CLÍNICAS QUIRÚRGICAS DE NORTEAMÉRICA SAUNDERS
Surg Clin N Am 85 (2005) 875 – 894
Anatomía y fisiología del estómago David Da vid I. I. Soybel Soybel,, MD Department of Surgery Surgery,, Brigham and and Women’ omen’ss Hospital, Harvar Harvard d Medical School, 75 Francis Francis Street Street Boston, Boston, MA 02115, 02115, USA
Entre las vísceras, vísceras, el estómago estómago es una de las primeras descrita descrita por sacerdotes sacerdotes,, médicos y anatómicos, anatómicos, y estudiada funcionalme funcionalmente nte por alquimistas, alquimistas, quími químicos cos y fis fisiólogo iólogoss [1-3]. Los antiguos egipcios conocían la anatomía macroscópica y la patología del estómago; en el momento del entierro, el órgano era conservado conservado por separado en uno de los cuatro llamados «vasos «vasos canopos» (protegido (protegido por el hijo de Horus con cabeza de chacal, Tuamutef). Hipócrates llamó a la digestión «pepsis», la relacionó con el cocinado y sugirió que el calor del estómago era responsable del catabolismo de los alimentos [1]. El conocimiento con fundamento científico de la estructura y la función del estómago puede seguirse seguirse hasta 1547, cuando Andre Andreas as Vesali Vesalio, o, en su De humani corporis fabrica, proporcionó descripciones anatómicamente correctas del estómago y de los intestinos humanos. En 1648, las observaciones observaciones sobre la digestión digestión animal condujeron a J.B. van Helmont, a postular que distintos tipos de ácidos podían desempeñar un papel en la digestión, digest ión, y los llamó fermentos fermentos [2]. En la década de1780, Lazzar Lazzaro o Spallanzani Spallanzani publicó su Dissertazione de fisica animale e vegetale. Esa obra y sus observaciones subsiguientes fueron frutos de un enorme interés por la distinción empírica entre fermentación (un proceso químico de disolución), digestión (el proceso químico de disolución producido por órganos vitales) y trituración (el proceso mecánico de la desintegración de los alimentos). Los sujetos experimentales de Spallanzani, entre los que se incluía él mismo, deglutieron receptáculos cerrados (bolsas de lino o tubos metálicos perforados). Observó que, con el transcurso del tiempo, tiempo, el contenido contenido de los receptáculos receptáculos desaparecía, y postuló la participa participación ción del ácido ácido [3,4]. [3,4]. En 1823, 1823, Prout Prout,, Ti Tiedeman edemann n y Gmelin, Gmelin, cada uno por por su lado, identif identificaron icaron el ácido del estómago como ácido clorhídrico clorhídrico [4]. El interés y el reconocimiento internacionales siguieron a la publicación en 1833, por el cirujano militar norteamericano Wil William liam Beaumont, de sus Experiments and observations on the the Gastric Aprovechando la oportunidad de estudia r la Juicee and Juic an d the th e Physi Ph ysiolo ology gy of o f Digest Di gestion ion. Aprovechando digestión humana a través de una fístula gastrocutánea en un trampero joven, joven, Alexis St. Martin, confirmó convincentemente convincentemente la hipótesis hipótesis de que la digestión requiere la secreción
dsoybel@p bel@partne artners.o rs.org rg Dirección electrónica: dsoy 875
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de ácido clorhídrico, observó indicios de un factor adicional adicional que permitía la putrefacción putrefacción (¿pepsina?),, y reconoció cambios (¿pepsina?) cambios en el color color de la mucosa mucosa y la motilidad motilidad gástrica, gástrica, en respuesta a las alteraciones emocionales o a la ingestión de licores fuertes [5]. También suele atribuirse a Beaumont el reconocimiento de que la secreción de sustancias digestivas implica que el estómago tiene mecanismos para protegerse a sí mismo frente a los efectos nocivos de sus secreciones [5], un principio fisiológico no definido definido experimentalmente hasta principios de la década de 1960, 1960, en las obras de Charles Code Code [6] y Horace Davenport [7].
Anatomía del estómago Detalles anatómicos Desde el punto de vista topográfico, el estómago tiene cinco regiones (fig. 1): 1) cardias y unión gastroesofágica (GE); (GE); 2) fundus; 3) cuerpo; 4) antro, y 5) píloro. El fundus y el cuerpo albergan glándulas glándulas secretoras de ácido, mientras que el antro aloja epitelio superficial secretor de sustancias sustancias alcalinas, y células G (secretoras de gastrina) gastrina) endocrinas. Vista a través de una incisión de laparotomía laparotomía o de un laparoscopio (fig. 2), la unión GE se reconoce en el ángulo agudo entre la cúpula redondeada del fundus y el tubo esofágico recto. El píloro no tiene detalles visibles con facilidad, facilidad, pero se puede palpar como un anillo de músculo que separa el estómago y el duodeno. duode no. Cuando el estómago se observa desde el exterior, exterior, la unión entre el cuerpo secretor de ácido y el antro no secretor se identifica en la curvatura menor por la incisura angularis. En la endoscopia, la unión GE se se distingue con facilidad facilidad por la transición entre el epitelio estratificado plano del esófago y el epitelio glandular rosado húmedo del estómago superior (fig. 3A, 3A, B). La unión entre el cuerpo secretor de ácido y el antro no secretor también también se distingue con facilidad facilidad por el patrón de pliegues: pliegues: los del antro son lineales y paralelos paralelos al eje largo del órgano, órgano, mientras que los del cuerpo cuerpo tienen forma redondeada y orientación oblicua (fig. 3C). El píloro también se visualiza con facilidad, dibujado por el anillo subyacente de la capa muscular (fig. 3D).
