donde se

observa la aparicin de fibras musculares en disposicin oblicua (tincin

con hemoxilina-eosina. Preparacin cortesa de I. Carrin. Servicio de

Anatoma Patolgica. Hospital Clnico San Carlos. Madrid).

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Estructura muscular y nerviosa del aparato digestivo 7

cecal es una hendidura de aproximadamente 1 cm de longitudy limitada por dos labios, uno superior y otro inferior, uni-dos ambos por sus extremos anterior y posterior. La vlvulaileocecal es el resultado de una invaginacin embrionaria

parcial del intestino delgado en el ciego. Cada uno de loslabios o valvas est constituido por dos capas superpuestas:una central dependiente del leon y otra perifrica pertene-ciente al ciego. Estas valvas carecen de serosa y de fibrasmusculares de disposicin longitudinal. Las fibras longitu-dinales procedentes del leon al aproximarse a la vlvula seproyectan en 90 para continuarse con las fibras longitudinalesdel colon. A su vez, la serosa pasa directamente del leon alciego sin tomar parte en la formacin de la vlvula ileocecal.Esta singular disposicin anatmica permite cumplir a la

vlvula ileocecal su doble funcin: dejar paso al contenido

digestivo del intestino delgado al colon e impedir el movi-miento retrgrado.

INTESTINO GRUESO

El intestino grueso se extiende desde el ciego hasta el ano,mide 1,4 a 1,8 m y su dimetro disminuye progresivamente.Su pared tiene una estructura ms simple que el resto deltubo digestivo. Su funcin principal es la reabsorcin de agua

y electrlitos y la eliminacin final del contenido digestivo.La estructura histolgica bsica es similar a la del resto de

segmentos del tubo digestivo, con la caracterstica fundamen-tal y diferenciadora de ausencia de vellosidades intestinalesen la mucosa y formacin de grandes pliegues. Del mismomodo, la muscularis mucosaedel intestino grueso est msdesarrollada que la del intestino delgado7. Est dispuesta enuna capa interna circular y una externa cuyas fibras sonmixtas: es decir, longitudinales y oblicuas. Algunos fascculosde fibras procedentes de la muscularis mucosaepasan a lasubmucosa en ciego y recto8.

Estructura muscular del intestino grueso

La pared del intestino grueso se compone de dos capas: circularinterna y longitudinal externa. La capa muscular del intestinogrueso difiere de la del intestino delgado en la disposicinespecial de la capa de fibras longitudinales, que, a excepcindel apndice y recto, no forman una tnica uniforme y conti-nua, sino tres cintas longitudinales equidistantes denomina-das tenias, visibles macroscpicamente en la superficieexterna del colon. La contraccin de las tenias acorta el in-testino grueso y facilita los movimientos antergrados. Entrelas tenias, la pared intestinal forma las denominadas haus-

tras, que son verdaderos sacos. Internamente, las haustrasse separan entre s por pliegues semilunares de orientacintransversal originados por la contraccin de la capa circular

y lamuscularis mucosae.

En la disposicin de la musculatura circular se encuentrauna novedad anatmica que permite que el intestino grueso,a diferencia del delgado, pueda desarrollar movimientos tantoantergrados como retrgrados: la musculatura circular delintestino grueso est segmentada por septos radiales oblicuos

y no tienen la formacin de anillos superpuestos del intestinodelgado (Fig. 6).

En el recto la capa de fibras longitudinales, dispuestas entres cintas en el resto del intestino grueso, se ensanchan yestablecen contacto entre s formando una sola capa que

ocupa toda la circunferencia, que en las zonas laterales esalgo ms delgada. La capa de fibras circulares carece deun desarrollo uniforme en toda la pared rectal. As, en laampolla rectal es ms delgada que en el resto. Por debajo dela misma vuelve a engrosarse formando el esfnter interno.Este esfnter, formado por msculo liso, est bajo controlinvoluntario y tiene una contraccin tnica que mantieneparcialmente cerrado el canal anal.

En el ano existen tres capas de fibras musculares: una capacircular (msculo liso) situada externamente a la capa

mucosa, otra capa circular (msculo estriado) que forma elesfnter anal externo y unas fibras musculares lisas dispues-tas longitudinalmente que descienden entre los dos esfnteres

y acaban en el tejido subcutneo anal. El esfnter interno,bsicamente constituido por fibras longitudinales lisas, es re-

Figura 6. Zona de transicin entre recto (R) y canal anal (A). Se ob-

serva la disposicin oblicua de la capa muscular circular (C) (tincin

con hematoxilina-eosina. Preparacin cortesa de I. Carrin. Servicio de

Anatoma Patolgica. Hospital Clnico San Carlos. Madrid).

