מנגנוני תנועה במערכת העיכול
מנגנוני תנועה במערכת העיכול הם מנגנונים שונים אשר מסייעים למעבר האוכל ולתנועתיות לאורך מערכת העיכול. מנגנונים אלו כוללים שרירים שונים במערכת העיכול, עצבוב, קיום תנועה פריסטלטית המסייעת בהעברת המזון ופירוקו, קיומם של ספינקטרים שונים ועוד.
בליעת מזון
ערך מורחב – בליעה (מערכת העיכול)
תהליך הבליעה מחולק למספר שלבים - השלב האוראלי, והשלב הפרינגיאלי (של הלוע).
השלב האוראלי מתחלק לשני שלבים:
- oral preperatory: ההכנה להכנסת האוכל (למשל, בעקבות ריח) - לפני התחלת הבליעה יש זיהוי סנסורי של האוכל, לפי גודלו וצמיגותו. ככל שהמזון מוצק יותר, למשל, כך נבלע ממנו בכמויות קטנות יותר. שלב זה כולל את ערבוב האוכל עם הרוק.
- Oral - בשלב זה, לאחר הלעיסה, הלשון מעבירה את האוכל לחלק האחורי של הפה ולתוך הלוע. זהו שלב רצוני, המורכב משרירים רצוניים.
השלב הפרינגיאלי עובד כרפלקס, כלומר, האוכל מגרה קולטנים בקיר הלוע האחורי, והם שולחים אינפורמציה למרכז הבליעה במוח (רצפת החדר הרביעי במוח) - גרעינים כגון Nucleus tractus solitarius, אשר מעריך את סוג הבליעה, ובהתאם מעביר גירוי לגרעין המוטורי של העצב התועה (vagus nerve) אשר מתחיל את תהליך הבליעה.
תהליך הבליעה כולל מספר תהליכים שונים הפועלים יחדיו. באופן כללי, בזמן בליעה יש גל של תנועה פריסטלטית של התכווצות שרירי הלוע. מיתרי הקול נסגרים זמן רב יחסית לפני שהאוכל מגיע ללוע עצמה, והבליעה אורכת מחצית שנייה (לשם השוואה מיתרי הקול סגורים בערך 2 שניות). במהלך הבליעה, יש סגירה של הפתח האורו-נזאלי (בין האף לפה) כדי למנוע יציאה של אוכל מהאף. תיבת הקול, עולה כלפי מעלה, ונסגרת על ידי מיתרי הקול על מנת שלא תהיה אספירציה לדרכי הנשימה. הלשון זזה לחלק האחורי, ויש פתיחה של הספינקטר העליון של הושט - upper esophageal sphincter. במהלך הבליעה, לא ניתן לנשום, ולכן באופן כללי לא ניתן לבצע יותר מ-3 בליעות רצופות ללא לקיחת אויר בין לבין.
מעבר מזון בוושט
הושט הוא צינור שתפקידו העברת מזון מהפה לקיבה. המעבר בוושט אורך בין 7 ל-10 שניות, כאשר לוושט יש סוגר עליון וסוגר תחתון. כאשר האוכל נמצא בלוע, יש התכווצות ראשונית בוושט (גל פריסטלטי ראשוני) וכאשר האוכל מגיע לוושט עצמו הספינקטר העליון נפתח ולאחר מכן נסגר שוב כדי שאוכל לא יעלה בחזרה. לאחר מכן יש גל פריסטלטי נוסף (שניוני) אשר מביא לפתיחתו של הספינקטר התחתון בוושט, lower esophageal sphincter (להלן- LES), יחסית באופן מהיר. זאת כדי לאפשר מעבר מהיר של מזון ובייחוד נוזלים אשר עוברים במהירות רבה. מיד לאחר שהאוכל עובר לקיבה, נסגר הספינקטר התחתון של הוושט, כדי למנוע ריפלוקס (חזרה של אוכל מהקיבה).
הרפיה וכיווץ של הספינקטר הוושטי
פעולת הכיווץ וההרפיה של שרירי הוושט, מתווכת על ידי אצטילכולין אשר גורם לכיווץ הוושט, יחד עם גירוי של NO - nitric oxide, המשמש להרפיה של הושט. בדרך זו יש כיווץ למעלה והרפיה למטה, מה שמאפשר לאוכל לעבור.
ישנם גורמים שונים אשר משפיעים על התכווצותו של הספינקטר הוושתי התחתון, ה- LES: חלבונים, תרופות שונות, או הורמונים כגון גסטרין, ואזופרסין ומוטילין אשר מגבירים את כיווץ הספינקטר. מאידך, ישנם גורמים המשפיעים על הרפיית הספינקטר, כמו אלכוהול, שומן, קפה, תרופות כגון אטרופין, חוסמי תעלות סידן, ניטרטים, תיאופילין או הורמונים שונים כגון סקרטין, פרוגסטרון, CCK וגלוקגון.
אכלזיה היא הפרעה בה אין כמעט הרפיה של ה-LES, אין הפרשה של NO הגורם להרפיה ויש רק כיווץ של אצטילכולין. הפרעה נוספת היא Diffuse spasm of the esophagus - אין גל פריסטלטי אלא מפושט, כל הוושט מתכווץ בבת אחת. מחלה דומה נוספת היא nutcracker esophagus בה עוצמת ההתכווצות של הושט חזקה מאד. שתי המחלות אלו גורמות לכאב בזמן הבליעה.