Cardias
Píloro
Incisura
Fundus
Cuerpo
Antroo Antr
Fig. 1. T Topografía opografía del estómago.
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Diafragma
Hígado
Hígado
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Curvatura menor del estómago
Vago anterior Pilar derecho
Esófago
Vago Va go poster posterior ior Pilar derecho
Ramas hasta el plexo celíaco N. de Grassi («criminal») ( ) Vista anterior anterior.. (B ( B ) Unión GE, pilar izquierdo y vago anterior. anterior. (C (C ) Vago Fig. 2. Vista laparoscópica del estómago. A posterior.
En el anciano, la mucosa no secretora de ácido del antro puede migrar migrar hacia arriba, y sustituir a la mucosa secretora de ácido, en asociación con una disminución de hasta el 30% de la capacidad funcional para segregar ácido [8-10]. Es probable que la pérdida de mucosa oxíntica se deba a la presencia de gastritis gastritis crónica [8,10], aumento del área de la mucosa secretora de gastrina y aumento también de la región de resistencia disminuida,
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Unión GE
Fundus Antroo Antr
Cuerpo
Píloro
Fig. 3. Vista endoscópica del estómago. A ( ) Unión GE. (B ) Fundus visto mediante retroflexió retroflexión n del endoscopio.
(C ) Unión del cuerpo y el antro, en la que se aprecia la transición desde los pliegues con orientación orientación oblicua, hasta una mucosa relativamente plana. (D (D ) Píloro.
donde tienden a formarse las úlceras (a 2-3 cm de la unión cuerpo/antro) [11]. Estas Estas consideraciones son importantes importante s para elegir los límites de la resección gástrica distal en caso de enfermedad ulcerosa péptica.
Relaciones anatómicas En la unión GE, las relaciones anatómicas incluyen incluyen el diafragma y sus pilares (figs. (figs. 4 y 5). En posición lateral, lateral, la muesca cardíaca señala señala una almohadilla grasa cardíaca, que debe ser liberada para exponer el pilar izquierdo. En el fundus y en la porción proximal del del cuerpo, cuerpo, orient orientado ado verticalm verticalmente, ente, el bazo ocupa ocupa una posición posición lateral, lateral, mientr mientras as que el segmento lateral del lóbulo izquierdo del hígado es medial y anterior (v. (v. figs. 4 y 5). En posición posterior y medial se encuentra la aorta abdominal, después de pasar desde el tórax a través del diafragma. Y lo que tiene importancia, si hay que movilizar el lóbulo izquierdo del hígado para exponer exponer la unión GE o la curvatura curvatura menor proximal, se incide el ligamento triangular triangular del lóbulo hepático izquierdo, izquierdo, pero no tan hacia la izquierda como para lesionar la rama de la vena frénica inferior inferior izquierda, que pasa por encima del hiato esofágico hacia hacia la vena cava inferior inferior,, en posición anterior anterior y a la derecha.
ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL ESTÓMAGO
Unión GE
Duodeno
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Cuerpo
Hígado
Celíaco
Aortaa Aort
Fundus Bazo Cuerpo
Duodeno
Perforación Antroo Antr
Colon VB Celíaco
Colon
Páncreas Riñón
À. renal renal
Fig. 4. TC del estómago. Cortes transversales. A (A ) Relaciones del cardias y el fundus. (B (B ) Relaciones en la porción
proximal del cuerpo. (C (C ) Relaciones en la porción distal del cuerpo, en el eje celíaco y la arteria esplénica. (D ) Relaciones del antro y el píloro. En este caso, el paciente tiene una perforación duodenal en el bulbo duodenal.
La incisura señala la unión de la porción distal distal del cuerpo y el antro (v. (v. fig. 3), orientada en dirección horizontal. A ese nivel, nivel, la aorta discurre directamente directamente por detrás del cuerpo del páncreas, páncreas, que, a su vez, ocupa una posición posición directamen directamente te posterior posterior al antro antro gástrico. El colon transverso transverso cuelga en el interior, interior, y la flexura esplénica se sitúa sitúa en posición lateral y a la izquierda. El fundus de la vesícula biliar queda encima del píloro y del bulbo duodenal, y el colédoco pasa por detrás del bulbo duodenal en su su camino hacia la cabeza del páncreas, para acabar desembocando en la pared medial del duodeno. El epiplón mayor está suspendido suspendido desde la curvatura curvatura mayor del estómago, y tiene conexiones conex iones,, en gran parte parte avascular avasculares, es, con el ángulo hepático hepático,, el segmento segmento transver transverso so y el ángulo esplénico del colon. El epiplón menor cuelga entre la curvatura menor del estómago y un plano aproximado al del ligamento falciforme. Una porción del epiplón meno me norr, la pars flaccida curvatura menor y constituye una flaccida, está situada suelta cerca de la curvatura marca de referencia en las intervenciones para la obesidad patológica.
