Układ pokarmowy Błona śluzowa - warstwa tkankowa wyścielająca wewnętrzne powierzchnie przewodów organizmu, - stale wilgotna nabłonek blaszka właściwa --------------------------- błona podśluzowa Blaszka właściwa: Błona podśluzowa: tkanka łączna wiotka/zbita, naczynia krwionośne, włókna nerwowe, małe gruczoły, skupiska tkanki limfoidalnej (grudki chłonne) j.w., nie zawsze występuje, umożliwia ruchomość blaszki właściwej względem podłoża Warga czerwień wargowa skóra Czerwień wargowa: mięśnie szkieletowe naczynie krwionośne błona śluzowa nabłonek nabłonek bł. śluzowej czerwień wargowa błona śluzowa cienki naskórek, częściowo bez warstwy ziarnistej brak tworów skórnych podnabłonkowe naczynia krwionośne Błona śluzowa jamy ustnej: gruczoły wargowe skóra z gruczołami i korzeniami włosów nabłonek wielowarstwowy płaski nierogowaciejący lub rogowaciejący blaszka właściwa warstwa brodawkowa i siateczkowa błona podśluzowa (niekiedy również blaszka właściwa) zawiera małe gruczoły ślinowe (wargowe, policzkowe, podniebienne, językowe) gruczoły wargowe Obszary błony śluzowej jamy ustnej Ząb korona szkliwo Obszary uczestniczące w procesie żucia (dziąsła, podniebienie twarde, górna powierzchnia języka): nabłonek rogowaciejący brak błony podśluzowej (bardziej wytrzymałe na obciążenia mechaniczne) Pozostałe obszary (wyścielające) nabłonek nierogowaciejący obecna błona podśluzowa Elementy zmineralizowane szkliwo szyjka cement Elementy niezmineralizowane: miazga zęba ozębna korzeń miazga odontoblasty dziąsło ozębna cement kość zębodołu Nabłonek pokrywający jamę ustną zawiera melanocyty, kom. Langerhansa i Merkla oraz podlega szybkiej odnowie (5-8 dni) 1
Szkliwo 96% składników mineralnych (kryształy hydroksyapatytów - HA) glikoproteidy (enameliny) Jednostki strukturalne: pryzmaty szkliwne średnica 4 x 8 µm długość równa grubości szkliwa (ok. 2 mm) Zębina: 70% składników mineralnych (HA) włókna kolagenowe (typ I) substancja podstawowa kanaliki zębinowe zawierające: - wypustki odontoblastów (komórek zlokalizowanych w miazdze) - niezmielinizowane (bezosłonkowe) włókna nerwowe szkliwo Szkliwo to najtwardsza tkanka w organizmie Cement Miazga zęba 60% składników mineralnych (HA) włókna kolagenowe (typ I) substancja podstawowa Cement bezkomórkowy: wyłącznie substancja międzykomórkowa odontoblasty pre miazga zęba odontoblasty pre Cement komórkowy: jamki i kanaliki zawierające ciała komórkowe i wypustki komórek - cementocytów (budowa najbardziej zbliżona do kości) odontoblasty naczynia krwionośne bogatokomórkowa tkanka łączna galaretowata warstwa odontoblastów na granicy z zębiną naczynia krwionośne włókna nerwowe (głównie czuciowe) Ozębna Język więzadło skośne migdałek językowy Rdzeń (zrąb): mięśnie szkieletowe Powierzchnia dolna: cienka błona śluzowa, sploty naczyniowe foramen caecum brodawki okolone cement kość zębodołu Powierzchnia górna: brodawki (uwypuklenia, błony śluzowej), brak błony podśluzowej, rogowacenie Brodawki mechaniczne: - nitkowate brodawki nitkowate brodawki liściaste brodawki grzybowate Aparat więzadłowy zęba: grube pęczki włókien kolagenowych łączące cement z kością zębodołu, pomiędzy nimi tkanka łączna wiotka, z naczyniami, włóknami nerwowymi i ciałkami Ruffiniego Brodawki zmysłowe (z kubkami smakowymi): - grzybowate - liściaste - okolone 2
