1. Podstawowe definicje: środek spożywczy, składnik pokarmowy, składnik odżywczy

oraz podział składników odżywczych.

środek spożywczy- to środek zafałszowany, którego skład lub inne właściwości zostały zmienione, a konsument nie został o tym poinformowany; jest środkiem spożywczym zafałszowanym, w szczególności, jeżeli:

• dodano do niego substancje zmieniające jego skład lub obniżające jego wartość odżywczą,

• odjęto składnik lub zmniejszono zawartość jednego lub kilku składników decydujących o wartości odżywczej lub innej właściwości środka spożywczego,

• dokonano zabiegów, które ukryły jego rzeczywisty skład lub nadały mu wygląd środka spożywczego o należytej jakości,

• niezgodnie z prawdą podano jego nazwę, skład, datę lub miejsce produkcji, termin przydatności do spożycia lub datę minimalnej trwałości albo w inny sposób nieprawidłowo go oznakowano - wpływając przez te działania na bezpieczeństwo środka spożywczego

składnik pokarmowy- substancje chemiczne niezbędne do życia organizmów. Większość z nich rośliny czerpią z gleby, czasami również z liści (dokarmianie dolistne).

składnik odżywczy- substancje chemiczne dostarczane do organizmu przez pokarm, który dostaje się doń poprzez układ trawienny i wydobywane są z niego w procesie trawienia. Elementy produktów spożywczych są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu.

Należą do nich:

• białka

• pełnowartościowe (zwierzęce oraz pochodzące z roślin strączkowych)

• niepełnowartościowe (roślinne)

• częściowo niepełnowartościowe, czyli zawierające wszystkie aminokwasy egzogenne jednak w niewystarczających człowiekowi ilościach (np.soja)

• tłuszcze

• roślinne

• zwierzęce

• węglowodany

• proste (fruktoza, glukoza, mannoza, galaktoza)

• złożone: dwucukry (laktoza, sacharoza, maltoza), wielocukry (skrobia, błonnik, pektyny)

• witaminy

• sole mineralne

• makroskładniki (wapń, fosfor, potas, magnez, chlor, siarka, sód)

• mikroskładniki (żelazo, cynk, miedź, molibden, jod, mangan, kobalt, fluor, selen, chrom)

• woda

2. Skład chemiczny żywności a podział na podstawowe grupy produktów spożywczych (12 grup wg IZIZ).

Skład chemiczny i wartość odżywcza poszczególnych produktów są bardzo zróżnicowane, dlatego nie istnieje jeden produkt, który mógłby dostarczać człowiekowi wszystkich składników odżywczych we właściwych ilościach i proporcjach. Istniejące produkty spożywcze odbiegają od tego ideału w mniejszym (mleko, jaja) lub większym stopniu. Powoduje to niejednokrotnie znaczne niedogodności w odpowiednim doborze rodzaju i ilości pożywienia w taki sposób, aby odpowiadało ono wskazaniom norm żywienia. Wynika z tego konieczność wprowadzenia grup produktów spożywczych.

Rozróżniamy 12 grup produktów spożywczych:

• produkty zbożowe,

• mleko i jego przetwory,

• jaja,

• mięso i ryby,

• masło i śmietana,

• pozostałe tłuszcze,

• ziemniaki,

• warzywa i owoce o dużej zawartości wit C,

• warzywa i owoce o dużej zawartości karotenów,

• pozostałe warzywa i owoce

• suche nasiona roślin strączkowych,

• cukier i słodycze.

Charakterystyka poszczególnych grup:

1. produkty zbożowe:

• Zaliczamy tu: mąkę, kasze, makarony, pieczywo i koncentraty zbożowe

• Dobre źródło energii (ze względu na ich masowe spożycie, wskutek dużej zawartości węglowodanów a szczególnie skrobi).

• Wartość odżywcza związana z rodzajem użytej mąki i zastosowanym stopniem przemiału ziarna (skrobia w bielmie; warstwa zewnętrzna (aleuronowa) - źródło składników odżywczych (białka, wapń, fosfor, błonnik i wit z grupy B; łuska (okrywa owocowo-nasienna - składniki mineralne i błonnik; zarodek - tłuszcze, o znacznej zawartości wielonienasyconych kwasów tłuszczowych i tokoferoli).

• Wartość odżywcza kasz jest związana z gatunkiem zboża a także ze stopniem obłuszczenia i rozdrobnienia ziaren. Kasze są wysokoenergetyczne, o dużej zawartości skrobi. Są dobrym źródłem białka, błonnika, i składników mineralnych (fosfor, magnez, potas) oraz witamin z grupy B.

• W tej grupie jest mało wapnia i tłuszczów, a witaminy C, A, D nie występują w ogóle.

• Produkty zbożowe wykazują działanie zakwaszające

2. mleko i jego przetwory,

• Wartość odżywcza i skład mleka uzależnione są od jego pochodzenia.

• Mleko i jego przetwory to dobre źródło pełnowartościowego białka, tłuszczu, laktozy oraz składników mineralnych (głównie łatwo przyswajalnego wapnia i fosforu) i większości witamin, wit A i D występuje tylko w mleku nieodtłuszczonym,

• Mleko i produkty mleczne są ubogie w żelazo i wit. C. Nie zawierają błonnika.

• Przetwory mleczne to fermentowane napoje mleczne i sery.

• Fermentowane napoje mleczne mają podobną wartość odżywczą jak mleko, a cechą odróżniającą jest wartość dietetyczna i zdrowotna, powodowana biologiczną aktywnością żywych bakterii mlekowych

• W serach poprzez obniżenie zawartości wody proporcje ilościowe składników ulegają zmianie w porównaniu z mlekiem.

• Sery podpuszczkowe, dojrzewające i topione zawierają większe ilości tłuszczu, wit. Rozpuszczalnych w tłuszczach i składników mineralnych niż sery twarogowe. Mają też wyższą wartość energetyczną.

• Produkty tej grupy mają działanie lekko alkalizujące, z wyjątkiem serów twarogowych, działających zakwaszająco (niska zawartość wapnia).

3. jaja,

• Zawierają białko o bardzo wysokiej wartości biologicznej (zaliczane do białek wzorcowych.

• Między białkiem a żółtkiem znaczne różnice składu chemicznego.

• Żółtko zawiera niemal cały tłuszcz jajeczny (w tym duże ilości cholesterolu), witaminy rozpuszczalne w tłuszczach i znaczną część składników mineralnych, szczególnie wapna, fosforu i magnezu.

• Białko jest dobrym źródłem witamin z grupy B

• Jaja nie zawierają witaminy C.

• Zawierają działanie zakwaszające na organizm człowieka

4. mięso i ryby,

• Zaliczamy tu: wszystkie gatunki mięsa, ryb i drobiu, podroby, wszystkie przetwory mięsne, rybne i drobiowe (konserwy, wędliny, pasztety)

• Dobre źródło wysokowartościowego białka, tłuszczu i witamin z grupy B.

• Podroby a szczególnie nerki i wątroba są doskonałym źródłem witamin A i D oraz żelaza, ale mogą zawierać dużo cholesterolu i zanieczyszczeń chemicznych, głównie metali ciężkich.

• Skład ryb podobny do składu mięsa. Dobrze przyswajalny tłuszcz, a także duża zawartość witamin A, E, D oraz znaczne ilości składników mineralnych, głównie mikroelementów i pierwiastków śladowych.

• Produkty tej grupy mają charakter zasadowy

5. masło i śmietana,

• Masło składa się przede wszystkim z tłuszczu (82,5%). Zawiera ponadto niewielkie ilości kazeiny i laktozy. Jest dobrym źródłem witamin A i D, przy czym ich ilość uzależniona od pory roku i sposobu żywienia krów.