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Trastornos Motores del Aparato Digestivo8

forzado con fascculos (lisos y estriados) procedentes del sacro(msculo retractor anal), la uretra (msculo rectouretral) yel elevador del ano. La contraccin del msculo elevador delano permite la contraccin del esfnter anal externo. En la

continencia anal tiene un papel fundamental la estructuramuscular del suelo plvico. Est formado por el msculoelevador del ano (con un fascculo a cada lado del recto),de caractersticas estriadas y por tanto de carcter voluntario.Este msculo est compuesto por fibras puborrectales, pubo-coccgeas e ileococcgeas que se juntan en la zona posteriorpor el pequeo msculo coccgeo.

Estructura nerviosa general del tubodigestivo

De forma general, en la inervacin del tubo digestivo partici-pan dos componentes. En primer lugar, una estructura in-trnseca formada por los plexos submucosos y mientricos, ydespus una estructura extrnseca constituida por el sistemanervioso autnomo (simptico y parasimptico)6.

La inervacin parasimptica se extiende por sus vas cranealy sacra. A su vez, la va craneal comprende el nervio gloso-farngeo y el nervio vago; la inervacin de ambos llega hastael colon derecho. La va sacra procede del plexo plvico einerva junto a los nervios pudendos (encargados de inervarlas estructuras del suelo plvico) el resto del colon y el recto.

El sistema simptico se inicia a nivel toracolumbar y a tra-vs de los nervios esplcnicos llega a los ganglios celaco ymesentrico superior e inferior.

La base de la inervacin intrnseca del tubo digestivo resideen los denominados plexos submucosos y mientricos. s-

tos se complementan por plexos secundarios y terciarios conuna distribucin por toda la pared del tubo digestivo perode forma desigual. As, en el esfago el plexo submucosoes casi inexistente, en el estmago escaso y en el intestino

delgado y grueso ms denso. Los plexos nerviosos secundariosy terciarios estn poco desarrollados en el esfago aumentansu concentracin a partir del antro gstrico para llegar auna concentracin mxima en el intestino y finalmente enel recto su desarrollo resulta mnimo.

Bibliografa

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Captulo 1.2

El aparato digestivo cumple numerosas funciones, pero sumisin ltima es la incorporacin de agua, electrlitos y

nutrientes. El agua y los electrlitos se absorben fcilmente,pero la mayora de los nutrientes necesitan ser previamenteprocesados para que puedan ser absorbidos; este proceso requierela accin de determinadas secreciones del tubo digestivo y delos movimientos que posibilitan la mezcla, el triturado y eltransporte. El objeto de la motilidad digestiva es generar losmovimientos que dan lugar a la mezcla, la trituracin y eltransporte de los alimentos mediante patrones de contraccin

y relajacin de los msculos de la pared del tubo digestivo.Para que estos movimientos resulten eficientes es necesarioque se adecen a la funcin requerida en cada momento

y que sean coordinados. Para ello es preciso un sistema decontrol que se encargue de la seleccin del patrn motor yla coordinacin.

En el control de la motilidad digestiva intervienen el sistemanervioso central (SNC), el sistema nervioso propio del tubodigestivo sistema nervioso entrico (SNE) y algunos pp-tidos hormonales. Se trata de un sistema de control jerarqui-zado en diferentes niveles que, aunque estn estrechamenteinterrelacionados, mantienen un importante grado de auto-noma.

El primer nivel, o control migeno, lo ejerce la propia activi-dad elctrica intrnseca de las clulas musculares lisas de lapared del tubo digestivo y est determinado por el ritmo elc-trico basal. El control neurgeno, segundo nivel, es el queejercen, por una parte, las neuronas del plexo mientrico y,por otra, el SNC, que influye sobre estas neuronas. Existendos niveles de control adicionales, endocrino y paracrino, quedependen de la accin de pptidos sintetizados en la proxi-midad de las clulas donde ejercen su accin paracrinoo a distancia endocrino (Fig. 1).

