Peristaltika

Peristaltika (grč. peristelein = (za)motati se + peri = oko + stelein = privući se, sastaviti)^[1] je radijalno simetrično kontrahiranje i opuštanje mišića koje se širi u talasu niz cijev, u anterogradnom smjeru.

U većem dijelu probavnog trakta kao što je ljudski gastrointestinalni trakt, u tkivu glatkog mišića sukcesivno se stvaraju peristaltički talasi, koji pokreće grudvu hrane (zvanu bolus dok je u jednjaku i gornjem gastrointestinalnom traktu i kaše u želucu) duž trakta. Peristaltično kretanje uključuje opuštanje kružnih glatkih mišića, zatim njihovu kontrakciju iza žvakanog materijala kako bi se spriječilo da se kreće unazad, zatim uzdužnu kontrakciju da bi je gurnuo naprijed.

Sličan mehanizam kišne gliste koriste za pokretanje lokomocije,^[2] a i neke savremene mašine oponašaju ovaj model.

Fiziologija čovjeka

Jednjak

Nakon što se hrana sažvače u bolus, ona se gutanjem prebacuje kroz jednjak. Glatki mišići stežu se iza bolusa kako bi se sprečilo da se ponovo povuče u usta. Tada ritmički, jednosmjerni talasi kontrakcija djeluju na brzinu pomjeraju hranu u želudac. Pokretanje peristaltičkih talasa pomaže migrirajući motorni kompleks (MMC). Ovaj proces djeluje samo u jednom smjeru i njegova jedina funkcija u jednjaku je premještanje hrane iz usta u želudac (MMC također funkcionira tako da očisti preostalu hranu iz stomaka u tankom crijevu, a preostale čestice iz tankog crijeva u debelo crijevo ).

Pojednostavljena slika peristaltike

U jednjaku se javljaju dvije vrste peristaltike:

• Prvo, postoji primarni peristaltički talas, koji nastaje kada bolus uđe u jednjak tokom gutanja. Primarni peristaltički talas tjera bolus niz jednjak u želudac, u talasu u trajanju od oko 8–9 sekundi. Talas putuje do želuca čak i ako se bolus hrane spušta s većom brzinom od samog talase, a nastavlja se čak i ako se iz nekog razloga bolus stegne dalje prema jednjaku.
• U slučaju da se bolus stegne ili kreće sporije od primarnog peristaltičkog vala (kao što se može dogoditi kad je slabo podmazan), stimuliraju se receptori za rastezanje u sluznici jednjaka i lokalni refleksni odgovor uzrokuje sekundarni peristaltički talas oko bolusa, tjerajući ga dalje niz jednjak, a ti sekundarni valovi se nastavljaju u nedogled sve dok bolus ne uđe u želudac. Procesom peristaltike upravlja medula obolgata. Peristaltika jednjaka obično se procenjuje izvođenjem studije pokretljivosti jednjaka.
• Treća vrsta peristaltike, tercijalna peristaltika, je nefunkcionalna i uključuje nepravilne, difuzne, istovremene kontrakcije. Sumnja se da ove kontrakcije utiču na dismotilnost jednjaka i prisutne su pri gutanju barija kao "jednjački čepovi".^[3]

Tokom povraćanja, potiskivanje hrane uz jednjak i usta dolazi od kontrakcije trbušnih mišića; peristaltika se u jednjaku ne obrće u suprotni smjer.

Tanko crevo

Jednom kada ga preradi i probavlja želudac, mliječni himus se istiskuje kroz pilorični sfinkter u tanko crijevo. Jednom kad prođe trbuh, tipični peristaltički val traje samo nekoliko sekundi, putujući tek nekoliko centimetara u sekundi. Njegova osnovna svrha je miješanje himusa u crijevima, a ne pomicanje naprijed. Kroz ovaj proces miješanja i stalnog probavljanja i apsorpcije hranjivih sastojaka, himus postepeno prolazi kroz tanko crijevo do debelog crijeva.^[4]

Za razliku od peristaltike, segmentacijska kontrakcija dovodi do sitnjenja i miješanja bez guranja materijala dalje niz probavni trakt.