• Śmietana zawiera głównie tłuszcz (12-33%), a ponadto pewne ilości wapnia, białka i witamin z grupy B.

6. pozostałe tłuszcze,

• Zaliczamy tu: tłuszcze pochodzenia zwierzęcego (smalec, słonina, łój wołowy, łój barani) i roślinnego (oleje roślinne, margaryny, tłuszcze kuchenne, piekarskie i cukiernicze).

• Składają się głównie z tłuszczu, przy nieznacznej ilości witamin rozpuszczalnych w tłuszczach.

• Tłuszcze zwierzęce są źródłem głównie nasyconych kwasów tłuszczowych.

• Tłuszcze roślinne (poza olejami palmowym, kokosowym i kakaowym) są źródłem nienasyconych kwasów tłuszczowych.

• Oleje roślinne a głownie olej słonecznikowy i kukurydziany są doskonałym źródłem niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych i witaminy E.

7. ziemniaki,

• Składają się głównie ze skrobi, ponadto zawierają pewne ilości: białka o stosunkowo wysokiej wartości odżywczej; składników mineralnych (głównie potas i fosfor); witamin (C - różna zawartość w zależności od pory roku i gatunku ziemniaka, K i z grupy B).

• Białko z ziemniaków jest dobrym źródłem lizyny.

• Składniki w ziemniaku są nierównomiernie rozłożone: najbogatsze w białko, składniki mineralne i witaminy jest warstwa podskórna, a wnętrze zasobniejsze w skrobie.

• Nie zawierają prawie wcale witamin rozpuszczalnych w tłuszczach.

• Wykazują działanie alkaliczne.

warzywa i owoce

• Warzywa i owoce stanową 3 kolejne grupy spożywcze. Są to produkty w większości niskokaloryczne, o dużej zawartości wody i błonnika, którego ilość nawet w tym samym gatunku może ulegać znacznym wahaniom (zależy od dojrzałości konsumpcyjnej)

• Stanowią dobre źródło składników mineralnych, szczególnie mikroelementów, oraz witamin głównie C i z grupy B oraz karotenu.

• Zawierają małe ilości białek i tłuszczów.

• Warzywa i owoce wszystkich grup oddziałują alkalizująco na organizm człowieka

8. warzywa i owoce o dużej zawartości wit C,

• Zaliczamy tu: owoce jagodowe (agrest, porzeczki, truskawki, maliny, poziomki, borówki, jeżyny) i cytrusowe (cytryny, pomarańcze, grejpfruty itp.) oraz warzywa kapustne (kapusta biała, czerwona i włoska, brukselka, kalarepa, kalafiory, brokuły, jarmuż), chrzan, pomidory, paprykę, szczypiorek.

• Szczególnie bogatym źródłem witaminy C są czarne porzeczki i nać pietruszki.

9. warzywa i owoce o dużej zawartości karotenów,

• Bogata źródło prowitaminy A stanowią warzywa o zabarwieniu żółtym i zielonym takie jak: marchew, szpinak, sałata, zielony groszek, fasola szparagowa, pomidory, papryka, szczypiorek, natka pietruszki, a wśród owoców - morele, brzoskwinie, dynie i melony.

• Są często źródłem innych, obok karotenu, składników odżywczych, np. witaminy C i składników mineralnych.

10. pozostałe warzywa i owoce

• Zaliczamy tu produkty nie odznaczające się szczególnie zawartością jakiegoś składnika: jabłka, gruszki, śliwy, wiśnie, czereśnie, winogrona oraz ogórki, seler, buraki, pietruszkę (korzeń), cebulę, czosnek i rzodkiewkę.

11. suche nasiona roślin strączkowych,

• Zaliczamy tu: fasolę, groch, bób, soje, soczewicę.

• Dobre źródło białka o wysokiej wartości odżywczej (szczególnie soja)

• Zawierają ponadto skrobię, tłuszcze, dużą ilość błonnika i witamin z grupy B, oraz składników mineralnych.

• Charakteryzują się niską strawnością, dlatego nie są wskazane dla organizmów wrażliwych (małe dzieci, osoby starsze i chore).

• Wykazują działanie alkalizujące.

12. cukier i słodycze.

• Cukier składa się niemal wyłącznie z sacharozy. Ma właściwości smakowe i sycące. Jest surowcem do produkcji różnego rodzaju przetworów.

• Czekolada i cukierki mogą zawierać obok cukru wysokoenergetyczne tłuszcze i różnego rodzaju dodatki: przetwory zbożowe, suszone owoce, miód, itp.

• W produktach typu „light” sacharoza została zastąpiona środkami słodzącymi.

• Zaliczamy tu także miód - wysokoenergetyczny produkt o dużej zawartości dobrze przyswajalnych cukrów redukujących - glukozy. Miód zawiera pewne ilości sacharozy, a także substancje smakowo - aromatyczne i składniki mineralne. Jego istotną częścią składową są też enzymy działające jako biokatalizatory.

• Występujące w tej grupie przetwory owocowe na cukrze swoją wyższą wartość odżywczą zawdzięczają obecności owoców wzbogacających produkt w składniki mineralne i błonnik.

3. Budowa anatomiczna przewodu pokarmowego człowieka, kolejne jego odcinki i główne gruczoły trawienne.

Układ pokarmowy składa się z przewodu pokarmowego, gruczołów ślinowych oraz wątroby i trzustki.

W skład przewodu pokarmowego wchodzą: (jama ustna, przełyk, żołądek, jelito cienkie, jelito grube)

Jelito cienkie składa się z trzech części: dwunastnicy (o długości ok. 20cm), jelita czczego i jelita krętego.

Jelito grube dzieli się na: jelito ślepe (od tej części odchodzi wyrostek robaczkowy) oraz okrężnicę, która dzieli się na: część wstępującą, zagięcie wątrobowe, poprzecznicę, zagięcie śledzionowe, zstępnicę, esicę i odbytnicę.

JAMA USTNA

Stanowi początkowy odcinek przewodu pokarmowego, w którym zachodzi przygotowanie pokarmu do trawienia - rozdrobnienie i wymieszanie z wydzieliną gruczołów ślinowych. Zawarte w jamie ustnej receptory smaku odbierają bodźce smakowe, decydujące o akceptacji lub odrzuceniu pokarmu. Bodźce te zapoczątkowują aktywność wydzielniczą i ruchową przewodu pokarmowego. W jamie ustnej znajdują się: kubki smakowe i 3 pary ślinianek.

KUBKI SMAKOWE - rozmieszczone są w nabłonku języka w obrębie brodawek językowych, grzybowatych i okolonych (są jeszcze liściaste). Na szczycie każdej brodawki grzybowatej znajduje się po około 5 kubków smakowych, a wzdłuż bocznej powierzchni brodawek okolonych występuje do 100 takich kubków. Brodawki okolone położone są u podstawy języka, brodawki grzybowate i liściaste rozmieszczone są na powierzchni przedniej i bocznej języka. W błonie śluzowej jamy ustnej znajduje się przeciętnie 10 000 kubków smakowych. Połowiczny czas przeżycia komórek (receptorowych) smakowych wynosi około 10 dni. Ludzie rozróżniają cztery smaki (słodki, słony, gorzki i kwaśny). Receptory rozpoznające smak słodki znajdują się na przedniej części języka, słony - w części przedniej -bocznej, smak kwaśny - boczna - tylna część języka, a smak gorzki u podstawy języka. Oprócz języka kubki smakowe występują również na podniebieniu, w gardle, nagłośni oraz na policzkach. Każdy kubek smakowy jest unerwiony 50 włóknami nerwowymi, a z kolei każde włókno nerwowe może odbierać pobudzenie od około 5 kubków smakowych.