CONTROL MIGENO

En reposo, las clulas del msculo liso del tubo digestivo sonclulas alargadas con grandes ncleos centrales organizadasen forma de haces de aproximadamente 1 mm que actancomo unidades motoras1. Las clulas musculares, especial-mente en la capa muscular circular, estn fuertemente unidasentre s por uniones estrechas (gap junctions) que no slomantienen fsicamente unidas las clulas, sino que poseencanales que permiten el intercambio rpido de iones y peque-as molculas. De esta forma, el conjunto de clulas que

forman cada capa se comporta como un sincitio funcionalen el que los potenciales elctricos se propagan muy rpida-

mente en todas direcciones.

Ritmo elctrico basal

El msculo liso del tracto digestivo es intrnsecamente activoy aislado mantiene una actividad motora espontnea quedepende de un ciclo lento de actividad elctrica continua.Durante este ciclo la membrana se despolariza y repolarizalentamente, dando lugar a una variacin cclica de la dife-rencia de potencial transmembrana que se denomina ritmoelctrico basal (REB) o ciclo de ondas lentas.

Las ondas lentas se originan en diferentes grupos celulares

a lo largo del tubo digestivo. Por ejemplo, existe un grupo

de clulas musculares lisas localizadas en la parte superior

de la curvatura mayor del estmago y que constituyen el

marcapasos gstrico; de hecho a las ondas lentas tambin

se las conoce como ondas marcapaso (Fig. 2). Una ca-

racterstica importante del REB es que se propaga de unas

clulas a otras, a travs de zonas de contacto intercelular

de menor resistencia elctrica (gap junctions), en sentido

oral-aboral.

Control nervioso y hormonal del tubo digestivo

E. Rey Daz-Rubio, M. Daz-Rubio y . lvarez Snchez

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Trastornos Motores del Aparato Digestivo10

La frecuencia de estas ondas lentas no es la misma en todo

el tubo digestivo2. En el esfago y en el estmago proximalno se registran ondas lentas. La frecuencia en el estmagodistal es de tres ondas por minuto. En el intestino delgado la

frecuencia del REB es decreciente en sentido distal. El inter-valo de frecuencia a esta altura, est comprendido entre las

11 ondas por minuto en el duodeno y las ocho que se registran

en el leon. En el colon, la frecuencia est comprendida entretres y seis ondas por minuto.

El REB no induce necesariamente la contraccin del msculoliso porque la despolarizacin de la membrana no alcanzanormalmente el umbral necesario para desencadenar unacontraccin muscular3. Para que ocurra la contraccin esnecesario que aumente la concentracin de calcio intracelu-lar, lo que se consigue con la apertura de los canales decalcio voltaje-dependientes. La apertura de estos canales seproduce cuando la despolarizacin alcanza un determinado

valor, que es la diferencia de potencial necesaria para laapertura de canales del calcio voltaje-dependientes. Una vezabiertos los canales, el calcio del espacio extracelular entraen la clula, ya que hay un importante gradiente de concen-tracin a ambos lados de la membrana celular, y se desen-cadenan los mecanismos que dan lugar a la contraccin delmsculo.

El REB ejerce su funcin de marcapasos al determinar la fre-cuencia mxima con la que pueden ocurrir las contracciones,

ya que una secuencia de potenciales originada, por ejemplo,por la descarga de neurotransmisores slo puede inducir la

1

2

4

3

1 minuto

1. Contracciones lentas sostenidas2. Marcapasos3. Ploro4. Contracciones peristlticas

2mV

Figura 2. Estmago y actividad elctrica registrada en cuatro regiones

diferentes. Se observa la existencia de reas sin actividad elctrica (por

ejemplo,fundus)y otras elctricamente activas.

Msculo liso

CIC

Sistema nervioso entrico

SN parasimptico SN simptico

SNC

Hormonas

Control hormonal

Control migeno

Control neurgeno

Figura 1. Esquema del control de la motilidad digestiva (CIC = clulas intersticiales de Cajal).

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Control nervioso y hormonal del tubo digestivo 11

contraccin durante la fase del ciclo en la que la despolari-zacin es mxima. Durante la fase de hiperpolarizacin elefecto aditivo no supera el umbral, por lo que no da lugar acontraccin. De esta forma, las contracciones del msculo del

tubo digestivo se sincronizan en fase con el REB, por lo quetambin se denominan contracciones fsicas (Fig. 3).