Ogólna budowa brodawek Brodawki nitkowate Brodawki grzybowate Brodawki liściaste brodawki wtórne Brodawka pierwotna: uwypuklenie błony śluzowej Brodawki wtórne: wpuklenia blaszki właściwej w obręb nabłonka najliczniejsze (90%) ostro zakończone pokryte rogowaciejącym nabłonkiem brak kubków smakowych nadają powierzchni języka szorstkość rozszerzona część górna pokryte nierogowaciejącym lub słabo rogowaciejącym nabłonkiem na górnej powierzchni kilka kubków smakowych leżą pomiędzy brodawkami nitkowatymi kształt fałdów zlokalizowanych na brzegach tylnej części języka trzy regularne brodawki wtórne pokryte nierogowaciejącym nabłonkiem trzy regularne brodawki wtórne w nabłonku bocznych powierzchni liczne kubki smakowe u człowieka z wiekiem zanikają Brodawki okolone otworek smakowy kubki smakowe największe, w liczbie 8-12 otoczone głębokim rowkiem okołobrodawkowym pokryte nierogowaciejącym lub słabo rogowaciejącym nabłonkiem na górnej powierzchni liczne brodawki wtórne na bocznych powierzchniach liczne kubki smakowe lokalizacja: na granicy trzonu i korzenia języka Pod brodawkami okolonymi znajdują się gruczoły von Ebnera (językowe tylne) złożone gruczoły surowicze leżą głęboko, między mięśniami języka przewody uchodzą do rowka okołobrodawkowego produkują lipazę oczyszczają i opłukują powierzchnie kubków smakowych Kubek smakowy to beczułkowata grupa walcowatych komórek nabłonkowych wmontowana w otaczający nabłonek wielowarstwowy płaski. Pojedyncze kubki występują również w nabłonku podniebienia i gardła komórki typu 1,2 otworek smakowy mikrokosmki /wypustki komórki typu 3 zakończenia nerwowe komórki podstawne podstawne (macierzyste) smakowe typu 1, 2, 3 zakończenia nerwowe Typ 1: Typ 2: Typ 3: (60%) ciemna cytoplazma, mikrokosmki, ziarna wydzielnicze. Funkcja podporowa/wspomagająca jasna cytoplazma, mikrokosmki, siateczka gładka. Receptory dla wszystkich smaków z wyjątkiem kwaśnego. ciemna cytoplazma, mikrokosmki w dolnej części pęcherzyki zawierające neuroprzekaźniki (serotonina, GABA). Receptory dla smaku kwaśnego. Do dolnych rejonów komórek smakowych dochodzą zakończenia nerwowe 1 2 receptory 1 3 2 2 Jak działa kubek smakowy: 1. Związki chemiczne zawarte w pokarmie wiążą się z receptorami obecnymi w błonie komórkowej pokrywającej mikrokosmki komórek smakowych. 2. Następuje otwarcie/zamknięcie kanałów jonowych lub aktywacja białek G - aktywacja komórek smakowych 3. Komórki typu 2 uwalniają neuroprzekaźnik (ATP) przez transportery błonowe, komórki typu 3 uwalniają neuroprzekaźniki z pęcherzyków (egzocytoza). 4. Nastepuje wzbudzenie sygnału we włóknie nerwowym i jego przekazanie do CSN. Smaki: słony, kwaśny, gorzki, słodki, umami (glutaminian) Jedna komórka jeden smak Jeden kubek wszystkie smaki 3
Receptory smakowe smak słony: kanały sodowe smak kwaśny: kanały kationowe aktywowane przez H + smaki słodki, gorzki, umami: receptory związane z białkami G (wolniejsze działanie) Cewa pokarmowa: przełyk żołądek jelito cienkie jelito grube słony kwaśny umami słodki gorzki T1R1+T1R3 T1R2+T1R3 T2R Warstwy cewy pokarmowej: 1. Błona śluzowa nabłonek blaszka właściwa muscularis mucosae nabłonek blaszka właściwa z gruczołami muscularis mucosae błona podśluzowa błona śluzowa 2. Błona podśluzowa błona mięśniowa 3. Błona mięśniowa warstwa okrężna warstwa podłużna 4. Błona surowicza lub włóknista gruczoł błona surowicza błona mięśniowa warstwa podłużna warstwa okrężna błona podśluzowa musc. mucosae grudka chłonna naczynia bl. właściwa nabłonek gruczoł Przełyk: nabłonek wielowarstwowy płaski gruczoły śluzowe (przełykowe gr. wpustowe) w blaszce właściwej szeroka, nieregularna muscularis mucosae o układzie podłużnym gruczoły śluzowe (gr. właściwe) w bł. podśluzowej w błonie mięśniowej mięśnie szkieletowe i gładkie zewnętrzna błona włóknista Żołądek Nabłonek powierzchniowy wpust trzon i dno odźwiernik Ogólne cechy budowy ściany: przełyk żołądek wysokie walcowate komórki aparat Golgiego siateczka szorstka śluzowe ziarna wydzielnicze mikrokosmki na powierzchni połączenia międzykomórkowe nabł. jednowarstwowy walcowaty pokrywający powierzchnię i tworzący wpuklenia (dołeczki żoł.) w blaszce właściwej ciasno ułożone gruczoły cewkowe (wpustowe, właściwe, odźwiernikowe) dodatkowa wewnętrzna warstwa mięśniowa o układzie spiralnym 4