Gruczoły ślinowe - trzy pary ślinianek

• przyuszne

• podjęzykowe

• podżuchwowe

Osoby dorosłe produkują dziennie od 0,5 do 2 dm³ ale z tej ilości 70% wytwarzają ślinianki podżuchwowe, 25% przyuszne a tylko 5% podjęzykowe

Skład śliny:

• pH = 6,2 -7,4; średnio 6,8

• 99,5% - woda

• Reszta to składniki nieorganiczne i organiczne

• Składniki nieorganiczne: wapń, fosfor, sód, potas, chlor, wodorowęglany i rodanki

• Składniki organiczne: białko i śluz

• Alfa-amylaza - optimum działania - pH 6,8; rozkład skrobi, dezaktywacja przy pH=4

• Lipaza - rozkład tłuszczu naturalnie zemulgowanego - produkowana przez GRUCZOŁY EBNERA, zlokalizowane na grzbiecie języka,

• kalikreina - enzym, który zamienia białka osocza w bradykininę (peptyd rozszerzający naczynia krwionośne), powoduje wzrost przepływu krwi w czasie pobudzenia wydzielniczego ślinianek,

• mucyna - glikoproteid, nadaje ślinie lepkość, ochrania przewód pokarmowy przed szkodliwym działaniem enzymów,

• lizozym - antybakteryjnym,

• laktoferryna ślinowa - składuje żelazo, zapobiegając jego wykorzystaniu przez mikroorganizmy śliny i jamy ustnej,

• anhydraza węglanowa, aminokwasy, mocznik, cytryniany, glikoproteiny, immunoglobuliny IgA (chroni np. Helicobacter pylori),

• złuszczone komórki nabłonkowe oraz mikroorganizmy.

• FUNKCJE ŚLINY:

• Funkcja ochronna

• Funkcja trawienna

DZIAŁANIE OCHRONNE:

• rozpuszczanie i wypłukiwanie pozostałych w jamie ustanej resztek pokarmowych,

• buforowanie przez mucynę i HCO3 śliny drażniących i kwaśnych substancji pokarmowych, lub np. kwasu solnego zarzucanego z żołądka do jamy ustnej,

• działanie bakteriobójcze (LIZOZYM),

• stałe nawilgacanie jamy ustnej - umożliwia mówienie

• protekcja i regeneracja błony śluzowej.

FUNKCJA TRAWIENNA:

• Trawienie skrobi i tłuszczów pod wpływem odpowiednio: amylazy ślinowej (ptialina) -cukry na dekstryny, produkowanej głównie przez ślinianki przyuszne oraz lipazy językowej

• Zlepianie cząstek pokarmowych w możliwy do połknięcia kęs

• Wypłukiwanie cząstek pokarmowych z powierzchni języka co umożliwia kontakt kolejno spożywanych porcji pokarmów z receptorami smakowymi języka, co umożliwia powstawanie wrażeń smakowych i odruchowego pobudzania wydzielania śliny, soku żołądkowego i trzustkowego.

Szczególną funkcją śliny jest oczyszczanie i ochranianie zębów oraz nabłonka jamy ustnej.

Amylaza i lipaza ślinowa prawdopodobnie usuwają cząstki węglowodanów i tłuszczów z przestrzeni między zębami.

GRUCZOŁY ŚLINOWE MOŻNA PODZIELIĆ NA:

1. śluzowe - wytwarzające prawie wyłącznie mucynę (ślinianka podjęzykowa)

2. surowicze - produkujące jedynie ślinę wodnistą z zawartością białka (ślinianka przyuszna)

3. mieszane - wytwarzające ślinę, której skład zależy od stosunku ilościowego obu wymienionych komórek gruczołowych (ślinianka podżuchwowa)

• PRZEŁYK

• długość około 25cm, średnica - 2cm

• od góry ograniczony jest górnym zwieraczem przełyku

• od dołu - dolny zwieracz przełyku - uniemożliwia cofanie treści kwaśnej żołądka, jego praca jest regulowana przez GASTRYNĘ.

• refluks - cofanie treści żołądka, związane z uszkodzeniem dolnego zwieracza

Budowa:

• mięśniówka gładka ( dwie warstwy mięśni podłużnych, jedna warstwa mięśni okrężnych)

• warstwa podśluzowa

• warstwa śluzowa

Dzięki mięśniówce - występują ruchy perystaltyczne - przesuwanie pokarmu i ruchy segmentacyjne - pokarm miesza się z sokami żołądkowymi, jelitowymi. Aby pokarm nie dostał się do nosogardzieli w konsekwencji do dróg oddechowych, górny zwieracz się otwiera, automatycznie zamyka się nosogardziel.

Proces połykania:

• Faza ustana - podlega naszej woli

• Faza gardłowa

• Faza przełykowa

ŻOŁĄDEK

Budowa:

• Wpust

• Dno żołądka

• Trzon

• Okolica odźwiernikowa/kanał odźwiernika

• Zwieracz odźwiernika

Ma najgrubsze ściany ze wszystkich odcinków p. pokarmowego. Jest bardzo elastyczny, czynnie dostosowuje się do objętości spożywanego pokarmu.

Hamowanie motoryki żołądka:

• Obecność zemulgowanego tłuszczu,

• Mechanoreceptory dwunastnicy,

• Zakwaszenie środowiska dwunastnicy

Hormony stymulujące - motylina

Hamujące - sekretna, cholecystokinina (CCK),

• FUNKCJE ŻOŁĄDKA

• Gromadzenie pokarmu

• Mieszanie treści pokarmowej z wydzieliną żołądka (wytwarzana w komórkach ściany, zlokalizowanych w dnie i trzonie żołądka)

• Produkcja śluzu (odźwiernik żołądka)

Żołądek młodych ssaków wytwarza reninę (podpuszczka) - enzym, który przeprowadza kazeinę w obecności jonów Ca²⁺ w parakazeinian wapnia, co umożliwia trawienie przez pepsynę.

Uwalnianie soku żołądkowego:

1. faza głowowa - stymulowane przez pobudzenie zmysłu wzroku, węchu i smaku, a także działanie wyższych ośrodków nerwowych (apetyt, rozmowa lub myślenie o posiłku. Warunkuje wydzielanie do 20% dobowej objętości soku żołądkowego.

2. faza żołądkowa - warunkowane jest wydzielaniem gastryny, stymulowanym obecnością pokarmu w żołądku. Faza ta wydzielania żołądkowego trwa przez cały czas obecności pokarmu w żołądku i jest odpowiedzialna za wydzielanie większości jego dobowej objętości

3. faza jelitowa - określa wydzielanie soku żołądkowego (kilka %) trwające do kilku godzin po przejściu pokarmu do jelita cienkiego. Uważa się, że faza jelitowa jest wynikiem działania hormonów uwalnianych przez błonę śluzową jelita i transportowanych przez krew do żołądka.

Budowa ściany żołądka:

• mięśniówka gładka (podłużna, okrężna, skośna - w zależności od lokalizacji)

• warstwa podśluzowa

• warstwa śluzowa

Gruczoły wydzielnicze w żołądku produkują:

• śluz, kwas solny ( komórki okładzinowe)

• pepsynogen (komórki główne) - za pomocą HCl i wcześniej uwolnionej pepsyny przechodzi w aktywną pepsynę - trawienie białek

• hormony peptydowe (komórki wewnątrzwydzielnicze, produkujące i uwalniające do krwi): gastrynę, serotoninę, histaminę, heparynę, somatostatynę i motylinę

• żelatynaza - rozkłada żelatynę

• lipaza żołądkowa (rozkłada tłuszcze zemulgowane naturalnie)

• wewnętrzny czynnik krwiotwórczy (komórki okładzinowe) - glikoproteid uczestniczący we wchłanianiu wit B₁₂

• jony H⁺, Cl^-, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ (komórki okładzinowe)

Komórki okładzinowe są najliczniej zgromadzone w rejonie trzonu żołądka i jego dna.

