background image

1

 

 

 بسم هللا الرحمن الرحيم

Lecture -4-                                  Medical Physiology (GIT system) 
2

nd

 stage                                                                   Dr. Noor Jawad

 

 

MOTOR FUNCTIONS OF THE STOMACH 

Objectives of our lecture: 

1.  what are the motor  functions of stomach? 
2.  What is stomach emptying ? 

 

The motor functions of the stomach are threefold: 

 (1)  storage  of  large  quantities  of  food  until  the  food  can  be 

processed in the stomach, duodenum, and lower intestinal tract; 

 (2)  mixing  of  this  food  with  gastric  secretions  until  it  forms  a 

semifluid mixture called chyme; and 

 (3) slow emptying of the chyme from the stomach into the small 

intestine at a rate suitable for proper digestion and absorption by the 

small intestine.  

Anatomically, the stomach is usually divided into two usually major 

parts: (1) the body and (2) the antrum. Physiologically, it is  more 

appropriately divided into (1) the “orad” portion, comprising about 

the  first  two  thirds  of  the  body,  and  (2)  the  “caudad”  portion, 

comprising the remainder of the body plus the antrum.  


background image

2

 

 

 

MIXING AND PROPULSION OF FOOD IN THE STOMACH  

As long as food is in the stomach, weak peristaltic constrictor waves, 

called  mixing  waves,  begin  in  the  mid  to  upper  portions  of  the 

stomach wall and move toward the antrum about once every 15 to 

20 seconds. These waves are

 

initiated by the gut wall basic electrical 

rhythm,  consisting  of  electrical  “slow  waves”  that  occur 

spontaneously  in  the  stomach  wall.  As  the  constrictor  waves 

progress from the body of the stomach into the antrum, they become 

more  intense,  some  becoming  extremely  intense  and  providing 

powerful  peristaltic  action  potential–driven  constrictor  rings  that 

force  the  antral  contents  under  higher  and  higher  pressure  toward 

the pylorus.  


background image

3

 

 

Also,  as  each  peristaltic  wave  approaches  the  pylorus,  the  pyloric 

muscle often contracts, which further impedes emptying through the 

pylorus.  Therefore,  most  of  the  antral  contents  are  squeezed 

upstream  through  the  peristaltic  ring  toward  the  body  of  the 

stomach,  not  through  the  pylorus.  Thus,  the  moving  peristaltic 

constrictive  ring,  combined  with  this  upstream  squeezing  action, 

called  “retropulsion,”  is  an  exceedingly  important  mixing 

mechanism in the stomach.  

 

Chyme.  After food in the stomach  has become thoroughly  mixed 

with the stomach secretions, the resulting mixture that passes down 

the gut is called chyme. The degree of fluidity of the chyme leaving 

the  stomach  depends  on  the  relative  amounts  of  food,  water,  and 

stomach secretions and on the degree of digestion that has occurred. 

The appearance of chyme is that of a murky semifluid or paste . 

Hunger Contractions. 

 Besides the peristaltic contractions that occur when food is present 

in the stomach, another type of intense contractions, called hunger 

contractions,  often  occurs  when  the  stomach  has  been  empty  for 

several hours or more. These contractions are rhythmical peristaltic 

contractions in the body of the stomach.  


background image

4

 

 

When  the  successive  contractions  become  extremely  strong,  they 

often fuse to cause a continuing tetanic contraction that sometimes 

lasts  for  2  to  3  minutes.  Hunger  contractions  are  most  intense  in 

young,  healthy  people  who  have  high  degrees  of  gastrointestinal 

tonus; they are also greatly increased by the person’s having lower 

than normal levels of blood sugar. 

STOMACH EMPTYING 

 Stomach emptying is promoted by intense peristaltic contractions 

in the stomach antrum. At the same time, emptying is opposed by 

varying degrees of resistance to passage of chyme at the pylorus.  

Role of the Pylorus in Controlling Stomach Emptying.  

The distal opening of the stomach is the pylorus. Here the thickness 

of the circular wall muscle becomes 50 to 100 percent greater than 

in the earlier portions of the stomach antrum, and it remains slightly 

tonically  contracted  almost  all  the  time.  Therefore,  the  pyloric 

circular muscle is called the pyloric sphincter. 

 Despite  normal  tonic  contraction  of    the  pyloric  sphincter,  the 

pylorus usually is open enough for water and other fluids to empty 

from  the  stomach  into  the  duodenum  with  ease.  Conversely,  the 

constriction  usually  prevents  passage  of  food  particles  until  they 

have become mixed in the chyme to almost fluid consistency.  


background image

5

 

 

The degree of constriction of the pylorus is increased or decreased 

under the influence of nervous and hormonal signals from both the 

stomach and the duodenum.  

