Peristaltika - Peristalsis

Časoprostorový diagram peristaltické vlny po polykání vody. Hodnoty vysokého tlaku jsou červené, nulový tlak je modrozelený. Hřeben v horní části obrázku je vysoký tlak horního jícnového svěrače, který se otevírá jen na krátkou dobu, aby mohla voda projít.

Peristaltika je radiálně symetrická kontrakce a relaxace svalů, která se šíří vlnou po trubici anterográdním směrem. Peristaltika je progresí koordinované kontrakce nedobrovolných kruhových svalů, které předchází simultánní kontrakce podélného svalu a uvolnění kruhového svalu ve výstelce střeva.

Ve velké části zažívacího traktu , jako je lidský gastrointestinální trakt , se tkáň hladkého svalstva postupně smršťuje a vytváří peristaltickou vlnu, která pohání kouli jídla (nazývanou bolus před přeměnou na chyme v žaludku) podél traktu. Peristaltický pohyb zahrnuje relaxaci kruhových hladkých svalů, poté jejich stažení za žvýkaný materiál, aby se nepohyboval dozadu, a poté podélné stažení za účelem tlačení dopředu.

Žížaly používají podobný mechanismus k pohonu své lokomoce a některé moderní stroje tento design napodobují.

Slovo pochází z nové latiny a je odvozeno z řeckého peristellein , „obalit“, od peri -, „kolem“ + stellein , „vtáhnout, spojit; dát do pořádku“.

Fyziologie člověka

Peristaltika je obecně zaměřena na caudad, to znamená do konečníku . Tento pocit směru lze přičíst polarizaci myenterického plexu . Vzhledem ke spolehlivosti peristaltického reflexu na myenterický plexus je také označován jako myenterický reflex.

Mechanismus peristaltického reflexu

Potravinový bolus způsobí natažení hladkého svalstva střeva, které způsobí vylučování serotoninu do senzorických neuronů, které se poté aktivují. Tyto senzorické neurony zase aktivují neurony myenterického plexu , které se následně rozdělí na dvě cholinergní dráhy: retrográdní a anterográdní. Aktivované neurony retrográdní dráhy uvolňují látku P a acetylcholin ke smrštění hladkého svalstva za bolusem. Aktivované neurony anterográdní dráhy místo toho uvolňují oxid dusnatý a vazoaktivní střevní polypeptid k uvolnění caudad hladkého svalstva k bolusu. To umožňuje efektivně tlačit bolus jídla podél trávicího traktu.

Jícen

Poté, co se jídlo žvýká do bolusu, je spolknuto a přesunuto jícnem. Hladké svaly se za bolusem stahují, aby se zabránilo jeho stlačení zpět do úst. Poté působí rytmické, jednosměrné vlny kontrakcí, které rychle tlačí jídlo do žaludku. Migrující motoru komplex (MMC) pomáhá spouštěcí peristaltické vlny. Tento proces funguje pouze jedním směrem a jeho jedinou funkcí jícnu je přesun jídla z úst do žaludku (MMC také funguje tak, že vyčistí zbývající potravu v žaludku do tenkého střeva a zbývající částice v tenkém střevě do tlustého střeva ).

Zjednodušený obrázek ukazující peristaltiku

V jícnu se vyskytují dva typy peristaltiky:

  • Za prvé, existuje primární peristaltická vlna , ke které dochází, když bolus vstupuje do jícnu během polykání . Primární peristaltická vlna tlačí bolus dolů jícnem a do žaludku ve vlně trvající asi 8–9 sekund. Vlna putuje dolů do žaludku, i když bolus jídla klesá rychleji než samotná vlna, a pokračuje, i když se bolus z nějakého důvodu zasekne dále do jícnu.
  • Pokud se bolus zasekne nebo se pohybuje pomaleji než primární peristaltická vlna (což se může stát, když je špatně lubrikovaná), pak jsou stimulovány natahovací receptory v jícnovém výstelce a lokální reflexní reakce způsobí sekundární peristaltickou vlnu kolem bolusu a nutí ji dále dolů do jícnu a tyto sekundární vlny pokračují neomezeně dlouho, dokud bolus nevstoupí do žaludku. Proces peristaltiky je řízen medulla oblongata. Peristaltika jícnu se obvykle hodnotí provedením studie pohyblivosti jícnu .
  • Třetí typ peristaltiky, terciární peristaltika, je nefunkční a zahrnuje nepravidelné, difúzní, simultánní kontrakce. Tyto kontrakce jsou podezřelé z dysmotility jícnu a jsou přítomny na polykání barya jako „ vývrtkový jícen “.