Irrigación arterial El estómago cuenta con una vascularización rica, procedente de cinco orígenes mayores (fig.. 6): 1) arteria (fig arteria gástrica gástrica izquierd izquierda, a, una rama rama del tronco tronco celíaco, celíaco, que irriga irriga la porción porción
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Unión GE
Fundus Hígado
Hígado
Páncreas
Pilares
Antro Ant ro Colon
Aortaa Aort
Intestino delgado Fundus Hígad Píloro
Flexura esplénica
Colon transverso Fig. 5. Imágenes multiplanares multiplanares de las relaciones del estómago. A ( ) Vista frontal de la unión unión GE y los pilares, el bazo
a la izquierda y la flexura esplénica a la derecha y hacia abajo. (B ( B ) Vista sagital del antro. (C (C ) Vista frontal del estómago y del colon transverso. (Cortesía de Peter Clark, MD, Departament of Radiology, Brigham and Women’s Hospital, Boston, MA.)
superior de la curvatura menor; superior menor; 2) arteria gástrica derecha, derecha, una rama de la hepática común, que irriga la porción caudal de la curvatura curvatura menor; 3) arteria arteria gastroepiploica gastroepiploica derecha, una rama de la la gastroduodenal, que irriga el el antro y la la porción inferior inferior del cuerpo; 4) arteria gastroepiploica gastroepiploica izquierda, una rama de la esplénica, esplénica, que irriga la parte superior del cuerpo, y 5) una serie de arterias gástricas que van hasta el fundus y la porción superior superior del cuerpo cuerpo desde desde el hilio hilio esplénico esplénico y, y, por tanto, tanto, en último último término, término, desde la arteria esplénica. esplénica. Se ha descrito una rama inconstante para el píloro, píloro, que muchas veces procede de la arteria gastroduodenal. En la curvatura curvatura menor, la arteria gástrica izquierda no siempre discurre directamente hacia atrás desde la curvatura menor hasta el tronco celíaco; en algunos casos se hunde detrás del cuerpo del páncreas, antes de ascender en posición posterior posterior.. En la curv curvatura atura mayor existe existe una pequeña área desnuda, entre las entradas de las arterias arterias gastroepiploicas derecha e izquierda, en la pared gástrica. Esa Esa zona desnuda sirve como punto útil para identificar la extensión proximal del antro gástrico, que corresponde a la incisura en la curvatura curvatura menor. menor.
ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL ESTÓMAGO
A. esplénica A. hepática
A renal renal
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Gástricos cortos y gastroepiploicos der.
Arteria gastroduodenal
AMS
Arterias pancreaticoduodenales
Arteria gástrica gás trica izq. Arteria gástrica der.
A. esplénica
A. hepática común Arteria gastroduodenal Arteria gastroepiploica der d er..
Fig. 6. Arteriografía mediante resonancia resonancia magnética (ARM) de la anatomía vascular gástrica. Arriba ( ) La proyección
de intensidad máxima (PIM) muestra todas las ramas del eje celíaco, con los órganos eliminados. Abajo ( ) Proyecciones tridimensionales para resaltar los vasos alrededor del estómago, con atenuación de las ramas de la arteria hepática y la arteria mesentérica superior. (Cortesía de Matthew Barish, MD, Departament of Radiology, Brigham and Women’s Hospital.)
Inervación Los nervios vagos descienden en posición lateral a lo largo del esófago; al llegar al diafragma forman los troncos troncos vagales anterior anterior y posterior (fig. (fig. 7). En el diafragma, el vago anterior se compone variablemente variablemente de uno, dos y en ocasiones tres troncos, adheridos a la capa muscular del esófago (fig. 8) [12]. En la unión unión GE, unas ramas pepequeñas pasan a través de la hoja anterior del epiplón menor, menor, hacia el hígado y la vesícula biliar; en ese punto, el tronco vagal se convierte en el nervio anterior de Latarjet. A ese nivel ni vel,, el vago vago posteri posterior or suele suele ser, ser, aunq aunque ue no siempr siempre, e, un solo solo tronco, tronco, que cursa cursa a la izquierda del esófago y describe un arco alejándose de la curvatura menor. En la unión
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Vago posterior Vago anterior N. criminal de Grassi
Celíaco Hígado
Cuerpo Hepático Vesícula biliar
Pata de gallo
Antro
Fig. 7. Ilustración esquemática esquemática del vago y de sus ramas, conforme descienden a lo largo de la curvatura mayor del
estómago.
GE, las ramas pequeñas pequeñas diver divergen gen hacia la derecha derecha y hacia atrás, atrás, y muchas veces veces se observa una rama más grande que forma un ángulo agudo hacia la izquierda, para curvarse alrededor del cardias (v. (v. fig. 2C). En la la cirugía para la úlcera, el hecho de no reconocer esta última última rama, el llamado nervio nervio «criminal» «criminal» de Grassi, Grassi, se considera considera responsaresponsable de algunos casos casos de vagotomía vagotomía incompleta, con recidiva recidiva subsiguiente subsiguiente de los síntomas.
6 cm
66%
VAGO ANTERIOR 28 % 4%
2%
66%
VAGO POSTERIOR 6% 2 6%
2%
4 cm 2 cm
6 cm 4 cm 2 cm
Fig. 8. Vari Variaciones aciones en la anatomía anatomía de las ramas anteriores y posteriores posteriores de los los nervios vagos, en la región región de la unión unión
GE y el diafragma. Se indica la incidencia (%) de cada variante anatómica. Adaptado ( de Jackson RG. Anatomic Record 1949;103:1, 6; con permiso.)