Debelo crijevo

Iako debelo crijevo ima peristaltiku istog tipa kao i tanko crijevo, tu nije primarno kretanje. Umjesto toga, u debelom crijevu javljaju se opće kontrakcije, zvane masovni pokreti, jedan do tri puta dnevno, tjerajući masu prema rektumu. Masovni pokreti često se pokreću obrokom, jer ih izaziva prisustvo himusa u stomaku i dvanaestopalačnom crijevu .

Limfa

Limfni sistem čovjeka nema centralnu pumpu. Umjesto toga, limfa cirkulira putem peristaltike limfnih kapilara, kao i zalistaka u kapilarima, kompresijom tokom kontrakcije susjednih skeletnih mišića i pulsiranjem arterija.

Sperma

Tokom ejakulacije, glatki mišić u zidovima vas deferens refleksno se steže u peristaltičkip otiskuje spermu iz testia u mokraćovod.^[5]

Kišna glista

Pojednostavljeni prikaz peristaltičkih pokreta kišne gliste

Kišna glista je anelidna glista sa hidroskeletom koji se pokreće peristaltikom. Njen hidrostatički skelet sastoji se od tjelesne šupljine ispunjene tekućinom, okruženom proširivim tjelesnim zidom. Glista se kreće tako što radijalno sužava prednji deo tijela, usljed čega se, pod hidrostatskim pritiskom, povećava dužina. Ovo suženo područje širi se posteriorno duž tijela. Kao rezultat toga, svaki segment se produžava prema naprijed, zatim se opušta i ponovno kontahira uz supstrat, tako da sete nalik na kratke dlake sprječava klizanje prema natrag.^[6] Po modelu peristaltike, kreću se i različiti drugi beskičmenjaci, poput gusjenica i milipeda.

Mašine

Peristaltička pumpa radi sa pozitivnim pomakom u kojoj motor pritišće napredne dijelove fleksibilne cijevi da bi pokretao tečnost unutar cijevi. Pumpa izolira tečnost iz mašina, što je važno ako je tekućina abrazivna ili mora ostati sterilna. Roboti su dizajnirani da koriste peristaltiku za postizanje lokomocije, kao što to koristi i kišna glista.^[7][8]

Srodni termini

• Katastalaza je srodni proces crievnog mišića.^[4]
• Aperistaltika se odnosi na nedostatak pogona. Može nastati usljed ahalazije uključenih glatkih mišića.
• Osnovni električni ritam e spori val električne aktivnosti koji može pokrenuti kontrakciju.
• Ileus je poremećaj normalne propulzivne sposobnosti gastrointestinalnog trakta, nastao zbog neuspjele peristaltike.
• Retroperistaltika, je terin za obrnutu peristaltiku.

Također pogledajte

• Probavni trakt
• Jednjak
• Tanko crijevo

Reference

1. "Online Etymology Dictionary". etymonline.com. Pristupljeno 30. 6. 2016.
2. "Earthworm - Muscular System".
3. Mittal, Ravinder K. (2011). Motor Patterns of the Esophagus—Aboral and Oral Transport (jezik: engleski). Morgan & Claypool Life Sciences.
4. Marieb, Elaine N. & Hoehn, Katja "Human Anatomy & Physiology" 8th Ed., Benjamin Cummings/Pearson, 2010^{[potrebna stranica]}
5. William O. Reece (21. 3. 2013). Functional Anatomy and Physiology of Domestic Animals. John Wiley & Sons. str. 451–. ISBN 978-1-118-68589-1.
6. Quillin KJ (maj 1998). "Ontogenetic scaling of hydrostatic skeletons: geometric, static stress and dynamic stress scaling of the earthworm lumbricus terrestris". The Journal of Experimental Biology. 201 (12): 1871–83. PMID 9600869. Arhivirano s originala, 17. 6. 2020. Pristupljeno 6. 2. 2020.
7. Sangok Seok, C.D. Onal; et al. (7. 5. 2010). "Peristaltic locomotion with antagonistic actuators in soft robotics" (PDF). Massachusetts Institute of Technology. Pristupljeno 20. 11. 2014.
8. Alexander Boxerbaum (10. 5. 2010). "A New Form of Peristaltic Locomotion in a Robot". YouTube. Pristupljeno 20. 11. 2014.

Vanjski linkovi

• Interactive 3D display of swallow waves at menne-biomed.de
• Peristalsis na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
• Overview at colostate.edu Arhivirano 28. 1. 2020. na Wayback Machine