Z kolei komórki główne wydzielające gastrynę są położone najliczniej w okolicy odźwiernika.

JELITO CIENKIE (ok. 3 m długości, 3-4 cm średnicy, powierzchnia chłonna ok. 200m².

Do głównych czynności jelita cienkiego należą:

• kontynuacja trawienia rozpoczętego w jamie ustnej i w żołądku

• wchłanianie końcowych produktów trawienia tłuszczów, białek, węglowodanów, witamin, wody i elektrolitów

Procesy te mogą zachodzić na całej długości jelita, ale zwykle ograniczają się do dwunastnicy i górnego odcinka jelita czczego.

Trawienie odbywa się zarówno w świetle jelita, jak i na powierzchni śluzówki (kontaktowe), gdzie łączy się z jednoczesnym wchłanianiem końcowych produktów tego trawienia. W procesach trawienia przyściennego (kontaktowego) ważną rolę odgrywa brzeżek szczoteczkowy a w nim enterocyty wytwarzające enzymy, a także enzymy trzustkowe zakotwiczone w glikokaliksie na powierzchni mikrokosmków nabłonka jelitowego.

Całe jelito cienkie pokryte jest kosmkami jelitowymi. Występuje około 5 mln kosmków jelitowych a ich wysokość wynosi 1mm. Na 1m² w jelicie czczym jest 20-40 kosmków jelitowych, a w jelicie krętym od 20-30.

Komórki pokrywające kosmki jelitowe to ENTEROCYTY z mikrokosmkami (produkcja enzymów i wchłanianie) i komórki kubkowe (produkcja śluzu).

Każdy kosmek jelitowy zawiera:

naczynie tętnicze - doprowadzanie O₂ + składniki odżywcze

żylne - odprowadzanie CO₂

chłonne - odprowadzanie tłuszczu (chylomikrony)

Pomiędzy kosmkami jelitowymi znajdują się krypty LIEBERKUHNA- rozróżniamy 3 typy komórek

1. niezróżnicowane- wysokie komórki w kryptach, nabierające właściwości absorpcyjnych w czasie wędrówki do wierzchołków kosmków jelitowych, celem zastąpienia tam enterocytów obumarłych

2. kielichowate komórki produkujące śluz, tracące tę właściwość w czasie przesuwania się ku wierzchołkom kosmków jelitowych

3. komórki Panetha, leżące na pograniczu krypt, wydzielające prawdopodobnie glikoproteidy o nieznanej bliżej roli fizjologicznej

W nabłonku jelitowym występują liczne gruczoły dokrewne, produkujące:

• gastrynę, sekertynę, CCK, motylinę, serotoninę

• somatostatynę, enteroglukagon

• wazoaktywny peptyd jelitowy (VIP), peptyd uwalniający gastrynę (GRP)

• neurotensynę

W błonie podśluzowej górnego odcinka dwunastnicy występują gruczoły Brunnera, które produkują:

• śluzowatą wydzielinę, duże stężenie mukoproteidów, odczyn alkaliczny (pH 8,2-9,1) na skutek podwyższonej zawartości HCO₃

• epidermalny czynnik wzrostu (EGF), pobudzający lokalnie regenerację gruczołów i warunkujący szybkie gojenie uszkodzeń śluzówki dwunastnicy

• enzymy - pepsynogen II, mucynaza i enterokinaza

Sok dwunastnicy zawiera szereg enzymów trawiennych, z których większość pochodzi z rozpadających się złuszczonych komórek nabłonka jelitowego. Jelito cienkie kończy się zastawką krętniczo-kątniczą, która zapobiega cofaniu się mas kałowych z jelita grubego do cienkiego.

• JELITO GRUBE - 90-150cm długości

W jelicie grubym nie ma kosmków jelitowych i enetrocytów, są jedynie krypty produkujące zasadowy śluz. Jelito jest zakończone 2 mięśniami odpowiedzialnymi za utrzymanie mas kałowych w jelicie i ich wydalanie - zwieracz wew. i zew.

Rola jelita grubego:

• wchłanianie wody i elektrolitów około 90% (reszta wydalana z kałem)

• produkcja śluzu (alkalizuje środowisko, ochrania ściany jelita, scala masy kałowe)

W okrężnicy potas jest wchłaniany na zasadzie dyfuzji ułatwionej (ekssorpcja), sód jest transportowany aktywnie (insorpcja), a woda na zasadzie transportu biernego (zgodnie z gradientem stężeń).Procesy te są regulowane przez hormony:

• aldosteron - wzmaga wchłanianie sodu, wydalanie potasu

• wazopresyna - obniża wchłanianie sodu, chloru i wody

Glukoza, aminokwasy, kwasy tłuszczowe, w niewielkich ilościach są tu wchłaniane.

• Jelito jest miejscem bytowania mikroflory fizjologicznej, która spełnia funkcje trawienną, syntetyzuje niektóre witaminy, chroni przewód pokarmowy przed inwazją bakterii chorobotwórczych, wzmaga odporność immunologiczną organizmu (produkcja immunoglobulin A) - wytwarzane przez limfocyty

• WĄTROBA - największy gruczoł organizmu

Masa - 1200 - 1600 g

Podstawowe jednostki strukturalne to ZRAZIKI (zbudowane z komórek wątrobowych-hepatocytów). Do wątroby dociera krew żyłą wrotną z jelita, dociera do każdego hepatocytu. Hepatocyty przylegają do siebie nawzajem, do naczyń krwionośnych i kanalików żółciowych

Krew dochodzi do wątroby żyłą wrotną, a wychodzi żyłą wątrobową.

Ujściem dla żółci są kanaliki żółciowe.

Kanaliki żółciowe przechodzą w przewodziki, przewodziki łączą się w przewodziki między- zrazikowe, które przechodzą w przewody wątrobowe, a te z kolei w przewód wątrobowy wspólny.

Wątroba:

1. produkuje kwasy żółciowe, które dostają się do dwunastnicy, gdzie emulgują tłuszcz,

2. Bierze udział w metabolizmie białek, tłuszczy i węglowodanów

3. gromadzi witaminy A(wystarczają na 1-2 lata), wit. D (3-12 miesięcy) i wit. B₁₂ (3-6 lat)

4. wytwarza czynniki krzepnięcia krwi

5. magazynuje Fe: apoferrytyna- białko wiążące Fe, po związaniu ferrytyna, która oddaje Fe do organizmu

6. odtruwa organizm z toksyn

7. rola termoregulacji, narząd ten posiada najwyższą temperaturę

8. tworzenie i wydzielanie żółci

9. gromadzenie i filtracja krwi odpływającej z przewodu pokarmowego

10. degradacja i sprzężanie hormonów sterydowych i inaktywacja hormonów polipeptydowych do nieaktywnych związków

TRZUSTKA

Masa 70-100g, zlokalizowana jest w pętli dwunasniczej

Budowa:

1. głowa (owinięta pętlą dwunastniczą)

2. trzon

3. ogon, (skierowany do wnętrza śledziony)

Miąższ trzustki ma budowę zrazikową i składa się z pankreotonów i wysp trzustkowych (stanowią 2% całego narządu). Pankreotony to komórki pęcherzykowe (80%) i przewody wyprowadzające (4%), które pełnią funkcję zewnątrzwydzielnicza, bo wydzielają wodny r-r elektrolitów i białek o pH ok. 8-8,3. Białka te to głównie enzymy proteolityczne, lipolityczne i glikolityczne

Występują 4 rodzaje wysp trzustkowych:

A (20%) produkują GLUKAGON

B (60-75%) produkują INSULINĘ

D (5%) produkują SOMATOSTATYNĘ

PP (5-10%) produkują polipeptyd trzustkowy (PP)

4. Ogólna charakterystyka procesów trawienia i wchłaniania składników odżywczych w przewodzie pokarmowym człowieka (białka, tłuszcze, węglowodany).