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Drenaje linfático Las vías de drenaje linfático cursan en íntima proximidad con los vasos arteriales (fig. (fig. 9) [13]. Un grupo de ganglios gástricos superiores o izquierdos (entre 10 y 20) está situado a lo largo de la porción superior de la curvatura menor y la arteria gástrica izquierda. Un grupo de ganglios suprapilóricos (3 a 6) está situado a lo largo de la curvatura menor y la arteria gástrica derecha. El grupo de ganglios pancreaticoesplénicos (3 a 5) drena la curvatura curva tura menor, menor, a lo largo del fundus y la porción superior del cuerpo. Un grupo de entre 6 a 12 ganglios está situado a lo largo de la arteria gastroepiploica gastroep iploica derecha. derecha . Se identifica un grupo adicional de ganglios ganglios subpilóricos (6 a 8), en el píloro y en la unión de las arterias gastroepiploica derecha y gastroduodenal. Las interconexiones son numerosas. Para fines de estadificación del carcinoma gástrico, se han definido 16 estaciones ganglionares, de acuerdo con la Japanese Japanese Research Society for the study of Gastric Gastric Cancer (JRSGC). (JRSGC ). Esas estaciones estaciones se describen en la tabla 1 [13], junto con sus designaciones designaciones como diseminación local (R1), (R1), regional (R2) o distal-regional (R3).
2 (1) cardial derecho (2) cardial izquierdo (3) curvatura menor (4) curvatura mayor (5) suprapilóric suprapilóricoo (6) subpilórico 4 (7) arteria gástrica izquierda (8) arteria hepática común (9) arteria celíaca 4 (10) hilio esplénico (11) porta hepática (12) arteria esplénica
10 1 11 8
7
9 12
3
5 6 4
Fig. 9. Drenaje linfático regional del estómago, clasificado de acuerdo con la Japanese Research Society for the
Study of Gastric Cancer (JRSGC). (De (De Jpn J Surg 1981;11:127-39; con permiso.)
Anatomía funcional y fisiología Mucosa gástrica Desde el punto de vista vista funcional, la mucosa gástrica se divide en regiones regiones secretoras y no secretoras de ácido. La mucosa secretora de ácido y de pepsinógeno se encuentra en el cuerpo y en el fundus. La unidad de la mucosa secretora de ácido es la glándula gástrica, ilustrada de forma esquemática en la la figura 10. En la base de la glándula se alojan las células principales, secretoras de pepsinógeno. La La porción media de la glándula gástrica está poblada poblada en gran parte parte por células parietales, secretoras de HCl. Hacia la luz, en el cuello, todavía existen existen células parietales, pero dan paso a las células cervicales mucosas y, y, más allá, cerca de la abertura, la mucosa está poblada poblada en gran gran parte por células epi-
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Tabla 1 Estaciones de diseminación ganglionar del cáncer gástrico, gástrico, clasificadas de acuerdo con el sistema de la Japanese Research Society of study of Gastric Cancer Estación
Localización
Antro
Cuerpo/fundus
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Porción derecha del cardias Porción izquierda del cardias Curvatura menor Curvatura mayor A. gástrica derecha suprapilórica Infrapilórica A. gástrica izquierda A. hepática común Eje celíaco Hilio esplénico A. esplénica Ligamento hepatoduodenal Cabeza del páncreas Raíz de la AMS A. cólica media Paraaórtico
R2 R2 R1 R1 R1 R1 R1 R2 R3 R3 R3 R2 R2 R3 R3 R3
R1 R1 R2 R2 R2 R2 R1 R2 R3 R1 R1 R1 R2 R3 R3 R3
De Jpn J Surg 1981;11:127-45; con permiso.
teliales superficiales. Intercaladas entre las células parietales y las células inmaduras más pequeñas, se encuentran células similares a las enterocromafines (SEC), que expresan histidina descarboxilasa, descarboxilasa, la enzima esencial para la producción de un agonista agonista paracrino: la histamina. Las características clave de la biología de la secreción de ácido celular [14,15] se se ilustran en la figura figura 11, que incluye su base en el transporte transporte de iones
HCl, pepsinógeno
Célula epitelial superficial Moco/HCO3-
Célula SEC
Célula parietal Células principales
Fig. 10. Ilustración esquemática de la mucosa gástrica, espacial y funcionalmente dividida en dos regiones: glán-
dula gástrica secretora de ácido y epitelio superficial secretor de moco-álcali. Las células principales elaboran pepsinógeno, una importante enzima catabolizadora de proteínas, que se autoactiva en la luz cuando el pH llega a 3,5. Las células parietales secretoras de ácido y las células SEC intercaladas (secretoras de histamina) están localizadas en el cuerpo de la glándula. En y por encima del cuello de la glándula (no mostrado), se encuentran las células epiteliales con moco del cuello y la superficie.
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A
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B
Base iónica de la secreción de ácido Omeprazol
HCO-
3 +
K
K +
CIHCO-
Transd sduucc cció iónn de la se seññal de de se seccrec eciión de ác ácid idoo Gastrina IP3/Ca 2+
H+ CI-
ACh
3
Na+ K + 2CI-
H+ K +
cAMP Histamina
Fig. 11. A (A ) La base iónica de la secreción de HCl incluye la adenosina trifosfatasa (ATPasa) (ATPasa) H+ /K +, localizada en la
membrana apical de la célula parietal, que es sensible a la inhibición por benzimidazoles sustituidos, como el omeprazol. El movimiento de iones Cl– acompaña la secreción luminal de H+ para mantener la electroneut electroneutralidad. ralidad. Dentro de la célula parietal, la estimulación de la secreción ácida conduce a pérdida de Cl– intracelular y acumulación de iones HCO3–. Para afrontar esos desequilibrios existen tres mecanismos paralelos en la membrana basolateral: 1) un intercambiador Cl– /HCO3– constitutivamente activo (identificado como isoforma AE2 del intercambiador de aniones); 2) un mecanismo de captación de Cl– independient independiente e del HCO3–, el cotransportador Na+-K +-2Cl– (identificado como isoforma NKCCl), y (3) un mecanismo de expulsión de HCO3– independiente del Cl–, posiblemente dependiente del Na+ y/o del K +. (B ( B ) Vías de transducción de señales relacionadas con la secreción de ácido, incluida la activación colinérgica de la liberación de trifosfato de inositol (IP3 ), que, a su vez, induce liberación de Ca2+ desde las reservas intracelulares en el retículo endoplásmico. Las dianas del Ca2+ intracelular incluyen la calmodulina, un cofactor clave en la fusión de las membranas de las tubovesículas con la membrana apical. Además, la liberación de Ca2+ amplía la respiración mitocondrial y la producción de ATP. La histamina liberada por células SEC interacciona con el receptor H2 para activar la adenilciclasa, que aumenta los niveles de 3’,5’ monofosfato de adenosina (AMP) cíclico. Las interacciones del 3’,5’ monofosfato de adenosina cíclico (cAMP) y la proteína cinasa A, conducen a una secuencia de acontecimientos, que llevan a la fusión de la membrana y a la activación de la secreción de ácido. Ambas vías son necesarias para la expresión completa de la capacidad de secreción de ácido.