Trzon i dno żołądka Gruczoły żołądkowe właściwe: proste gruczoły cewkowe ułożone równolegle w blaszce właściwej, pomiędzy nimi niewielka ilość tkanki łącznej z licznymi komórkami i naczyniami włosowatymi Nierozpuszczalny śluz produkowany przez komórki nabłonka powierzchniowego, alkalizowany przez jony dwuwęglanowe przechodzące z podnabłonkowych naczyń tworzy warstwę ochronną na wewnętrznej powierzchni żołądka Miejscowe uszkodzenie ochronnej warstwy śluzowej i komórek nabłonka powierzchniowego prowadzi do pogłębiającego się ubytku błony śluzowej (wrzód żołądka). Uszkodzenia takie spowodowane są zazwyczaj przez bakterię Helicobacter pylori. Gruczoł żołądkowy właściwy ma trzy odcinki: cieśń szyjkę trzon z dnem Komórki śluzowe szyjki produkują rozpuszczalny śluz dołeczek Buduje go pięć typów komórek: niezróżnicowane - macierzyste (cieśń) śluzowe szyjki (szyjka) główne (trzon) okładzinowe (wszystkie odcinki) dokrewne (wszystkie odcinki) cieśń szyjka trzon dno Komórki okładzinowe Komórki główne duże, piramidowe/owalne kwasochłonne niekiedy dwujądrzaste system tubularno-pęcherzykowy i kanaliki wewnątrzkomórkowe z licznymi mikrokosmkami bardzo liczne mitochondria zasadochłonne siateczka szorstka aparat Golgiego ziarna wydzielnicze produkują enzymy żołądkowe: pepsynogen, lipazę żołądkową i podpuszczkę (u niemowląt) 5
stymulacja gastryna acetylocholina histamina Komórki okładzinowe produkują HCl i czynnik wewnętrzny Castle a. System tubularno-pęcherzykowy to cytoplazmatyczny magazyn błon bogatych w transportery jonowe. Po stymulacji pęcherzyki i rurki wbudowują się w błonę kanalików wewnątrzkomórkowych. Produkcja HCl polega na transporcie jonów H+ and Cl- do światła kanalików wewnątrzkomórkowych, skąd dostają się do światła gruczołu. Komórki dokrewne (enteroendokrynowe) - produkują hormony peptydowe, przeważnie o lokalnym działaniu (m. in. gastrynę i grelinę - pobudzającą apetyt) HCl Transportery uczestniczące w produkcji HCl: antyporter protonowo-potasowy (pompa protonowa) antyporter dwuwęglanowochlorkowy kanał chlorkowy uniporter potasowy pompa sodowo-potasowa Wpust: płytsze, nieregularne dołeczki żołądkowe gruczoły wpustowe (cewkowe, poskręcane) zawierające - komórki śluzowe (podobne do kom. nabłonka powierzchniowego) - komórki śluzowe (identyczne jak kom. szyjki) - pojedyncze komórki okładzinowe i dokrewne dołeczki W dolnej połowie gruczołu znajdują się komórki ECLC wydzielające histaminę (pod wpływem acetylocholiny i gastryny) gruczoły Odźwiernik: głębokie dołeczki rozgałęzione cewkowe gruczoły odźwiernikowe gruba warstwa okrężna mięśniówki (zwieracz odźwiernika) Jelito cienkie zwiększenie powierzchni chłonnej: fałdy okrężne: x 2-3 kosmki jelitowe: x 10 brzeżek szczoteczkowy na powierzchni nabłonka: x 20 Gruczoły odźwiernikowe: śluzowe (identyczne jak k. szyjki) produkujące też lizozym liczne komórki dokrewne (G) produkujące gastrynę pojedyncze komórki okładzinowe 6
Dwa piętra błony śluzowej jelita cienkiego: górne: kosmki jelitowe dolne: gruczoły (krypty) jelitowe Nabłonek jelitowy (jednowarstwowy walcowaty) pokrywa kosmki i wyściela krypty: Typy komórek: enterocyty kubkowe niezróżnicowane (tylko w kryptach) Panetha (tylko w kryptach) dokrewne szczoteczkowe M Enterocyty wysokie, walcowate brzeżek szczoteczkowy (z ektoenzymami) liczne organelle połączenia międzykomórkowe Funkcje: resorbcja substancji prostych (produktów trawienia) resynteza trójglicerydów i tworzenie chylomikronów (lipoproteiny) Substancje proste są przekazywane do naczyń krwionośnych, a chylomikrony do naczyń chłonnych Komórki kubkowe produkują śluz wąska podstawa rozszerzona część górna z ziarnami wydzielniczymi (słabo się barwią) Komórki Panetha na dnie krypt szorstka siateczka, aparat Golgiego kwasochłonne ziarna wydzielnicze produkują białka antybakteryjne (defenzyny i lizozym) wydzielają IgA fagocytują (słabo) bakterie i jednokomórkowe pasożyty Komórki szczoteczkowe (rzadkie) pęczek długich mikrokosmków na powierzchni zakończenia nerwowe blisko podstawy prawdopodobna funkcja chemoreceptoryczna (przekaźnik: NO) Kosmek jelitowy palczaste uwypuklenie błony śluzowej (0,2 x 1 mm) pokryte nabłonkiem jelitowym wewnątrz zrąb: bogatokomórkowa tkanka łączna wiotka (komórki tk. łącznej właściwej i leukocyty) Zrąb zawiera: - kapilary o ścianie okienkowej - pojedyncze ślepe naczynie chłonne - 1-3 pęczków komórek mięśniowych gładkich ( pompowanie chłonki) 7