BIAŁKA:

• Trawienie:

Trawienie białek rozpoczyna się w żołądku (tu działają proteazy żołądkowe), a kończy zazwyczaj już w początkowym odcinku jelita czczego (tu działają proteazy trzustkowe i jelitowe). W żołądku trawi się ok. 10% białek, 50% natomiast jest strawionych zanim osiągnie obwodowy odcinek dwunastnicy, 90% - zanim przejdzie do jelita krętego.

Trawienie żołądkowe obejmuje wszystkie rodzaje białek pokarmowych, za wyjątkiem protamin i keratyny. Enzymem, który działa w żołądku jest pepsyna. Jest ona wydzielana w postaci nieaktywnego pepsynogenu, a aktywacja ma miejsce w żołądku przez jony wodorowe kwasu solnego i pepsynę. Pepsyna atakuje wiązania w środku cząsteczki białka w sąsiedztwie aminokwasów aromatycznych, leucyny i kwasy glutaminowego.

Oprócz tego w żołądku niemowląt obecna jest rennina, która przeprowadza kazeinę w bardziej podatny na działanie pepsyny parakazeinian wapnia. Dodatkowo kwaśny sok żołądkowy powoduje denaturację i pęcznienie ciężkostrawnych białek tkanki łącznej, co ułatwia ich trawienie.

Mieszanina polipeptydów (produktów trawienie białek w żołądku) przechodzi do dwunastnicy, a następnie do kolejnych odcinków jelita cienkiego, gdzie za pomocą enzymów proteolitycznych trzustki i enterocytów, ulega dalszemu rozkładowi. Enzymy proteolityczne trzustki ( trypsynogen, chymotrypsynogen, prokarboksypeptydaza A i B) wydzielane są w fornie nieaktywnej. Trypsynogen przechodzi w aktywna trypsynę, po odłączeniu 6-animokwasowego łańcucha peptydowego, za pomocą enterokinazy wydzielanej przez komórki śluzówki dwunastnicy pod wpływem soli żółciowych. Trypsyna z olei aktywuje chymotrypsynogen i proelastazę, rozkładając niektóre wiązania peptydowe, podobnie odbywa się uaktywnianie prokarboksypeptydazy A i B.

Ostatecznie proces trawienie białek zachodzi pod wpływem trzustkowych endopeptydaz( trypsyny, chymotrypsyny i elastazy), trzustkowych egzopeptydaz (karboksypeptydazy A i B) oraz aminopeptydazy i dipeptydazy, czyli enzymów obecnych w brzeżku szczoteczkowym błony śluzowej jelita, których optimum pH wynosi około 8.

- karboksypeptydaza odłącza od końca łańcucha aminokwasy z wolna grupą karboksylową,

- aminopeptydaza - z wolną grupą aminową,

- dipeptydaza - rozkłada dipeptydy do aminokwasów

- proteazy trzustkowe same sa białkami, więc trawia się nawzajem, dlatego maja krótki czas przeżycia.

• Wchłanianie:

Produkty hydrolizy białka wchłaniaja się głownie w dwunastnicy i górnym odcinku jelita czczego, częściowo w postaci wolnych aminokwasów, a częściowo jako di- i tri- peptydy. Tripeptydy ulegają dalszej hydrolizie do aminokwasów w samych enterocytach. Około 75% wolnych aminokwasów (reszta w postaci di- i tri- peptydów) opuszcza enterocyty i dostaje się do krążenia wrotnego. Wchłanianie aminokwasów zachodzi prawie tak szybko jak ich uwalnianie z peptydów pod wpływem proteaz. Transport wolnych aminokwasów z jelita do krwi odbywa się wolniej niż transport di - i tri- peptydów. W rąbku szczoteczkowym jelita znajdują się ponadto di - tri- peptydazy, które powodują, że niektóre peptydy są wychwytywane przez mikrokosmki oraz trawione i wchłaniane szybciej niż wolne aminokwasy.

Transportery dla wolnych aminokwasów są inne niż dla oligopeptydów. Wchłanianie aminokwasów i oligopeptydów do enterocytów to proces czynnego transportu, zachodzącego przeciwko gradientowi stężeń i prowadzącego do nagromadzenia tych aminokwasów w enterocytach, skąd już na drodze dyfuzji ułatwionej zgodnie z gradientem stężeń dostają się do płynu zewnątrzkomórkowego i dalej do krwi. Wchłanianie zachodzi łatwo pod warunkiem, że aminokwasy są izomerami L.

- Transport większości aminokwasów obojętnych i histydyny odbywa się za pomocą jednego przenośnika i jest związany z transportem jonów Na+.

- Dla obu aminokwasów kwaśnych ( kwas glutaminowy i asparaginowy) istnieje przenośnik odrębny.

- Trzy aminokwasy zasadowe( lizyna, arginina, cystyna) są transportowane przez trzeci przenośnik,

- prolina, hydroksyprolina i glicyna wchłaniają się przy udziale czwartego przenośnika, swoistego tylko dla nich, w obecności jonów Na+.

TABELA:

ENZYM	WYDZIELINA TRAWIENNA	PH(AKTYWATOR)	SUBSTRAT	DZIAŁANIE
Pepsyna (pepsynogen)	Sok żołądkowy	1-2 (HCl)	Białka	atakuje wiązania peptydowe w sąsiedztwie aminokwasów aromatycznych, leucyny i kwasu glutaminowego
Rennina	Sok żołądkowy	Około 4 (jony Ca)	Kazeina	Przeprowadza w parakazeinian wapnia
Trypsyna (trypsynogen)	sok trzustkowy	7,9 (enterokinaza)	Białka, polipeptydy	Atakuje wiązania peptydowe utworzone przez lizynę lub argininę
Chymotrypsyna (chymotrypsynogen)	sok trzustkowy	8 (trypsyna)	Białka, polipeptydy	Atakuje wiązania peptydowe w sąsiedztwie aminokwasów aromatycznych, leucyny i kwasu glutaminowego
Elastaza (proelastaza)	sok trzustkowy	(trypsyna)	Białka (elastyna), polipeptydy	Atakuje wiązania peptydowe utworzone przez aminokwasy alifatyczne
Karboksypeptydaza (prokarboksypeptydaza)	sok trzustkowy	(trypsyna)	Polipeptydy, oligopeptydy	Odłącza od końca łańcucha aminokwasy z wolna grupą karboksylową (egzopeptydaza)
Aminopeptydaza	sok jelitowy	-	Polipeptydy, oligopeptydy	Odłącza od końca łańcucha aminokwasy z wolna grupą aminową
olipeptydaza	sok jelitowy	-	olipeptydy	rozkłada do aminokwasów

TŁUSZCZE:

• Trawienie:

Większość tłuszczów przedostaje się do dwunastnicy w formie niezmienionej, gdyż ich trawienie w jamie ustnej i żołądku jest bardzo niewielkie. Lipaza ślinowa i lipaza żołądkowa działają jedynie na naturalnie zemulgowany tłuszcz mlekowy. Właściwy proces trawienie i wchłanianie tłuszczów zachodzi w dwunastnicy i początkowym odcinku jelita czczego, gdzie ulegają one niemal zupełnej resorpcji. W kale stwierdza się nieznaczną ilość, gł. 3-6g/dobę, pochodzą one ze złuszczających się komórek nabłonka jelit i bakterii jelitowych.