(fig. 11A), 11A), y en las señales intracelulares intracelulares estimuladas estimuladas por agonistas neurohumorales neurohumorales localmente activos (fig. 11B).
Regulación neuroendocri neuroendocrina na de la secreción secreción ácida Tres vías neurohumorales desempeñan papeles importantes en la estimulación de la secreción ácida por la mucosa gástrica [16]: 1) acetilcolina liberada por el nervio vago; vago; 2) histamina liberada localmente por las células SEC, y 3) gastrina liberada en el antro gástrico y transportada a través de la la circulación, para actuar sobre las células SEC y las células parietales. Como se destaca en la figura 11B, 11B, la función completa de cada vía depende depende de la robustez de las otras. Así, el bloqueo de los receptores H2 de la histamina mediante fármacos como la cimetidina, atenúa las respuestas secretoras secretoras a los agonistas colinérgicos, y la interrupción de los aferentes vagales atenúa las respuestas a la histamina [15,17,18]. Una característica clave de la mucosa antral es la presencia de células G secretoras de gastrina y de células D secretoras de somatostatina. Sólo recientemente se ha sabido que la acidez de la luz gástrica gástrica activa activa la secreción secreción de somatostat somatostatina, ina, y que ésta inhibe, inhibe, a
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su vez, la secreción de gastrina. gastrina. También También es cierta la relación relación inversa: inversa: el pH alcalino reduce la secreció secreción n de somatostatina somatostatina,, lo que, a su vez, permit permitee el aumento de los niveles niveles de gastrina en la circulación. Como se verá más adelante, esa relación es un punto fundamental en la fisiología de la secreción de ácido estimulada por la comida. Tiene importancia señalar que los receptores de gastrina (clasificados como receptor tipo B de gastrina/colecistocinina [CCKB]) sobre la célula parietal, parietal, son en gran parte tróficos; tróficos; es decir, estimulan el crecimiento y el desarrollo desarrollo de las células parietales [18,19]. En sistemas experimentales que simulan la la función de la célula parietal aislada, la gastrina no es un agonista fuerte de la secreción de ácido. La potencia de la gastrina como agonista secretor radica en que estimula la liberación de histamina por las células SEC [17,18]. La figura 12 resume las estrategias farmacológicas y quirúrgicas para inhibir la secreción de ácido, basadas en los conceptos fisiológicos fisiológicos resumidos en la figura figura 11B. La somatostatina, el factor de crecimiento epidérmico y el factor de crecimiento crecimiento transformador alfa (EGF/TGFα), y las prostaglan prostaglandinas dinas de las las series series E e I, son tres clases clases de señales neurohumorales inhibidoras endógenas. La somatostatin somatostatinaa regula indirectamente la secreción de ácido, a través de sus efectos efectos sobre la secreción de gastrina gastrina y la supresión independiente de la liberación de histamina desde la célula SEC. Sigue sin estar claro si la somatostatina altera directamente las respuestas de las células parietales a la estimulación secretora por los agonistas colinérgicos o la histamina. La inhibición de la secreción de ácido por el EGF/TGFα se produce produce dentro de la célula célula parietal, parietal, a través de la modulación de las vías de tirosina cinasa intracelulares que tienen influencias reguladoras distales sobre las vías de señales descritas más arriba [14]. La prostaglandina E2 tiene efectos a varios niveles, incluyendo la liberación de histamina y la supresión de las vías de señales intracelulares en las células parietales, activadas por agonistas colinérgicos colinérgicos e histamina [20,21]. [20,21]. Así Así pues, la secreción de ácido puede ser inhibida fisiológicamente, fisiológicamente, por sustancias neurohumorales neurohumorales endógenas que actúan en el encéfalo y en el sistema nervioso central (SNC), en la célula SEC secretora de histamina, y en la célula célula parietal. parietal. Hasta ahora, ahora, ninguna de esas vías inhibido inhibidoras ras endógenas endógenas ha proporcionado una base para intervenciones clínicas encaminadas a controlar la secreción de ácido.
Secreción Secreci ón alcalina por la mucosa gástrica La mucosa no secretora de ácido del antro gástrico y el píloro, se caracteriza por la presencia de glándulas relativamente relativamente simples, que contienen epitelio superficial secretor de moco y de HCO – . El epitelio superficial presente tanto en el antro como en el cuerpo y 3 el fundus, proporciona la base de la «barrera mucosa». La figura figura 13 ilustra los mecanismos a los que se atribuye la protección de la mucosa, frente al flujo retrógrado de H+ desde la luz gástrica.