מעבר מזון בקיבה
בשונה משאר המעי, הקיבה מורכבת משלוש שכבות של שריר. השכבה החיצונית ביותר מורכבת משרירים אורכיים, השכבה מתחתיה בנויה משרירים מעליים והשכבה הפנימית בנויה משרירים אלכסוניים (oblique). פעילות הקיבה מתבטאת בגלי פריסטלטיקה, המתחילים בקרדיה (פי הקיבה) ונעים לעבר הפיילורוס (השוער התחתון). כשהמזון מגיע לקיבה, הגלים מתחזקים בקרדיה ונחלקים בהגיעם לפיילורוס. גלים אלו מתגברים בעוצמתם עם הזמן ונוטים להתחזק, כאשר הקצב הוא 4 גלים בדקה.
ההתכווצות הבסיסית של הקיבה נובעת מגירוי עצבי בתוך דפנותיה, המתחיל בגירוי של הרחבתה. הקיבה מכילה קוצב, pacemaker, האחראי לפעילותה ונמצא באזור שבין הפונדוס לגוף הקיבה. תפקידו לשלוח גירוי חשמלי לתאי הקיבה, המגיע לשכבות השריר דרך רשת של תאים הנקראים ע"ש cajal.
סוגי התכווצויות בקיבה
במצבי צום (חוסר אכילה) ישנו גל ארוך של התכווצות, אשר נקרא MMC (migrating motor complex). זהו גל המאופיין בהעברת חלקיקים גדולים יחסית של עד 2.5 ס"מ. לגל זה יש שלוש פאזות: הפאזה השקטה, האורכת 45 דקות. הפאזה השנייה הכוללת התכווצויות לא מסודרות, 45 דקות נוספות של התכווצויות. לאחר מכן מגיע שלב שלישי הכולל התכווצויות חזקות מאד, במהלכן כל האוכל עובר לתריסריון. זהו השלב הקצר ביותר ואורכו 10 דקות. לאחר מכן יש הרפיה של התהליך, באופן בו כל מחזור הפעילות של הגל אורך שעתיים.
לאחר ארוחה, ישנה התכווצות אינטנסיבית, המאפשרת את פעולת הקטנת החלקיקים הנכנסים למעי כדי למקסם את יכולת פעילות הספיגה במעי. בשונה מהתהליך המתרחש בצום, לאחר ארוחה ה- MMC נפסק ויש תהליך של 3 התכווצויות בדקה, המערבבות את המזון, עד להתפנותו מהקיבה. לאחר האכילה יש שלב ביניים, הנקרא Lag, בין חצי שעה לשעה, ולאחריו הופעה של גלים חזקים אחת לשעתיים המפנים את שאריות המזון שנותרו בקיבה.
מעבר מזון במעי הדק
גלי ה-MMC, פועלים רק עד אזור התריסריון. לאחר הגעת המזון לתריסריון, המהווה את תחילת המעי הדק, יש התכווצויות שאינן שיטתיות, אשר ממשיכות כל עוד יש מזון במעי. ההתכווצות מתרחשת רק באזורים בהם יש מזון באותו הזמן, כדי למנוע התכווצות של כל המעי. שלא בדומה לקיבה, ההתכווצות במעי היא אינטנסיבית יותר, 12 התכווצויות לדקה במהלך עיכול המזון ולא 3 לדקה.
מעבר מזון במעי הגס
במעי הגס ישנן גם התכווצויות אולם הן איטיות ולא סדירות, המחולקות להתכווצות בעת מנוחה, והתכווצות נוספת שתפקידה לדחוף את תוכן המעי הגס אל הרקטום התחתון והתעלה האנאלית.
התכווצות המעי הגס
ישנן מספר התכווצויות המתרחשות בעת מעבר המזון למעי הגס. סוג אחד, נקרא colonic Non cyclic motor event - במנוחה. אלו הן התכווצויות סגמנטליות, המערבבות את הצואה ומאפשרות ספיגת מים. תוכן מגיע מהמעי הדק לצקום (המעי העיוור המהווה את תחילתו של המעי הגס). האוכל עובר במעי הגס מצד לצד, אולם ללא התקדמות קדימה. תנועה זו מאפשרת ספיגה טובה של הנוזלים. מפעם לפעם יש התכווצות חזקה בחלק הימני יותר של המעי הגס, גל המתחיל במעי הגס העולה עד אזור הסיגמואיד, כאשר גל זה מאפשר את דחיפת האוכל לצד ימין עם התקדמות האוכל קדימה- התכווצות זו מתרחשת פעמיים ביום. הסוג השני של ההתכווצות הוא colonic cyclic motor event - בצד ימין, באזור ה- rectus-sigma, ודיסטלית (מרוחק) אליו, מתחיל גל כל בערך שעה וחצי עד שלוש שעות, שדחוף את התוכן כלפי מטה לאזור הרקטום והתעלה האנאלית. זהו גל הנמשך בערך 10 דקות כל מספר שעות. בלילה, גל זה מופיע בתדירות גבוהה יותר (כל 50-90 דקות). גל זה אינו סינכרוני עם גל ה- MMC שתואר קודם לכן. גל מעגלי זה מביא לצורך של האדם בצאייה. אם אין צאייה כתוצאה מהימנעות, התוכן יעלה למעלה, לגל לא מעגלי, עד להופעת הגל המעגלי בשנית.
התעלה האנאלית
הגירוי הכי חזק לצאייה הוא ה-gastrocolic reflex. רפלקס זה מופיע עשרים דקות עד חצי שעה לאחר ארוחה- נוצר כתוצאה מגירוי הורמונלי. פי הטבעת מורכב משני ספינקטרים- חיצוני ופנימי, הנמצאים אחד על גבי השני. הספינקטר הפנימי אינו רצוני, והוא מעוצבב אוטונומית- הוא שומר על כך שתוכן הרקטום לא יצא החוצה- טונוס קבוע. כאשר מתרחשת פעולת הצאייה, האדם מרפה רצונית את הספינקטר החיצוני.