Trawienie tłuszczu poprzedza ich rozdrabnianie w procesie emulsyfikacji, który rozpoczyna się już w jamie ustnej w czasie żucia i utrzymuje w żołądku, ale przy niskim pH ulega szybkiemu zahamowaniu. W jelicie cienkim, pod wpływem soli żółciowych, fosfolipidów (lecytyny) i produktów lipolizy (kwasów tłuszczowych i monoglicerydów) następuje dalsze dyspersja tłuszczów do bardzo małych kropelek. Takie rozdrobnienie zwiększa powierzchnię tłuszczów, co ułatwia działanie enzymów lipolitycznych.

Działanie enzymów prowadzi do zmiany tłuszczu nierozpuszczalnego w wodzie w produkty rozpuszczalne w micellach żółciowych i łatwo wchłaniane w jelicie. Tłuszcze mleka ulęgają hydrolizie już w jamie ustnej i w żołądku, pod wpływem lipazy językowej wydzielanej przez ślinianki i żołądkowej produkowanej przez śluzówkę żołądka.

Lipaza trzustkowa o optimum pH około 8, hydrolizuje triglicerydy w pozycji 1,3 kwasów tłuszczowych, uwalniając kwasy tłuszczowe i 2-monoglicerydy. W obecności soli żółciowych zmniejsza się jej aktywność, ale dzięki kolipazie wydzielanej przez trzustkę jako prokolizapa (aktywowana przez trypsynę) lipaza odzyskuje pełna zdolność do hydrolizy tłuszczów. Powstający kompleks lipaza-kolipaza ma niższe optimum aktywności ( pH 6), więc w przeciwieństwie do lipazy, nie ulega strawieniu przez same proteazy trzustkowe. Kolipaza „adaptuje” lipazę do działania w warunkach, w jakich triglicerydy mogą występować w dwunastnicy, tj. w warunkach niższego pH z powodu dostającego się tam kwasu żołądkowego. Adaptacja ta polega na odsunięciu soli żółciowych z powierzchni kropelek tłuszczu i służy jako kotwica dla lipazy, umożliwiając jej działanie hydrolityczne na triglicerydy. W sok trzustkowym znajduje się też esteraza karboksylowa- rozkładająca estry cholesterolu i estry witamin rozpuszczalnych w tłuszczach oraz fosfolipaza, uwalniająca kwasy tłuszczowe z fosfolipidów. Znajdująca się w soku jelitowym lipaza jelitowa wspomaga działanie lipazy trzustkowej, a fosfataza alkaliczna hydrolizuje estry fosforowe.

Poza enzymami w trawieniu ważne są także sole żółciowe i HCO₃^- . Pierwsze emulgują tłuszcze i tworzą z lipidami micelle, rozpuszczając składniki lipolizy w fazie wodnej jelit. Drugie zapewniają optimum pH środowiska dla enzymów lipolitycznych. Micelle stanowią rodzaj transportera nierozpuszczalnych w wodzie produktów lipolitycznych z miejsca ich powstawania na powierzchni kropelek tłuszczowych do powierzchni błony śluzowej jelita. Rozpadając się micelle ulegają szybko ponownej agregacji, oddając produkty lipolityczne następnym micellom lub uwalniając je na powierzchni błony śluzowej jelita, skąd na drodze zwykłej dyfuzji przedostają się do enterocytów. Sole kwasów żółciowych przedostają się do jelita krętego, gdzie są wchłanianie, a następnie żyła wrotną wracają do wątroby.

• Wchłanianie:

Etapy wchłaniania produktów lipolitycznych:

1. dyfuzja produktów do enterocytów

2. resynteza triglicerydów i tworzenie chylomikronów w enterocytach

3. uwalnianie chylomikronów z enterocytów do naczyń chłonnych.

Długołańcuchowe kwasy tłuszczowe bezpośrednio po dostaniu się do enterocytów, przy udziale syntetazy acetylokoenzymu A ( CoA) i wsparciu CoA, ATP oraz Mg2+, zostają szybko zestryfikowane glicerolem, tworząc triglicerydy. Obok kwasów tłuszczowych w procesie resyntezy triglicerydów w enterocytach uczestniczą 1- i 2- monoglicerydy.

W obecności mono- i di-glicerydów powstają triglicerydy-schemat:

1. acylo-CoA + monoglicerydy (MG) = digliceryd (DG)

2. acylo-CoA + digliceryd (DG) = trigliceryd.

Zsyntetyzowane triglicerydy po przyłączeniu innych lipidów ( fosfolipidy, cholesterol I jego estry z kwasami tłuszczowymi, białka- apoproteiny) tworzą w enterocytach duże kompleksy - chylomikrony. Na ich powierzchni znajduje się warstewka fosfolipidów i apoprotein. Chylomikrony zawierają ok. 90% triglicerydów, 5-9% fosfolipidów, 0,5-1% białka, 0,7-1,5% cholesterolu oraz 1-7% wolnych kwasów tłuszczowych.

Niezbędna do powstawania lipoprotein jest apoproteina (Apo) występująca w postaci A, B, C, E. Enterocyty syntetyzują ja do własnych celów, a upośledzenie tej syntezy zakłócałoby transport chylomikronów z enterocytów. Inne apoproteiny są pochodzenia wątrobowego, a jelita wychwytując je z krążenia, zużywają do tworzenia chylomikronów. Poza chylomikronami limfa może zawierać lipoproteidy VLDL, LDL, HDL.

Chylomikrony i inne lipoproteidy są wydalane z enterocytów do przestrzeni międzykomórkowej na zasadzie odwrotnej pinocytozy. Z przestrzeni międzykomórkowej wnikają do naczyń limfatycznych kosmków jelitowych, które w przeciwieństwie do naczyń włosowatych, są przepuszczalne dla tak dużych struktur. Następnie przedostają się do przestrzeni chłonnych i dalej wraz z chłonka przewodem piersiowym do krążącej krwi. W ten sposób transportowanych jest ok. 95% tłuszczów zawierających kwasy tłuszczowe o łańcuchach większych niż 10-12 atomów węgla.

Krótko- i średnio-łańcuchowe kwasy tłuszczowe oraz glicerol uwalniane są z enterocytów bezpośrednio do krwi przepływającej przez kosmki jelitowe, a następnie żyłą wrotna trafiają do wątroby.

TABELA:

ENZYM	WYDZIELINA TRAWIENNA	PH(AKTYWATOR)	SUBSTRAT	DZIAŁANIE
Lipaza ślinowa	Ślina	4-4,5	triacyloglicerole	Odczepia krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe w pozycji -3
Lipaza żołądkowa	sok żołądkowy	-	Acyloglicerole	Atakuje wiązania estrowe naturalnie zemulgowane
Lipaza trzustkowa	sok trzustkowy	8 (żółć, fosfolipidy)	Acyloglicerole	Atakuje wiązanie estrowe tłuszczów zemulgowanych przez żółć
Fosfolipaza	sok trzustkowy	(trypsyna, jony Ca)	Fosfolipidy	Odczepia kwasy tłuszczowe od fosfolipidów
Esteraza karboksylowa	sok trzustkowy	(Żółć, jony Ca)	Estry cholesterolu	Odczepia kwasy tłuszczowe połączone z cholesterolem
Lipaza jelitowa	Sok jelitowy	( żółć, fosfolipidy)	Acyloglicerole	Atakuje wiązania estrowe tłuszczów zemulgowanych przez żółć
Fosfataza alkaliczna	Sok jelitowy	-	fosfolipidy	Odczepia reszty fosforanowe

WĘGLOWODANY:

• Trawienie:

Trawienie węglowodanów rozpoczyna się w jamie ustnej po wpływem α-amylazy ślinowej (ptialiny), w środowisku o pH około 7. Ptialina aktywowana jest przez jony Cl-, atakuje wiązania α-1,4-glikozydowe wewnątrz łańcucha, prowadząc do powstania dekstryn, maltotriozy i maltozy. W żołądku enzym ten kontynuuje trawienie do moment denaturowania go przez kwaśne środowisko, kształtowane przez wydzielany kwas solny. W jamie ustnej i żołądku może ulec strawieniu 30-40% skrobi. Dalsze trawienie ma miejsce w świetle jelita cienkiego pod wpływem α-amylazy trzustkowej. Dla tego enzymu optimum pH to 7, jest także aktywowany przez jony Cl-, hydrolizuje tylko wewnętrzne wiązania α-1,4-glikozydowe, prowadząc do rozkładu skrobi na maltozę, maltotriozy i α-dekstryny. Dalsze trawienie (trawienie kontaktowe) odbywa się na powierzchni brzeżka szczoteczkowego (glikokaliksu) enterocytów. Tu zachodzi rozkład oligosacharydów pod wpływem oligosacharydaz takich jak: maltaza, izomaltaza, sacharoza, laktaza, które zlokalizowane są w pokrywającej mikrokosmki enterocytów warstwie glikokaliksu.