Digestión gástrica gástrica y contribuciones del estómago a la absorción distal El estómago contribuye contribuye a la digestión de los alimentos alimentos sólidos, mediante mezcla del quimo con ácido y pepsina (pepsinógeno autoactivado en presencia de ácido luminal), que facilita la descomposición descomposición de las proteínas proteínas en péptidos simples, simples, absorbidos o más
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Dianas médicas Bloqueadores del receptor CCK B
Células «G» del antro gástrico
Célula parietal
Gastrina (trófica) Bloqueadores H2 Células SEC de las glándulas gástricas
Histamina-H2
K +
ACh (M3) Nervio vago
H+
SMS PG
Anticolinérgicos Anticolinérgi cos Dianas quirúrgicas
Células «G» del antro gástrico Gastrectomía Células SEC de las glándulas gástricas
Antrectomía
Gastrina (trófica)
Histamina-H2
Célula parietal
K +
H+
ACh (M3) Nervio vago Vagotomía (VT, (VT, VS, VAS) Fig. 12. Las estrategias farmacológicas para controlar la secreción de ácido incluyen actuación sobre los recepto-
res individuales que modulan la secreción de ácido o influyen en la secreción de la hormona paracrina histamina por la célula SEC. Las intervenciones quirúrgicas eliminan los órganos (antro, cuerpo del estómago) o interrumpen las vías neurológicas estimuladoras (nervios vagos abdominales). Los métodos médicos y quirúrgicos se basan en efectos primarios y en la interrupción secundaria de otras vías de estimulación.
descompuestos por las peptidasas intestinales. Las subpoblaciones de células parietales también segregan segregan factor intrínseco, un cofactor esencial para la absorción distal de la vitamina B12, en el íleon terminal. terminal. El ácido gástrico mismo mismo permite la absorción absorción de metales específicos específicos y de cationes cationes no metálicos, metálicos, como Ca2+, Fe3+ y otros metales básicos. A pH bajo bajo,, el Ca2+ es liberado más fácilmente desde las bases a las que está unido, y, por tanto, se encuentra más disponible para su absorción en el duodeno. De modo similar, el Fe2+ experimenta autooxidación en presencia de ácido luminal, con lo que será será absorbido con más facilidad en el intestino delgado.
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H+
Resistencia al paso de H +
H+
Moco/HCO 3-
(1)
Regulación del pH: transporte de H+ , HCO3-
Reparación epitelial
Flujo sanguíneo de la mucosa Fig. 13. Se han dedicado muchos estudios a la protección contra la difusión retrógrada de H+. Los mecanismos
comprenden el gel moco-bicarbonato y la resistencia intrínseca intrínseca del epitelio superficial a la difusión de H+, una propiedad de las membranas apicales y las uniones herméticas, posiblemente relacionada con la composición de fosfolípidos de la superficie. Una propiedad importante del moco gástrico es su capacidad para retrasar la difusión de H+ no sólo desde la luz sino desde el lado; es decir, conforme los hidrogeniones burbujean hacia arriba desde la apertura de la glándula gástrica. Localizados en las membranas basolaterales de las células epiteliales superficiales, existen mecanismos favorecedores de la acumulación de HCO3– y la expulsión de H+. Cuando la mucosa es lesionada por la abrasión normal del quimo o por exposición a irritantes tópicos, como la aspirina o el etanol, se produce con rapidez reepitelización de la superficie, un proceso conocido como restitución de la mucosa. La persistencia de condiciones causantes de lesión, conduce a la aceleración de los procesos intrínsecos de reparación, y pueden requerir también redistribución del flujo sanguíneo y aumento de la perfusión de la mucosa.
Motilidad gástrica El estómago estómago tiene tres capas capas de músculo: músculo: una capa circular circular interna, interna, una capa longitudilongitudinal media y una capa oblicua externa incompleta. Las funciones motoras del estómago son distintas en cada región. El fundus se relaja cuando entran líquidos y sólidos en el esófago, una respuesta conocida como relajación relajación receptiva, receptiva, y se relaja todavía todavía más cuando el alimento llega llega realmente al fundus, fundus, un proceso conocido como relajación adaptativa [22,23]. Esta respuesta respuesta permite que el líquido se estanque en la bolsa del fundus, mientras que los componentes sólidos de la comida continúan con la corriente principal hacia el píloro. Sobre la curvatura curvatura mayor, mayor, en la muscular de la porción superior del cuerpo, radica el marcapaso eléctrico primario del estómago. Superpuestos sobre el ritmo eléctrico básico del marcapasos, el cuerpo y el antro participan en la propulsión coordinada del contenido luminal hacia el píloro. píloro. El píloro mismo mismo actúa como un cedazo, y permanece abierto en anticipación anticipación a la onda de peristaltismo. peristaltismo. Conforme Conforme avanza la onda, las partículas pequeñas pasan a través través del esfínter pilórico; pilórico; cuando llega la onda, el píloro se cierra y actúa así como una barricada. El quimo, impulsado a velocidad progresiva progresiva contra el esfínter pilórico, pilórico, es descompuesto descompuesto así por digestión enzimática enzimática combinada con rotura mecánica.