Resumiendo, el REB acta como el marcapasos del msculoliso digestivo y es el factor que determina la frecuencia mximaa la que se pueden producir las contracciones y que stas seancoordinadas. El mecanismo ltimo es la sincronizacin de lascontracciones con los ciclos del REB, tambin conocido comociclo de ondas lentas.

Clulas intersticiales de Cajal (CIC)

Han recibido una gran atencin a lo largo de la ltima dcaday actualmente casi nadie duda de que son las responsables dela actividad contrctil espontnea de la musculatura intesti-nal4, 5y probablemente participan en facilitar la propagacinde los potenciales elctricos en la neurotransmisin y actancomo mecanorreceptores6.

Actualmente se piensa que existen tres redes de CIC funcional-mente diferentes. La primera se encuentra localizada entre lasdos capas musculares, en el plexo mientrico, y corresponde ala denominada CIC-MY. Una segunda red se encuentra en lapropia capa muscular (CIC-IM) y se encuentra directamenteinervada por neuronas entricas efectoras. En el intestino

delgado, esta capa se concentra en la superficie interna dela capa circular y recibe la denominacin de CIC-DMP; seconsidera una red especializada de la CIC-IM. Finalmente,hay una tercera capa situada en la submucosa denominada

CIC-SM7

.No hay dudas de que las CIC son las responsables de la gene-racin del REB, ya que las reas marcapasos se correspondencon zonas que contienen numerosas CIC y la inactivacinqumica de las CIC conlleva la desaparicin del REB6.

Las CIC no slo tienen un importante papel como marcapa-sos, sino tambin como mediadoras de la neurotransmisinal msculo. Hoy en da existen mltiples evidencias para sos-tener la teora de Cajal de que las CIC actan como inter-mediarias en la neurotransmisin: los neurotransmisores

liberados por la neurona entrica se uniran a receptoresespecficos en las CIC y stas transmitiran a las clulasmusculares las seales activadoras o inhibidoras a travs delasgap junction8.

Se ha apreciado tambin que las CIC son capaces de transfor-mar las fuerzas mecnicas en corrientes elctricas9, capacidadque las hara comportarse como verdaderos mecanorrecepto-res al transferir seales a las terminaciones nerviosas10, accinque posiblemente se relaciona con la regulacin de la actividadmotora en respuesta a la distensin11, aunque su actividad noresulta indispensable para ello12.

CONTROL NEURGENO

El control migeno determina con qu frecuencia mximay en qu sentido se pueden producir las contracciones delmsculo liso digestivo, aunque no induce actividad motorapor s mismo. Como se ha sealado, para que el REB seacompae de actividad motora, resulta necesaria la aparicinde potenciales de accin que estn desencadenados, entreotros, por neurotransmisores que liberan las neuronas delplexo mientrico. Esto ltimo es precisamente el objetivo delcontrol neurgeno.

El control neurgeno se ejerce desde dos niveles: uno superior,constituido por el SNC, y el otro local, el SNE. El SNE controladirectamente la motilidad digestiva a travs de programasque determinan los distintos patrones motores. En el hom-bre hay 5.000.000 de neuronas, una cantidad superior a la dela mdula espinal. Esta relacin de 1 a 10.000 da una ideadel grado de autonoma del SNE. La accin del SNC consisteen modular o seleccionar la actividad motora digestiva queest programada en el SNE.

mV

mV

Ritmo elctrico basal (REB)

Potenciales en aguja sobre el REB

Actividad muscular

Tono basal

t

t

t

Figura 3. Potenciales de accin y contracciones fsicas. Las contraccio-

nes del msculo liso digestivo ocurren cuando los potenciales coinciden

con la mxima despolarizacin durante el ciclo del REB.

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Trastornos Motores del Aparato Digestivo12

Sistema nervioso entrico

El SNE controla la mayora de las funciones del tubo digestivocon un alto grado de especializacin y autonoma; tanto esas, que coloquialmente se habla de cerebro digestivo parareferirse al SNE, ya que controla, coordina, programa y or-ganiza las funciones digestivas de todo el tubo digestivo y delas estructuras accesorias. Adems, el comportamiento bsico,tanto elctrico como sinptico, es equivalente al del cerebro.Incluso desde el punto de vista funcional, el SNE se comportacomo si de un centro superior se tratase, ya que procesa lainformacin sensorial que recibe y elabora respuestas motoraso secretoras in situ.