 

REGULATION OF STOMACH EMPTYIN 

The rate at which the stomach empties is regulated by signals from 

both  the  stomach  and  the  duodenum.  However,  the  duodenum 

provides  by  far  the  more  potent  of  the  signals,  controlling  the 

emptying of chyme into the duodenum at a rate no greater than the 

rate at which the chyme can be digested and absorbed in the small 

intestine. .  

Effect of the Hormone Gastrin on Stomach Emptying.  

Stretching of the stomach wall and the presence of certain types of 

foods  in  the  stomach—particularly  digestive  products  of  meat—

elicit release of the hormone gastrin from the G cells of the antral 

mucosa. This has potent effects to cause secretion of highly acidic 

gastric  juice  by  the  stomach  glands.  Gastrin  also  has  mild  to 

moderate stimulatory effects on motor functions in the body of the 

stomach.  Most  important,  it  seems  to  enhance  the  activity  of  the 

pyloric pump. Thus, gastrin likely promotes stomach emptying.  

 


background image

6

 

 

Powerful  Duodenal  Factors  That  Inhibit  Stomach  Emptying 

(Inhibitory Effect of Enterogastric Nervous Reflexes From the 

Duodenum).  

When  food  enters  the  duodenum,  multiple  nervous  reflexes  are 

initiated  from  the  duodenal  wall.  These  reflexes  pass  back  to  the 

stomach  to  slow  or  even  stop  stomach  emptying  if  the  volume  of 

chyme  in  the  duodenum  becomes  too  much.  These  reflexes  are 

mediated by three routes:  

(1) directly from the duodenum to the stomach through the enteric 

nervous system in the gut wall, 

 (2) through extrinsic nerves that go to the prevertebral sympathetic 

ganglia and then back through inhibitory sympathetic nerve fibers 

to the stomach, and  

(3) probably to a slight extent through the vagus nerves all the way 

to the brain stem, where they inhibit the normal excitatory signals 

transmitted to the stomach through the vagi.  

All these parallel  reflexes have two  effects on stomach emptying: 

First,  they  strongly  inhibit  the  “pyloric  pump”  propulsive 

contractions,  and  second,  they  increase  the  tone  of  the  pyloric 

sphincter. The types of factors that are continually monitored in the 

duodenum and can initiate enterogastric inhibitory reflexes include 

the following:  


background image

7

 

 

1. Distention of the duodenum 

 2. The presence of any irritation of the duodenal mucosa 

 3. Acidity of the duodenal chime 

 4. Osmolality of the chyme.  

 5.  The  presence  of  certain  breakdown  products  in  the  chyme, 

especially breakdown products of proteins and, perhaps to a lesser 

extent, of fats  

The enterogastric inhibitory reflexes are especially sensitive to the 

presence of irritants and acids in the duodenal chyme, and they often 

become  strongly  activated  within  as  little  as  30  seconds.  For 

instance,  whenever  the  pH  of  the  chyme  in  the  duodenum  falls 

below about 3.5 to 4, the reflexes frequently block further release of 

acidic  stomach  contents  into  the  duodenum  until  the  duodenal 

chyme  can  be  neutralized  by  pancreatic  and  other  secretions. 

Breakdown  products  of  protein  digestion  also  elicit  inhibitory 

enterogastric  reflexes;  by  slowing  the  rate  of  stomach  emptying, 

sufficient  time  is  ensured  for  adequate  protein  digestion  in  the 

duodenum and small intestine.  

 

 


background image

8

 

 

Summary of the Control of Stomach Emptying  

Emptying of the stomach is controlled only to a moderate degree by 

stomach factors such as the degree of filling in the stomach and the 

excitatory effect of gastrin on stomach peristalsis. Probably the more 

important  control  of  stomach  emptying  resides  in  inhibitory 

feedback signals from the duodenum, including both enterogastric 

inhibitory  nervous  feedback  reflexes  and  hormonal  feedback  by 

CCK.  

These  feedback  inhibitory  mechanisms  work  together  to  slow  the 

rate of emptying when (1) too much chyme is already in the small 

intestine or (2) the chyme is excessively acidic, contains too much 

unprocessed  protein  or  fat,  is  hypotonic  or  hypertonic,  or  is 

irritating. In this way, the rate of stomach emptying is limited to the 

amount of chyme that the small intestine can process. 

Thank you 

References:      Guyton  and  Hall  textbook  of  medical  physiology, 
thirteen edition.

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 0 عضواً و 108 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل