La peristalsis es una contracción y relajación (que es expansión) radialmente simétrica de los músculos que se propaga en una onda por un tubo, en una dirección anterógrada .
En gran parte del tracto digestivo , como el tracto gastrointestinal humano , el tejido del músculo liso se contrae en secuencia para producir una onda peristáltica, que impulsa una bola de comida (llamada bolo antes de transformarse en quimo en el estómago) a lo largo del tracto. El movimiento peristáltico comprende la relajación de los músculos lisos circulares, luego su contracción detrás del material masticado para evitar que se mueva hacia atrás, luego la contracción longitudinal para empujarlo hacia adelante.
Las lombrices de tierra utilizan un mecanismo similar para impulsar su locomoción, [1] [ fuente autoeditada? ] y algunas maquinarias modernas imitan este diseño.
La palabra proviene del nuevo latín y se deriva del griego peristellein , "envolver", de peri -, "alrededor" + stellein , "atraer, juntar, poner en orden". [2]
Fisiología humana
La peristalsis generalmente se dirige caudal, es decir, hacia el ano . Este sentido de dirección podría atribuirse a la polarización del plexo mientérico . Debido a la dependencia del reflejo peristáltico en el plexo mientérico, también se lo conoce como reflejo mientérico. [3]
Mecanismo del reflejo peristáltico
El bolo alimenticio provoca un estiramiento del músculo liso intestinal que hace que se secrete serotonina a las neuronas sensoriales, que luego se activan. Estas neuronas sensoriales a su vez activan las neuronas del plexo mientérico , que luego proceden a dividirse en dos vías colinérgicas : una retrógrada y una anterógrada. Las neuronas activadas de la vía retrógrada liberan sustancia P y acetilcolina para contraer el músculo liso detrás del bolo. En cambio, las neuronas activadas de la vía anterógrada liberan óxido nítrico y polipéptido intestinal vasoactivo para relajar el músculo liso caudal hacia el bolo. Esto permite que el bolo alimenticio avance con eficacia a lo largo del tracto digestivo. [4]
Esófago
Después de que la comida se mastica en un bolo, se traga y se mueve a través del esófago. Los músculos lisos se contraen detrás del bolo para evitar que vuelva a entrar en la boca. Luego, las ondas rítmicas y unidireccionales de contracciones trabajan para forzar rápidamente la comida hacia el estómago. El complejo motor migratorio (MMC) ayuda a desencadenar ondas peristálticas. Este proceso funciona solo en una dirección y su única función esofágica es mover la comida desde la boca al estómago (la MMC también funciona para eliminar la comida restante en el estómago hacia el intestino delgado y las partículas restantes en el intestino delgado hacia el colon). ). [5]
En el esófago, ocurren dos tipos de peristaltismo:
- Primero, hay una onda peristáltica primaria , que ocurre cuando el bolo ingresa al esófago durante la deglución . La onda peristáltica primaria empuja el bolo hacia abajo por el esófago y hacia el estómago en una onda que dura alrededor de 8 a 9 segundos. La onda viaja hacia el estómago incluso si el bolo de comida desciende a una velocidad mayor que la propia onda, y continúa incluso si por alguna razón el bolo se atasca más arriba en el esófago.
- En el caso de que el bolo se atasque o se mueva más lento que la onda peristáltica primaria (como puede suceder cuando no está bien lubricado), se estimulan los receptores de estiramiento en el revestimiento del esófago y una respuesta refleja local provoca una onda peristáltica secundaria alrededor del bolo, forzando baja más por el esófago, y estas ondas secundarias continúan indefinidamente hasta que el bolo ingresa al estómago. El proceso de peristalsis está controlado por el bulbo raquídeo. La peristalsis esofágica se evalúa típicamente realizando un estudio de motilidad esofágica .
- Un tercer tipo de peristaltismo, el peristaltismo terciario, es disfuncional e implica contracciones simultáneas, irregulares y difusas. Estas contracciones son sospechosas en la dismotilidad esofágica y se presentan en una deglución de bario como un " esófago en sacacorchos ". [6]
Durante el vómito , la propulsión de los alimentos hacia el esófago y hacia la boca proviene de la contracción de los músculos abdominales ; la peristalsis no se revierte en el esófago.
Intestino delgado
Una vez procesado y digerido por el estómago, el quimo semifluido se exprime a través del esfínter pilórico hacia el intestino delgado . Una vez pasado el estómago, una onda peristáltica típica dura solo unos segundos, viajando a solo unos pocos centímetros por segundo. Su propósito principal es mezclar el quimo en el intestino en lugar de moverlo hacia adelante en el intestino. A través de este proceso de mezcla y digestión y absorción continuas de nutrientes, el quimo se abre paso gradualmente a través del intestino delgado hasta el intestino grueso . [5]
En contraste con la peristalsis, las contracciones de segmentación dan como resultado que se agite y se mezcle sin empujar los materiales hacia abajo en el tracto digestivo.