- Izomaltaza hydrolizuje wiązania 1,6- α-glikozydowe α-dekstryn,

- maltaza rozszczepia maltozę i maltotriozy do glukozy,

- sacharaza rozkłada niemal w 100% sacharozę do glukozy i fruktozy oraz wspomaga trawiące działania maltazy.

- Laktaza rozkłada laktozę do glukozy i galaktozy.

Żaden z tych enzymów, wytwarzanych przez człowieka, nie atakuje połączeń glikozydowych frakcji błonnika, takie działanie wykazują bakterie jelitowe. Ostatecznie z poli- i oligosacharydów powstają cukry proste.

Trawienie kontaktowe jest połączone z natychmiastowym wchłanianiem przez enterocyty powstałych produktów. Ponieważ skrobia stanowi przeciętnie około 60% węglowodanów w diecie, sacharoz-30%, a laktoza-10%, końcowym produktem trawienie jest glukoza-80%, fruktoza-15% i galaktoza-5%.

• Wchłanianie:

Wchłanianie monosacharydów ( glukoza, galaktoza, fruktoza) zachodzi szybko już w dwunastnicy i w górnym odcinku jelita czczego. Specjalne transportery enterocytów łączą się z powstającymi w wyniku trawienia monosacharydami i transportują je na zasadzie dyfuzji ułatwionej przez warstwę lipidową błony komórkowej. ---- Glukoza i galaktoza wchłaniają się czynnie przy udziale tego samego przenośnika-SGLT. Proces wchłaniania wymaga obecności jonów Na+, które zwiększają powinowadztwo glukozy i galaktozy do wspólnego transportera. Po wchłonięciu do enterocyty glukoza i galaktoza opuszczają go za pośrednictwem transportera GLUT2, przechodząc zgodnie z gradientem stężeń do płynu zewnątrzkomórkowego i krwi, a Na+ jest aktywnie wydalany z komórki przy udziale pompy sodowo-potasowej. Proces wchłaniania glukoza zachodzi nawet przeciwko gradientowi stężeń i trwa aż do zupełnego jej usunięcia z treści pokarmowej. Glukoza ma większe powinowadztwo do przenośnika niż galaktoza i dlatego jest wchłaniana szybciej.

- Wchłanianie fruktozy do enterocyty, prawie 2x wolniejsze niż glukozy, odbywa się przy udziale transportera GLUT5, niezależnie od obecności jonów Na+, a do płynu zewnątrzkomórkowego fruktoza dostaje się przy udziale transportera GLUT2. U człowieka fruktoza ulega w śluzówce jelita konwersji do glukozy lub do mleczanu, a to zwiększa tempo jej wchłaniania do krwi.

- Jeszcze wolniej wchłania się ksyloza, mannoza i sorboza, składniki te po podaniu doustnym gromadzą się w jelitach, wywierając działanie osmotyczne i prowadząc do biegunki.

Hamująco na wchłanianie działa gastryna, sekretyna i prostaglandyny. Insulina nie wpływa na wchłanianie w jelitach, mimo że zwiększ transport glukozy do innych komórek. Glukokortykosteroidy wzmagają wchłanianie cukrów z jelit.

TABELA:

ENZYM	WYDZIELINA TRAWIENNA	PH(AKTYWATOR)	SUBSTRAT	DZIAŁANIE
α-amylaza ślinowa (ptialina)	ślina	6-6,8 (jony Cl-)	Skrobia i glikogen	Atakuje wiązania α-1,4-glikozydowe od wewnątrz łańcucha
Amylaza trzustkowa	Sok trzustkowy	7,1 (jony Cl-)	Skrobia i glikogen	Atakuje wiązania α-1,4-glikozydowe od zewnątrz łańcucha
Glukoamylaza	Sok jelitowy	-	Dekstryny, oligosacharydy	atakuje wiązania α-1,4-glikozydowe, odczepia końcowe cząsteczki glukozy
Amylo-1,6-glukozydaza (glikozydaza amylopektynowa)	Sok jelitowy	-	Skrobia, dekstryny	Atakuje wiązania α-1,6-glikozydowe wielocukrów
Oligo-1,6-glukozydaza (izomaltaza)	Sok jelitowy	-	Oligosacharydy	Odczepia boczne łańcuchy glukozowe
Sacharaza	Sok jelitowy	5-7	Sacharoza	Rozkłada na glukozę i fruktozę
Maltaza	Sok jelitowy	5,8-6,2	Maltoza, maltotriozy	Rozkłada do glukozy
laktaza	Sok jelitowy	5-8	laktoza	Rozkłada do glukozy i galaktozy

5. Przyswajalność składników odżywczych (związki mineralne, witaminy). Czynniki wpływające na strawność i przyswajalność składników odżywczych w przewodzie pokarmowym człowieka.

Niektóre związki wymagają wcześniejszego przekształcenia w organizmie we właściwą witaminę, dlatego nazywane są prowitaminami. Inne różnią się od podstawowej formy witaminy grupami funkcyjnymi, wiązaniami podwójnymi, łańcuchem bocznym albo są jej solą. Te różnice mogą zmieniać rozpuszczalność, stabilność, wchłanianie z przewodu pokarmowego czy efektywność oddziaływania w organizmie. Z tego względu należy wprowadzić następujące pojęcia:

Strawność - stopień uwolnienia i wchłonięcia aminokwasów podczas procesu trawienia. Inaczej podatność na działanie enzymów trawiennych. Im dłużej produkt przebywa w żołądku, tym jest trudniej strawny.

Biodostępność - wyraża stopień, w jakim dany związek jest uwalniany w przewodzie pokarmowym z połączeń występujących w żywności, a następnie wchłaniany i rozprowadzany do tkanek (to stopień uwolnienia i wchłonięcia składnika odżywczego i jego dalsze wykorzystanie przez organizm).

Aktywność biologiczna - jest pojęciem szerszym i określa stopień, w jakim dany związek jest przyswajalny z pożywienia, przekształcony w postać aktywnej witaminy i zapobiega objawom niedoboru.

Przyswajalność - to zdolność określonego składnika odżywczego do przenikania z przewodu pokarmowego do krwi. Na przyswajalność danej witaminy oraz czas, w jakim wchłania się ona do krwiobiegu, ma wpływ wiele czynników.

Na strawność i przyswajalność składników odżywczych ma wpływ wiele czynników, m.in.:

• forma chemiczna (wolna, związana, prowitamina), Wiele witamin występuje w dwóch lub trzech aktywnych chemicznie formach, nato­miast związki mineralne rzadko występują w naturze samodzielnie. Przeważnie mają po­stać soli lub występują razem z innymi związ­kami. Od doboru odpowiednich substancji, będących źródłem witamin i składników mi­neralnych, zależy czas i ilość składników od­żywczych wchłanianych przez organizm.