Plexos

El SNE est organizado en plexos, diferencindose clsicamenteel plexo mientrico (de Auerbach) y el plexo submucoso. Esteltimo consiste en realidad en tres plexos separados: el plexosubmucoso interno (de Meissner), situado inmediatamentepor debajo de la muscularis mucosae,el plexo submucosoexterno (de Henle), situado inmediatamente adyacente a lacapa muscular circular, y un plexo intermedio13. Funcional-mente, su localizacin se corresponde bastante con la activi-dad esperada, ya que el plexo mientrico se encarga fun-damentalmente de la regulacin de las funciones motoras,mientras que el plexo submucoso se relaciona con la actividad

de la mucosa. No obstante, actualmente se considera que elplexo submucoso externo participa en la regulacin de laactividad motora.

Neuronas

Los plexos del SNE estn formados por varios tipos de neuronas,que se pueden clasificar atendiendo a criterios morfolgicos,elctricos, qumicos o funcionales. Teniendo en cuenta todaslas caractersticas, existen mltiples tipos de neuronas, aunqueslo 14 son funcionalmente importantes14y pueden clasificarse

en tres grandes grupos (Fig. 4): las neuronas aferentes, encar-gadas de transmitir informacin desde receptores localizadosen la pared del tubo digestivo hasta el SNC y el SNE; las in-terneuronas, que integran las seales que llegan del SNC y delpropio sistema entrico para desencadenar el tipo de actividadmotora que debe llevarse a cabo; y las neuronas motoras, quepueden ser excitadoras o inhibidoras y constituyen el enlaceentre las interneuronas del SNE y el msculo liso digestivo.Este papel de las interneuronas es evidente slo comparandola longitud de las proyecciones axonales: mientras que lasneuronas motoras se proyectan como mucho 16 mm, las

interneuronas tienen proyecciones axonales de hasta 38 mmproximalmente y hasta 68 mm distalmente, cubriendo portanto segmentos intestinales de hasta 10 cm15.

Neurotransmisores del sistema nervioso

entrico

Existen un gran nmero de neurotransmisores en el SNE.Los principales neurotransmisores excitatorios de la actividadmotora son la acetilcolina y la sustancia P, mientras quepara la actividad secretora son la acetilcolina y el VIP. Por elcontrario, los principales neurotransmisores inhibitorios de

la actividad motora son el xido ntrico, el ATP, el VIP y elPACAP. Sin embargo, existen otras sustancias (tanto peptdi-cas como no peptdicas) que tienen una gran participacinen la regulacin de la actividad motora, como serotonina,GABA, neuroquininas o el GRF.

Los neurotransmisores se sintetizan en los ribosomas de loscuerpos de las neuronas y son almacenados en pequeas

vesculas en las terminales presinpticas desde donde seliberan a la hendidura sinptica. La liberacin de los neuro-transmisores se produce cuando un potencial de accin llega

a la terminal sinptica e induce la apertura de canales delcalcio voltaje-dependientes. La cantidad de neurotransmisorliberada es directamente proporcional a la concentracin decalcio en el citosol de la neurona presinptica. Los neuro-transmisores actan en receptores de la clula postsinptica

y pueden producir cambios en el potencial de membrana, ensegundos mensajeros intracelulares (AMP y GMP) o variacio-nes en la concentracin intracelular de calcio. Estos cambiosno son necesariamente excluyentes, sino que con frecuenciaestn interrelacionados. En muchos casos no se conoce bienla funcin especfica de un determinado neurotransmisor;

Interneuronas

Neuronas aferentes

Neuronas motoras

SN autnomo

SNC

Msculo liso

QuimiorreceptoresMecanorreceptoresOtros receptores

Figura 4. Tipos de neuronas del SNE.

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Control nervioso y hormonal del tubo digestivo 13

de hecho la accin de cada uno de ellos depende ms delsubtipo de receptor en el que acta que del neurotransmisormismo. La acetilcolina en la mayora de los casos aumentala actividad gastrointestinal y provoca una activacin de la

motilidad; por el contrario, las catecolaminas, como la do-pamina, inhiben de forma importante la actividad motora.El papel de la serotonina (5-HT) es mucho ms complejo,

ya que acta en subtipos de receptores muy diferentes. En elcaso de la motilidad gastrointestinal la accin agonista dela serotonina sobre los receptores presinpticos 5-HT4 inducela liberacin de acetilcolina a la altura de las neuronas delplexo mientrico, lo que resulta en un aumento de la acti-

vidad motora.