Intestino grueso
Aunque el intestino grueso tiene una peristalsis del tipo que usa el intestino delgado, no es la propulsión primaria. En cambio, las contracciones generales llamadas movimientos en masa ocurren de una a tres veces al día en el intestino grueso, impulsando el quimo (ahora heces) hacia el recto. Los movimientos de masas a menudo tienden a desencadenarse con las comidas, ya que la presencia de quimo en el estómago y el duodeno los impulsa ( reflejo gastrocólico ).
Linfa
El sistema linfático humano no tiene bomba central. En cambio, la linfa circula a través de la peristalsis en los capilares linfáticos, así como las válvulas en los capilares, la compresión durante la contracción del músculo esquelético adyacente y la pulsación arterial.
Esperma
Durante la eyaculación , el músculo liso de las paredes de los conductos deferentes se contrae de forma refleja en la peristalsis, impulsando los espermatozoides desde los testículos hasta la uretra . [7]
Lombrices de tierra
La lombriz de tierra es un gusano anélido sin extremidades con un esqueleto hidrostático que se mueve por peristaltismo. Su esqueleto hidrostático consiste en una cavidad corporal llena de líquido rodeada por una pared corporal extensible. El gusano se mueve contrayendo radialmente la porción anterior de su cuerpo, lo que resulta en un aumento de longitud a través de la presión hidrostática. Esta región estrecha se propaga posteriormente a lo largo del cuerpo del gusano. Como resultado, cada segmento se extiende hacia delante, a continuación, se relaja y re-contacto con el sustrato, con el pelo-como setas impedir el deslizamiento hacia atrás. [8] Varios otros invertebrados, como las orugas y los milpiés , también se mueven por peristaltismo.
Maquinaria
Una bomba peristáltica es una bomba de desplazamiento positivo en la que un motor aprieta las porciones de avance de un tubo flexible para impulsar un fluido dentro del tubo. La bomba aísla el fluido de la maquinaria, lo cual es importante si el fluido es abrasivo o debe permanecer estéril.
Se han diseñado robots que usan la peristalsis para lograr la locomoción, como lo usa la lombriz de tierra. [9] [10]
Términos relacionados
- La aperistalsis se refiere a la falta de propulsión. Puede ser el resultado de acalasia del músculo liso afectado.
- El ritmo eléctrico basal es una onda lenta de actividad eléctrica que puede iniciar una contracción.
- La catastalsis es un proceso muscular intestinal relacionado. [5]
- El íleo es una alteración de la capacidad propulsora normal del tracto gastrointestinal causada por la falla de la peristalsis.
- Retroperistalsis , el reverso de la peristalsis
Referencias
- ^ "Lombriz de tierra - sistema muscular" .[ fuente autoeditada ]
- ^ "Diccionario de etimología en línea" . etymonline.com . Consultado el 30 de junio de 2016 .
- ^ Hall, Michael E .; Hall, John E. (2021). Libro de texto de fisiología médica de Guyton y Hall (14ª ed.). Filadelfia, Pensilvania: Saunders / Elsevier. ISBN 978-0-323-59712-8.
- ^ Yuan, Jason; Brooks, Heddwen L .; Barman, Susan M .; Barrett, Kim E. (2019). Revisión de fisiología médica de Ganong . ISBN 978-1-26-012240-4.
- ^ a b c Marieb, Elaine N. & Hoehn, Katja "Anatomía y fisiología humanas" 8ª ed., Benjamin Cummings / Pearson, 2010 [ página necesaria ]
- ^ Mittal, Ravinder K. (2011). Patrones motores del esófago: transporte bucal y bucal . Morgan & Claypool Life Sciences.
- ^ William O. Reece (21 de marzo de 2013). Anatomía y fisiología funcional de los animales domésticos . John Wiley e hijos. págs. 451–. ISBN 978-1-118-68589-1.
- ^ Quillin KJ (mayo de 1998). "Escalado ontogenético de esqueletos hidrostáticos: escalado geométrico, estrés estático y estrés dinámico de la lombriz de tierra lumbricus terrestris" . La Revista de Biología Experimental . 201 (12): 1871–83. PMID 9600869 .
- ^ Sangok Seok, CD Onal; et al. (7 de mayo de 2010). "Locomoción peristáltica con actuadores antagónicos en robótica blanda" (PDF) . Instituto de Tecnología de Massachusetts . Consultado el 20 de noviembre de 2014 .
- ^ Alexander Boxerbaum (10 de mayo de 2010). "Una nueva forma de locomoción peristáltica en un robot" . YouTube . Consultado el 20 de noviembre de 2014 .
enlaces externos
- Visualización interactiva en 3D de ondas de golondrina en menne-biomed.de
- Peristalsis en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Nosek, Thomas M. "Sección 6 / 6ch3 / s6ch3_9" . Fundamentos de la fisiología humana . Archivado desde el original el 24 de marzo de 2016.
- Descripción general en colostate.edu