Krypta jelitowa dno: komórki Panetha i komórki niezróżnicowane (macierzyste) powyżej: komórki intensywnie dzielące sie górna 1/2: różnicujące się komórki (głównie enterocyty i kubkowe) przesuwające się stopniowo ku górze Dwunastnica duże, szerokie kosmki mało kom. kubkowych w błonie podśluzowej gruczoły dwunastnicze (Brunnera) Gruczoły dwunastnicze produkują: zasadowy płyn bogaty w dwuwęglany (neutralizacja kwaśnej treści przechodzącej z żołądka) EGF lizozym Jelito grube brak kosmków - obecne tylko głębokie, regularne krypty bardzo liczne komórki kubkowe brak komórek Panetha fałdy półksiężycowate zewnętrzna warstwa mięśniówki (podłużnej) podzielona na trzy odrębne taśmy Jelito czcze węższe i krótsze kosmki więcej komórek kubkowych Jelito kręte krótkie, wąskie kosmki więcej komórek kubkowych duże skupiska grudek chłonnych (kępki Peyera) w błonie podśluzowej Funkcje: wchłanianie wody transport jonów produkcja śluzu (formowanie mas kałowych) Tkanka limfoidalna cewy pokarmowej Wyrostek robaczkowy ma budowę ściany jelita grubego i duże skupiska tkanki limfoidalnej pojedyncze (samotne) grudki chłonne (we wszystkich odcinkach cewy) skupiska grudek chłonnych i rozproszonej tkanki limfoidalnej: - kępki Peyera w jelicie krętym - wyrostek robaczkowy skupiska tkanki limfoidalnej w blaszce właściwej i w błonie podśluzowej (zmniejszają się z wiekiem) ciągła warstwa podłużna mięśniówki 8
bakterie transcytoza Unerwienie (autonomiczne) cewy pokarmowej limfocyty węzeł chłonny Komórki M komórka prezentująca antygen występują w miejscu kontaktu nabłonka jelitowego z tkanką limfoidalną mikrofałdy na powierzchni szczytowej pochłaniają obce antygeny (np. bakterie) i przenoszą je na drodze transcytozy do tkanki limfoidalnej w ten sposób monitorują antygenowy skład zawartości cewy pokarmowej (ale nie są komórkami APC) splot podśluzówkowy - wewnętrzny Meissnera kontrolują wydzielanie gruczołów - zewnętrzny Schabadascha i kurczliwość muscularis mucosae splot mięśniówkowy Auerbacha kontroluje perystaltykę Sploty zawierają komórki nerwowe (zwojowe) lokalizacja: warstwa mięśniowa kontaktują się z zakończeniami nerwowymi i z kom. mięśniowymi (neksusy) spontanicznie generują bodźce skurczowe ( wolne fale perystaltyczne) Z układem nerwowym cewy pokarmowej współpracują komórki Cajala żołądek jelito cienkie jelito grube Komórki dokrewne cewy pokarmowej (enteroendokrynowe) należą do systemu komórek DNES (APUD) zlokalizowane w nabłonku gruczołów, krypt i (rzadziej) w nabłonku powierzchniowym mogą być otwarte lub zamknięte mają ziarna wydzielnicze w części podstawnej produkują hormony peptydowe zazwyczaj o lokalnym działaniu (wpływają na przepływ krwi, wydzielanie gruczołów i kurczliwość mięśniówki), niekiedy również o działaniu odległym otwarta pośredniczą w przekazywaniu bodźców pomiędzy zakończeniami nerw. a kom. mięśniowymi otwarta zamknięta zamknięta Komórki dokrewne cewy pokarmowej (przykłady) Nazwa D E EC G H I L S Wydzielany hormon somatostatyna grelina serotonina, motylina gastryna VIP cholecystokinina GLP sekretyna Działanie hamuje wydzielanie innych kom. dokrewnych pobudza łaknienie pobudza perystaltykę pobudza wydzielanie HCl rozszerza naczynia krw. pobudza wydzielanie w trzustce, obkurcza pęcherzyk żółciowy hamuje perystaltykę pobudza wydzielanie dwuwęglanów w trzustce 9