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Saciedad El papel del estómago en la regulación regulación de la ingesta de comida, se ha convertido convertido en un tema cada vez más importante, sobre todo al aumentar el número de candidatos a cirugía bariátrica. bariátrica. A este respecto, respecto, la hormona grelina descrita descrita recientemente, recientemente, ha asumido una importancia central. La grelina es una hormona estimulante del apetito, liberada por la mucosa gástrica hacia la circulación circulación portal cuando el estómago está vacío, para pasar a la circulación central y estimular los centros del apetito en el hipotálamo; los niveles circulantes de grelina se reducen precipitadamente tan pronto como el estómago comienza a llenarse. En los procedimientos quirúrgicos bariátricos que crean bolsas pequeñas, que se distienden con rapidez, están suprimidos los picos de grelina basales y previos prev ios a la comida, lo que sugiere que la amortiguación amortiguación de las respuestas de grelina puede contribuir a la supresión del apetito después de la cirugía bariátrica. La grelina no es, en modo alguno, alguno, la señal dominant dominantee para el control control de la saciedad saciedad (fig. (fig. 14) [24], [24], pero sus efectos se deben considerar en el contexto de otras señales neurales y hormonales que llegan a los centros de la saciedad en la hipófisis.
Neurona
Melanocortina Núcleo arqueado Grelina PYY Insulina Leptina Grasa
Páncreas
Fig. 14. Circuitos neurohumorales que regulan la saciedad. Las neuronas efectoras arriba (arriba ) regulan la comida y el
consumo de energía. En el nivel siguiente, dos conjuntos de neuronas en el núcleo arqueado excitan (neuropéptido Y [NPY]/proteína relacionada con el agutí agouti [agouti related protein, protein, AgRP]) o inhiben (melanocortina) (melanocortina) las neuronas efectoras. En el nivel periférico, ciertas hormonas como la insulina y la leptina estimulan las neuronas secretoras secretoras de melanocortina e inhiben las neuronas NPY/AgRP, con lo que atenúan el deseo de comer. El péptido YY (PYY), segregado en el colon en respuesta a la comida, tiene efecto inhibidor de la comida, mientras que la grelina, que actúa sobre las neuronas NPY/AgRP, provoca conducta de comida. Adaptado (Adaptado de Schwartz MW, Morton GJ. Obesity: Keeping hunger at bay. Nature 2002;418:596; con permiso.)
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Concepto integrado de la función gástrica en respuesta a una comida Cuando el quimo, que contiene contiene elementos elementos líquidos líquidos y sólidos, sólidos, entra en el estómago estómago,, comienza el proceso de la digestión verdadera, distinto de la masticación masticación proximal en la cavidad oral, y de la absorción distal en el intestino. intestino. Entre las comidas, la secreción gásgástrica es relativamente relativamente baja en el adulto medio, y produce una media de 4 mEq/h (~25 ml de jugo gástrico puro). La sensación de hambre está mediada por un proceso multidimensional, mensiona l, que incluye conductas condicionadas condicionadas [25] y liberación liberación de hormonas clave, clave, como la grelina. La visión y el olor del alimento inician la respuesta de Pavlov mediada por el vago, que no sólo activa la salivación salivación en la cavidad oral sino que también inicia la fase cefálica de la secreción ácida en el estómago. El péptido liberador de gastrina (PLG) es liberado por la estimulación vagal de las células G antrales, con lo que se activa la liberación precoz gástrica en anticipación al paso de la comida hasta el estómago. Alrededor del 15% de la cantidad total de ácido segregada en respuesta a una comida [16] se atribuye a la fase cefálica. La capacidad de segregar ácido en respuesta a la visión, el olor y la masticación de los alimentos alimentos conduce conduce a un método razonablemente razonablemente fiable para monitorizar el carácter completo de la vagotomía en los pacientes recién intervenidos. interv enidos. En un estudio, Bradsh Bradshaw aw y Thirlby [26] usaron protocolos protocolos de comida simulada para identificar a los pacientes con respuestas vagales inesperadamente importantes a una comida, que pudieran ser candidatos a tratamiento antisecretor adicional después de una vagotomía. Además de estimular la secreción de ácido, la fase cefálica de la estimulación estimulación vagal también prepara el fundus gástrico para relajarse en anticipación del flujo de quimo hasta el estómago [22]. La fase predigestiva de la secreción de ácido está mediada por eferentes colinérgicos, colinérgicos, pero el proceso de relajación receptiva receptiva está mediado por fibras fibras vagales no colinérgicas, entre ellas fibras fibras sensibles a la capsaicina, que elaboran un péptido relacionado con el gen de la calcitonina (PRGC) y óxido nítrico (NO) como neurotransmisores [23]. El alimento que llega a la luz gástrica es separado inicialmente en un componente sólido,, que en su mayor sólido mayor parte permanece permanece dentro dentro de la corriente corriente principal principal,, y un componente líquido, que es desviado hacia el fundus gástrico expandido (relajación adaptativa). La distensión del antro gástrico y el aumento de la presión estimulan el peristaltismo y la mezcla dentro de la corriente principal principal de la luz gástri gástrica, ca, un proceso conocido conocido como trituración. La mezcla de ácido, la activación activación del pepsinógeno y los componentes proteínicos del quimo, cada vez más accesibles, conducen a la descomposición descomposición rápida rápida en péptidos más pequeños. La expansión expansión del espacio intragástrico, intragástrico, el aumento de la presión luminal, la aparición de péptidos péptidos pequeños y el tamponamiento tamponamiento rápido del ácido luminal, conducen todos ellos ellos a la supresión de la secreción de somatostatina somatostatina y al aumento de la liberación liberación de gastrina, gastrina, lo que, a su vez, acti activa va la liberación liberación local local de histamina histamina desde las células SEC. Los reflejos reflejos locales mediados por el vago, vago, potencian la respuesta de las células parietales a la histamina. La fase gástrica de la secreción ácida es responsable de alrededor del 75% de la respuesta respuesta secretora total [16]. En los sujetos sanos, sanos, la respuesta secretora debida a la ingestión de un bistec es de alrededor de 90 a 100 mEq a lo largo de 3,5 horas, equivalente a entre 650 y 700 ml de jugo gástrico gástrico [16].
