Mecanismos y Regulación de la Motilidad Gastrointestinal: Un Estudio Experimental

Mecanismos de la Motilidad Gastrointestinal

El peristaltismo es una respuesta refleja que se inicia cuando la pared del intestino se elonga por el contenido en el lumen y se presenta en todas las partes de la vía gastrointestinal, desde el esófago hasta el recto. Esta elongación inicia una onda de contracción circular detrás del estímulo y una de relajación en el frente de éste. Esta onda de contracción se mueve en dirección oral-caudal para impulsar los contenidos del lumen a una velocidad variable entre 2 a 25 cm/seg.

Aunque la actividad peristáltica puede aumentarse o disminuirse mediante la actividad autónoma del intestino, su presencia es independiente de la inervación extrínseca.

Regulación Nerviosa del Peristaltismo

El estiramiento local libera serotonina, que activa las neuronas sensitivas. Estas, a su vez, activan el plexo mientérico. Las neuronas colinérgicas del plexo mientérico activan a las neuronas liberadoras de sustancia P y acetilcolina, dando lugar a la contracción del músculo liso. Al mismo tiempo, las neuronas que pasan en dirección anterógrada activan a las neuronas secretoras de NO, VIP, y ATP para producir la relajación que precede al estímulo.

Ritmo Eléctrico Basal (REB)

El REB del músculo liso gastrointestinal trabaja a un potencial de membrana entre -65 y -45 mV. Este REB se inicia en las células intersticiales de Cajal, que son células mesenquimatosas estrelladas similares al músculo liso y actúan como marcapasos. Estas células de Cajal envían múltiples prolongaciones hacia el músculo liso intestinal. El REB por sí solo rara vez produce contracción muscular, pero los potenciales de espiga sobrepuestos a las porciones despolarizadas de las ondas del REB incrementan la tensión (contracción) muscular. Las despolarizaciones se deben al ingreso de calcio y las repolarizaciones a la salida de K. Muchos polipéptidos y neurotransmisores afectan esta onda de ritmo eléctrico basal; por ejemplo, la acetilcolina incrementa la cantidad de espigas y la tensión (contracción), mientras que la adrenalina disminuye la cantidad de espigas y la tensión.

En el estómago, la frecuencia del REB es de 4/min; en el duodeno, 12/min; en el colon, 9/min; y en el ciego, 16/min. Por lo tanto, el rol fisiológico del REB es coordinar la actividad peristáltica y otras actividades motoras gastrointestinales. Las contracciones se producen solamente durante la parte despolarizante de las ondas. Si hacemos una vagotomía, el peristaltismo estomacal se hace irregular o a veces caótico.

Regulación Hormonal de la Motilidad

La motilidad gastrointestinal y la secreción también son reguladas por polipéptidos biológicamente activos que son segregados por las células nerviosas y las células glandulares de la mucosa. Algunas son paracrinas y otras endocrinas, y se les llama hormonas gastrointestinales. Aunque sus efectos fisiológicos son discretos, sus alteraciones pueden producir enfermedades del tránsito intestinal (ej., algunas diarreas motoras).

Se agrupan en familias:

• Familia de la Gastrina: Gastrina y CCK (o CCK-PZ: Colecistoquinina-pancreocimina)
• Familia de las Secretinas: GIP, Secretina, VIP, enterogastrona.
• Otros grupos: Motilina, Sustancia P, Serotonina.

Procedimiento Experimental

Materiales y Reactivos

Materiales, equipos, animales de experimentación y reactivos. Para cada mesa de trabajos prácticos:

Reactivos:

• Solución de Ringer para anfibio fresca a 30 °C
• Azul de metileno
• Solución de Acetilcolina 1%
• Solución de Adrenalina 1%
• Solución de Atropina 1%
• Prostigmine (Neostigmina): 0.5 mg / 1ml ampolla (parasimpaticomimético)

Protocolo Experimental

1. El alumno realizará la preparación de sapo espinal según lo aprendido para producir el shock espinal en el sapo (Ver práctica de reflejos en animal espinal) y realizará la hemostasia con algodón por compresión.
2. Disección: Sujetar luego el animal en posición decúbito dorsal en la tabla de fijación con los alfileres y realizar un corte en toda la línea media abdominal y seguir disecando por planos hasta llegar al peritoneo.
3. Abrir la cavidad abdominal en la misma forma y localizar el estómago (cardias, cuerpo, píloro) e intestinos. Observar de inmediato y muy cuidadosamente los movimientos peristálticos espontáneos del estómago e intestinos. Anote estas observaciones basales. Si estuviesen ausentes, estimularlos mecánicamente.
4. Con un algodón mojado en Ringer-Batracio a 30°C, mantener en todo momento la preparación bien húmeda con instilaciones abundantes de solución Ringer.
5. Aplicar sobre el estómago e intestino (en cada uno) 6 gotas de cada una de las siguientes soluciones en el orden: a, b, c, d, e:
   1. Acetilcolina: observar visualmente la respuesta, anotar y lavar con Ringer.
   2. Adrenalina: observar visualmente la respuesta, anotar y lavar con Ringer.
   3. Fisostigmina: observar visualmente la respuesta, anotar y lavar con Ringer.
   4. Atropina: observar visualmente la respuesta, anotar y lavar con Ringer.
   5. Al final, nuevamente Acetilcolina: observar visualmente la respuesta, anotar y lavar con Ringer.
   Graduar las observaciones visuales de relajación o contracción con cruces, comparando con los movimientos peristálticos espontáneos del inicio del experimento.