Reflejos intrnsecos

El tubo digestivo aislado es capaz de producir una actividadmotora coordinada que depende del SNE. De estos reflejosintrnsecos, el mejor conocido es el reflejo peristltico, quesirve como paradigma para la complicada estructura deconexiones del SNE.

El reflejo peristltico es iniciado por la estimulacin qumicao mecnica (Fig. 5). Esto produce la liberacin de serotonina,que estimula neuronas aferentes cuyo cuerpo celular est enel plexo mientrico y que sinapta con interneuronas tantoascendentes como descendentes. La interneurona ascendente

conecta con neuronas motoras produciendo la contraccinmuscular, va cuyo neurotransmisor principal es la acetilco-lina, aunque tambin coexpresan estas neuronas la sustan-cia P y taquiquininas. Las interneuronas descendentes son

fundamentalmente colinrgicas y excitan neuronas motorasinhibitorias, cuyos neurotransmisores fundamentales son elxido ntrico, VIP y PACAP 2, 16.

Sistema nervioso central

El SNC modula la motilidad digestiva a travs del sistemanervioso autnomo, tanto simptico como parasimptico, y

a travs de los arcos reflejo cuyas sinapsis estn localizadasen los ganglios prevertebrales, celaco y mesentricos superiore inferior.

Sistema nervioso parasimptico (nervio vago)

El nervio vago constituye el principal punto de conexin entreel cerebro y el aparato digestivo y tiene un papel fundamentalpara modular la actividad motora que est previamente pro-gramada en las neuronas del plexo mientrico17, que ejerce

fundamentalmente a travs de reflejos vago-vagales.

Las fibras vagales aferentes, mucho ms numerosas que laseferentes, recogen informacin del tubo digestivo y la envanal cerebro18. Esta circunstancia hace que el nmero de fi-bras eferentes sea demasiado pequeo para inervar directa-mente todas las neuronas motoras del SNE, por lo que muydifcilmente puede depender del vago el control total de lamotilidad digestiva. Las aferentes vagales estn distribuidasde forma desigual, con un mayor nmero de ellas en es-

fago, estmago e intestino delgado y un menor nmero enel colon19.

El origen de estas fibras aferentes se encuentra en receptores,

fundamentalmente mecanorreceptores y quimiorreceptores,aunque se han descrito otros tipos de receptores (p. ej., ter-morreceptores). La mayora de estos receptores son de bajoumbral y responden a las seales mecnicas y qumicasrelacionadas con el movimiento y la digestin de los nu-trientes20.

La informacin de las fibras aferentes es llevada hasta elncleo del tracto solitario, donde mantiene una organizacin

viscerotpica21. Desde el ncleo del tracto solitario se enva lainformacin al ncleo motor dorsal del vago y una copia de

la misma hacia la protuberancia y el diencfalo22

. Del ncleomotor dorsal del vago proceden las eferentes vehiculazadaspor el nervio vago hacia el aparato digestivo. Las motoneuro-nas del ncleo dorsal del vago son fundamentalmente dedos tipos: una va colinrgica (nicotnica y muscarnica), denaturaleza excitatoria, y una va no adrenrgica no colinr-gica (NANC), cuyos mediadores son ATP, xido ntrico y VIP,

fundamentalmente inhibitoria23. La densidad de esta inervacineferente vagal decrece en general en sentido distal, con un100% de los ganglios mientricos inervados por el vago, frentea slo un 16% en el colon descendente24.Figura 5. Esquema del reflejo peristltico.

Oral

Luz intestinal

Estmulo qumico

Distensin

AchSustancia P

Ach

CGRP CGRP

ON, VIP

PACAP

Anal

AchPlexo mientrico

Capa muscular circular

Mucosa5-HT

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Trastornos Motores del Aparato Digestivo14

Sistema nervioso simptico

Cuando se comenz a estudiar la inervacin autonmicadel tubo digestivo, una de las primeras sorpresas fue que lainnervacin adrenrgica era relativamente escasa y sobretodo apuntaba a la mucosa y a las criptas intestinales, conrelativamente pocas fibras dirigindose al plexo mientrico

y los msculos 25.

Se considera que las neuronas aferentes del sistema nerviososimptico son las principales encargadas de transmitir lainformacin nociceptiva del tubo digestivo. Tienen su estacinde relevo en las astas laterales de la mdula, donde convergencon las aferentes somticas, y se proyectan hacia el SNC 26.