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Y lo que tiene importan importancia, cia, durant durantee ese período, período, la trituración trituración del del quimo conduce conduce a su pulverización pulverización y a la acumulación de fragmentos fragmentos pequeños, pequeños, que pasarán a través través del cedazo creado por el píloro, justo antes que la onda de peristaltismo. Al contraerse la luz, el líquido secuestrado secuestrado en el fundus comienza a incorporarse incorporarse a la corriente principal, principal, y facilita una mezcla más concienzuda de los restos de quimo con las pepsinas. Se producen trastornos fisiológicos fisiológicos en potencia importantes, de la mezcla y la motilidad, como una respuesta respuesta a la vagotomía, que suele ir acompañada de pérdida de la función de puerta del píloro. Esas consecuencias consecuencias comprenden: 1) vaciamiento temprano temprano de los líquidos, líquidos, por pérdida de las relajaciones relajaciones receptiv receptivaa y adaptativa, adaptativa, lo que conduce conduce a meteorismo y retortijones, incluso en ausencia de obstrucción pilórica [27,28]; 2) vaciavaciamiento rápido de quimo hiperosmótico hiperosmótico o insuficientemente digerido en el intestino, por pérdida de la función pilórica pilórica a causa de la derivación, derivación, lo que conduce a síndromes de vaciamiento gástrico rápido (dumping), preco precozz y tardío tardío [27,29], [27,29], y 3) reflujo reflujo de de bilis y proliferaci proli feración ón de bacterias en la luz gástrica, gástrica, norma normalmente lmente limpia limpia (< 100 ufc/ml), ufc/ml), causada por la pérdida de acidez gástrica, lo que conduce a trastornos en la proliferación y el desarrollo desarro llo de la mucosa, y quizás a su transformación transformación maligna [30,31]. [30,31]. Esas alteracioalteraciones predecibles deben ser monitorizadas y tenidas en cuenta, al evaluar evaluar la eficacia y los riesgos de los procedimientos bariátricos emergentes.
Aspectos con especial interés de la fisiología gástrica A pesar del gran interés durante más de 200 años, no existe respuesta satisfactoria satisfactoria a la pregunta planteada por William Beaumont Beaumont [32]: ¿por qué no se digiere el estómago a sí mismo? Mientras que los últimos 200 años de pesquisas se han dirigido a comprender las condiciones y los mecanismos de la secreción ácida, se puede esperar que las intervenciones y procedimientos nuevos, desafíen nuestro conocimiento de la resistencia de la mucosa a los efectos nocivos del ácido luminal y a las condiciones medioambientales hostiles. A lo largo de los años, el trabajo experimental ha propuesto varias paradojas en cada una de las dimensiones dimensiones putativas putativas de gastroprotección. Por ejemplo, ha despertado considerable interés el hecho de que las propiedades físicas del moco gástrico sean a lteradas por el pH ambiente [33]. Extraída desde la interfase entre la mucosa gástrica y la luz, la mucina se se resiste resiste al flujo de volumen volumen de ácido, ácido, pero no a la difusión difusión de protones protones [34]. La mucina gástrica es una estructura estructura compleja, caracterizada por agrupaciones agrupaciones ricas en cisteína y unión no covalente de proteínas, lípidos e hidratos de carbono [35,36]. Se cree que los componentes de la mucina también desempeñan un papel en la proliferación, el crecimiento y la renovación renovación de la mucosa [37], lo que los identifica identifica como facfactores de crecimiento putativos que pueden contribuir a la curación de las úlceras pépticas crónicas [38] y a la patogenia de la malignidad [39]. El mismo interés tienen las observaciones recientes, en el sentido de que las interacciones entre los alimentos y las bacterias en el trac to gastrointestinal (GI) superior, influencian profundamente la función función de la mucosa, incluso bajo condiciones fisiológifisiológicas. Estudios recientes han sugerido que el nitrato de la dieta (NO – , prese presente nte en en muchas muchas 3 carnes y otros alimentos) es reducido con rapidez a nitrito (NO – ) por los sistemas nitra2 to reductasa de las bacterias comensales, que residen en la orofaringe [40,41]. Esos nitritos son convertidos convertidos por el ácido gástrico gástrico en óxido nítrico [42], una sustancia con fuertes
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y variadas variadas actividade actividadess biológicas, biológicas, que influye influye en la función, la motilidad motilidad y el flujo sanguíneo de la mucosa gástrica. Dependiendo de las circunstancias, el NO y sus derivados derivados pueden considerarse útiles o perjudiciales para la función y la integridad de la mucosa [43-45]. Estudios recientes han sugerido que las manipulaciones terapéuticas con efecto sobre la función de la porción proximal del aparato digestivo (desde la cavidad oral hasta el duodeno) pueden alterar la función, el crecimiento y la función de barrera de la mucosa en la unión gastroesofágica, un área cada vez más conocida por su su susceptibilidad a la metaplasia y a la transformación maligna [46]. Esas consideraciones resaltan la necesidad de que los cirujanos se sitúen en primera línea de la investigación de las agresiones bioquímicas y fisiológicas, fisiológicas, provocadas por las nuevas nuevas intervenciones farmacolófarmacológicas y los nuevos procedimientos invasivos invasivos (cirugía mínimamente invasiva invasiva o endoscópica) del estómago y de la unión GE.
Bibliografía
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