Mecanismos Celulares y Neurotransmisores del Peristaltismo Gastrointestinal

Formación de Ácido Clorhídrico (HCl) en el Estómago

El potencial electroquímico provoca el movimiento de potasio, formándose cloruro de potasio. Dado que la célula no puede perder potasio, se activa un intercambiador (bomba) que mueve hidrogeniones (protones) hacia el exterior de la célula y potasio hacia el interior, resultando en la formación de HCl.

¿De dónde provienen los protones?

Del metabolismo celular: el CO2, producto de la oxidación, se combina con agua para formar ácido carbónico (H2CO3). La anhidrasa carbónica cataliza la disociación de este ácido en un protón (H+) y bicarbonato (HCO3-). El bicarbonato pasa al torrente sanguíneo, mientras que el protón se utiliza para formar HCl. En consecuencia, a mayor acidez estomacal, mayor alcalinidad en la sangre.

¿Qué sucede al consumir alimentos?

El estómago se llena de HCl y protones, mientras que la sangre se alcaliniza por el bicarbonato, fenómeno conocido como marea alcalina. Este aumento de bicarbonato en sangre puede llegar al Sistema Nervioso Central (SNC) y deprimirlo, causando somnolencia.

Seminario de Peristaltismo

Receptores Involucrados en el Peristaltismo

Dopamina

Receptor D2: Metabotrópico (ligado a proteína G, acción rápida). Presente en neuronas colinérgicas que producen acetilcolina, causando contracción muscular.

Serotonina

• 5HT3: Ionotrópico (acción más rápida), causa relajación.
• 5HT4: Metabotrópico, causa contracción.

El bolo alimenticio activa el peristaltismo, donde la dopamina (D2) y la serotonina (5HT3 y 5HT4) juegan roles fundamentales con diferentes velocidades de acción. La relajación inicial permite la penetración del bolo, seguido por la contracción que impulsa su avance.

Regulación del Peristaltismo

¿Qué ocurre en ausencia de bolo alimenticio?

Existen células automáticas, las células de Cajal, que pertenecen al sistema neuroentérico (plexos de Meissner y Auerbach). Este sistema es autónomo y su principal estímulo es el bolo alimenticio, pero las células de Cajal funcionan como marcapasos.

Estas células poseen canales HCN activados por hiperpolarización y regulados por AMP cíclico. La hiperpolarización activa los canales de calcio tipo T o E, generando la despolarización. El AMP cíclico modula la respuesta: un aumento produce contracción y una disminución, relajación. Las células de Cajal son responsables del peristaltismo basal, que se mantiene constante.

Las células de Cajal, con sus canales HCN, son marcapasos presentes en el intestino, corazón y SNC. Su actividad coordinada permite el funcionamiento rítmico del organismo.

Las células de Cajal pueden considerarse las células GABA del peristaltismo. Las ondas lentas corresponden a la actividad del HCN y los canales de calcio tipo T, mientras que las ondas secretoras se asocian a los canales de calcio tipo L.

El bolo alimenticio intensifica la actividad de las células de Cajal, aumentando la amplitud e intensidad del peristaltismo, pero no crea una nueva onda. El peristaltismo es constante, incluso durante el sueño, para mantener la producción de moco.

La intensidad del peristaltismo depende del tamaño y composición del bolo alimenticio. El volumen representa un estímulo mecánico, mientras que la composición es un estímulo químico. Ambos factores influyen en la magnitud de la respuesta. La estimulación tiene un límite, alcanzando un punto de saciedad.

¿Qué sucede si el estímulo supera el límite?

Se activa el centro de la emesis en la protuberancia, invirtiendo el peristaltismo. Este proceso depende del volumen y la composición del bolo, siendo la causa de la intoxicación alimentaria.

¿Qué activa el centro de la emesis?

Quimiorreceptores con receptores 5HT3 y D2 (relajantes), cuya sobreestimulación provoca el vómito.

Regulación del AMP Cíclico

¿Qué aumenta el AMP cíclico (comportamiento 1)?

• Acetilcolina

¿Qué aumenta el AMP cíclico (comportamiento 2)?

• Noradrenalina

A diferencia del corazón, en el intestino la noradrenalina se bloquea durante la relajación, permitiendo la acción de la acetilcolina.