Během zvracení vychází potrava z jícnu ven z úst z kontrakce břišních svalů ; peristaltika se v jícnu neobrací.

Žaludek

Když peristaltická vlna dosáhne na konci jícnu , otevře se srdeční svěrač (gastroezofageální svěrač) umožňující průchod bolusu do žaludku. Gastroezofageální svěrač normálně zůstává uzavřený a neumožňuje pohyb potravinového obsahu žaludku zpět. Točivé pohyby tlusté svalové stěny žaludku důkladně promíchávají jídlo s kyselou žaludeční šťávou a nazývají se chyme . Muscularis vrstva žaludku je nejtlustší a maximální peristaltiku dochází zde. Po krátkých intervalech se pylorický svěrač stále otevírá a zavírá, takže se chyme zavádí do střeva po částech.

Tenké střevo

Jakmile je semifluidní chyme zpracován a stráven žaludkem, prochází pylorickým svěračem do tenkého střeva . Jakmile se dostanete za žaludek, typická peristaltická vlna trvá jen několik sekund a pohybuje se jen několik centimetrů za sekundu. Jeho primárním účelem je zamíchat chyme ve střevě, než jej ve střevě posunout dopředu. Tímto procesem míchání a pokračujícím trávením a vstřebáváním živin se chym postupně propracuje tenkým střevem až do tlustého střeva .

Na rozdíl od peristaltiky mají segmentační kontrakce za následek víření a míchání, aniž by se materiály tlačily dále trávicím traktem.

Tlusté střevo

Ačkoli tlusté střevo má peristaltiku typu, který používá tenké střevo, není to primární pohon. Místo toho se v tlustém střevě jednou až třikrát denně vyskytují obecné kontrakce nazývané kontrakce hromadné akce, které tlačí chyme (nyní výkaly) směrem ke konečníku. Hromadné pohyby bývají často vyvolávány jídlem, protože je vyvolává přítomnost chymu v žaludku a dvanáctníku ( gastrocolický reflex ). Minimální peristaltika se nachází v konečníku tlustého střeva v důsledku nejtenčí vrstvy muscularis .

Lymfa

Lidský lymfatický systém nemá centrální pumpu. Místo toho lymfa cirkuluje peristaltikou v lymfatických kapilárách, stejně jako ventily v kapilárách, stlačení během kontrakce sousedního kosterního svalu a arteriální pulzace.

Spermie

Během ejakulace se hladký sval ve stěnách vas deferens reflexně smršťuje při peristaltice, což vede k pohybu spermií ze varlat do močové trubice .

Žížaly

Zjednodušený obrázek ukazující pohyb žížaly peristaltikou

Žížala je bez končetin kroužkovců šnek s hydrostatickým kostrou , která se pohybuje od peristaltiky. Jeho hydrostatická kostra se skládá z tělní dutiny naplněné tekutinou obklopené roztažitelnou stěnou těla. Červ se pohybuje radiálním zúžením přední části těla, což má za následek prodloužení délky hydrostatickým tlakem. Tato zúžená oblast se šíří dozadu podél těla červa. Výsledkem je, že každý segment je prodloužen dopředu, poté se uvolní a znovu kontaktuje substrát, přičemž vlasové štětiny zabraňují zpětnému sklouznutí. Peristaltikou se pohybují i různí další bezobratlí, jako jsou housenky a mnohonožky .

Stroje

Peristaltické čerpadlo je objemová čerpadla, ve které motorovém špetky postupující části flexibilní trubky pro pohon tekutiny uvnitř trubky. Čerpadlo izoluje tekutinu ze strojního zařízení, což je důležité, pokud je tekutina abrazivní nebo musí zůstat sterilní.

Byly navrženy roboty, které používají peristaltiku k dosažení pohybu, jak jej využívá žížala.

Související pojmy

  • Aperistalsis označuje nedostatek pohonu. Může to být důsledek achalázie zapojeného hladkého svalstva.
  • Bazální elektrický rytmus je pomalá vlna elektrické aktivity, která může vyvolat kontrakci.
  • Katastrace je související proces střevních svalů.
  • Ileus je narušení normální propulzní schopnosti gastrointestinálního traktu způsobené selháním peristaltiky.
  • Retroperistaltika , opak peristaltiky

Reference

externí odkazy