Las neuronas eferentes simpticas que alcanzan la pared di-gestiva tienen su cuerpo neuronal en los ganglios simpticosprevertebrales (cadenas celaca, mesentrica inferior y plvica).Las proyecciones axonales eferentes motoras se dirigen fun-

damentalmente a los ganglios mientricos, aunque algunaslo hacen directamente a la capa muscular, especialmente enlas zonas esfinterianas27.

La noradrenalina acta en el SNE unindose a receptores

a-2 de neuronas colinrgicas, donde inhibe la liberacin

de acetilcolina, accin opuesta a la que ejerce el vago. Tam-

bin acta directamente en los receptores b de las fibras

musculares lisas, donde produce hiperpolarizacin que las

hace refractarias a otros estmulos. Por tanto, la actividad

Tabla 1. Principales hormonas activas en el tubo digestivo

Gastrina Protenas de pptidos y aminocidos en la luz gstrica(+)

Acidificacin de la luz gstrica () mediada paracrina-mente por somatostatina

Sistema nervioso simptico ()Sistema nervioso parasimptico ()

Aumenta la secrecin cida gstricaEstimula la contraccin gstrica y aumenta el vacia-

miento gstricoEfecto trfico sobre la mucosa oxntica

CCK Ingesta (+)Disminucin de niveles de tripsina y quimiotripsina en

el duodeno (+)Bilis en el duodeno ()

Estimula la secrecin pancreticaContrae la vescula biliarInhibe el vaciamiento gstrico

Acelera el transpor te intestinal

Secretina cido en el duodeno +

Nutrientes en el duodeno

Secreta lquido y bicarbonato pancretico

Aumenta la secrecin biliarInhibe la secrecin cida

VIP y PACAP Fundamentalmente neurotransmisor Inhibe la motilidad

Enteroglucagn y glucagn-like Tiene un efecto trfico sobre el intestinoInhibe la secrecin cida

Polipptido pancretico Ingesta (+), por mecanismo vagalGastrina, neuromedina, Secretina (+)

Inhibe la secrecin exocrina de pncreasRegula la actividad vagal en el ncleo dorsal del vago

Pptido YY Ingesta de grasa y carbohidratos (+) Produce vasoconstriccinInhibe la secrecin de enzimas pancreticas (indirec-

tamente)Inhibe la secrecin gstrica mediada vagalmenteEstimula la contraccin gstrica e intestinal

Neuropptido Y Fundamentalmente neurotransmisor Estimula la ingestaResulta similar al pptido YY

Somatostatina Acidez gstrica (+) Inhibicin paracrina de la secrecin gstricaInhibe la secrecin intestinalInhibe la motilidadInhibe la secrecin pancretica

Motilina Ingesta () En ayunas, estimula la contraccin intestinal iniciandola fase III de CMM

Neurotensina y neuromedina Neurotransmisores Inhibe y/o contrae segn el rea digestiva

GRP (familia de la bombesina) Neurotransmisor Estimula la secrecin de pptidos gastrointestinales

Galanina Neurotransmisor Inhibe el vaciamiento gstrico

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Control nervioso y hormonal del tubo digestivo 15

simptica es fundamentalmente inhibitoria sobre la moti-

lidad digestiva. Sin embargo, dada la relativa escasez de

fibras adrenrgicas, la accin inhibitoria real del SN sim-

ptico depende de la actividad excitatoria que existe en ese

momento28

.

CONTROL ENDOCRINO Y PARACRINO

El tracto digestivo posee un nmero importante de clulasendocrinas que se encuentran distribuidas entre las clulasepiteliales de la mucosa. Las tcnicas histoqumicas actualespermiten identificar los pptidos que aparecen en el interiorde estas clulas y en el de algunas neuronas del SNE. Tambinse ha observado que estos pptidos, en principio gastrointesti-nales, no son exclusivos del tracto digestivo, sino que tambin

estn presentes en el SNC.Los pptidos digestivos desempean un papel importante enel control de la motilidad y secrecin digestiva (Tabla 1),pero tambin en el flujo sanguneo y como factores trficos29.Pueden actuar como verdaderas hormonas, siendo secretadasal torrente circulatorio y actuando a distancia, de forma pa-racrina, o siendo secretadas al espacio intersticial y actuandolocalmente sobre un nmero limitado de clulas (mecanismoparacrino). Tambin muchos de estos pptidos se comportancomo neurotransmisores de neuronas eferentes.

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