• sposób obróbki technologicznej i kulinarnej

• dokładność rozdrobnienia pokarmu w jamie ustnej (przeżucia) - wpływa na strawność

• źródło (pożywienie, preparat farmaceutyczny) i spożyta ilość,

• obecność substancji działających antagonistycznie lub synergistycznie oraz ich ilość (np. błonnik pokarmowy może absorbować na swojej powierzchni niektóre leki przez co zmniejsza ich wchłanianie),

• sprawność mechanizmów wchłaniania,

• poziom białek transportujących określone formy danej witaminy,

• stan odżywienia (organizm dobrze odżywiony, które­mu nie brakuje witamin i składników mineralnych, wchłania ich mniej niż organizm cierpiący na ich brak),

• sprzężenia i zaburzenia metaboliczne związane ze schorzeniem i przyjmowaniem leków

• obecność enzymów rozkładających witaminy, np. askorbinaza,

• obecność antywitamin (budowa podobna do witaminy) - związki te mogą wchodzić w połączenia, za których pośrednictwem witaminy spełniające swoje funkcje w organizmie są niezdolne do wykonania tej roli,

• sprzężenia i zaburzenia metaboliczne związane ze schorzeniem i przyjmowaniem leków.

6. Węglowodany- budowa, klasyfikacja, występowanie w żywności oraz funkcje biologiczne.

Węglowodany są to związki organiczne składające się z węgla, wodoru i tlenu, w których stosunek wodoru do tlenu jest taki sam jak w wodzie (2:1); wzór ogólny węglowodanów to: C_n(H₂O)_m.

Węglowodany (sacharydy, cukry) to grupa wielowodorotlenowych aldehydów i ketonów oraz ich pochodnych. Występują jako cukry proste oraz ich polimery: oligosacharydy i polisacharydy. Polimery, liniowe lub rozgałęzione mogą składać się z jednego cukru prostego (homoglikany) lub też z różnych cukrów prostych (heteroglikany), powiązanych wiązaniem glikozydowym. Mogą występować w połączeniu z białkami (glikoproteiny) i lipidami (glikolipidy).

Cukry proste (monosacharydu, jednocukrowce)- to wielowodorotlenowe aldehydy lub wielowodorotlenowe ketony. Ze względu na rodzaj grupy karbonylowej dzielimy je na aldozy (zawierające grupę aldehydową) i ketozy (zawierające grupę ketonową). Ze względu na liczbę atomów węgla dzielimy je na: triozy, tetrozy, pentozy, heksozy, heptozy, oktozy, nonozy. Nie ulegają hydrolizie. Rzadko występują w naturze w postaci wolnej. Mają swoje miejsce w metabolizmie węglowodanów, ale to pentozy i heksozy odgrywają w nim szczególna rolę.

Pentozy- występują głównie jako związki spolimeryzowane w formie pentozanów. Arabinoza występuje w gumach roślinnych; ksyloza tzw. cukier drzewny, jest składnikiem ksylenów zawartych w zdrewniałych tkankach roślinnych; ryboza jest składnikiem RNA, ATP i ryboflawiny

Heksozy- w układzie fizjologicznym występują jedynie cztery heksozy: fruktoza, glukoza, galaktoza i mannoza. w naturze w formie wolnej występują tylko fruktoza i glukoza. Galaktoza wchodzi w skład laktozy i rafinozy oraz polisacharydu galaktanu, a mannoza w skład polisacharydu mannanu.

Glukoza- cukier gronowy, najczęściej spotykany cukier prosty, w postaci wolnej występuje w owocach i miodzie, jest składnikiem skrobi i innych polisacharydów, stanowi podstawowy materiał energetyczny dla wielu organizmów

Fruktoza- cukier owocowy, jest powszechnie spotykana w naturze w formie wolnej w miodzie i owocach, jako dwucukier w sacharozie i jako złożony wielocukier - inulina - w bulwach karczochów i cykorii.

Galaktoza- występuje w postaci związanej (laktoza, polisacharydy, w innych związkach np. glikolipidach), niewielkie jej ilości znajdują się w produktach fermentacji mleka np. w jogurcie.

Oligosacharydy- zawierają 2-10 jednostek monosacharydów; w większości powstają one w wyniku częściowego rozpadu polisacharydów.

Dwucukry- są związkami składającymi się z dwóch cukrów prostych, połączonych wiązaniem glikozydowym. Najbardziej istotne w żywieniu ludzi spośród dwucukrów są:

Sacharoza- cukier trzcinowy lub buraczany; fruktoza + glukoza

Laktoza- cukier mleczny; glukoza + galaktoza

Maltoza- cukier nektaru i pyłku kwiatów, kiełków nasion; glukoza + glukoza

Trójcukry i czterocukry- są wyłącznie produktami pośrednimi w hydrolizie skrobi, występują w roślinach, ale nie są trawione przez układ enzymatyczny człowieka; np. rafinoza, stachioza, maltotrioza.

Polisacharydy- są wielkocząsteczkowymi polimerami cukrów prosty w roślinach i zwierzętach, spełniają rolę strukturalną lub stanowią magazyn energii. Głównymi polimerami zbudowanymi z glukozy są:

Skrobia- jest polimerem glukozy zawierającym dwa składniki strukturalne- amylazę i amylopektynę. Ma budowę ziarnistą, charakterystyczną dla danej rośliny. W stanie surowym jest trudno strawna, jej podatność na działanie enzymów trawiennych zwiększa się w wyniku pęcznienia, które zachodzi w wyższej temperaturze i środowisku wodnym

Glikogen- występuje w świecie zwierzęcym jest analogiem skrobi o budowie podobnej do amylopektyny, ale o większym rozgałęzieniu i krótszych łańcuchach bocznych; magazynowany jest w wątrobie i mięśniach.

Celuloza- wchodzi w skład ściany komórkowej roślin wyższych, rozpowszechniona jest w świecie roślinnym, pełni funkcje podporową

Niestrawnym polimerem fruktozy jest inulina, która w żywieniu człowieka nie odgrywa istotnej roli, będąc węglowodanem zapasowym roślin niejadalnych.

Polisacharydy mieszane- agar, pektyny, składają się z różnych cukrów prostych i spełniają w naturze rolę strukturalna lub ochronną, są też wykorzystywane w produkcji żywności np. jako substancje zagęszczające lub stabilizatory.

Z punktu widzenia żywieniowego węglowodany dzielimy na węglowodany przyswajalne oraz węglowodany nieprzyswajalne (tzw. włókno pokarmowe, błonnik pokarmowy):

• Węglowodany przyswajalne, czyli cukry proste oraz cukry złożone rozkładane do cukrów prostych przez enzymy trawienne przewodu pokarmowego (skrobia, glikogen, sacharoza, laktoza, maltoza)

• Błonnik pokarmowy, czyli węglowodany oporne na działanie enzymów trawiennych, wśród których wyróżnia się:

- węglowodany częściowo przyswajalne- węglowodanów znacznym stopniu degradowane przez drobnoustroje w jelitach m.in. do kwasów organicznych wchłanianych i metabolizowanych w organizmie (stachioza, rafinoza, pektyny, hemicelulozy, tzw. skrobia oporna)

- węglowodany nieprzyswajalne, czyli tzw. włókno surowe; oporne na działanie enzymów trawiennych oraz drobnoustrojów i wydalane z kałem (celuloza, lignina)

Najbogatszym źródłem węglowodanów są produkty wyodrębnione węglowodanów naturalnych artykułów roślinnych, jak: cukier rafinowany, mączka ziemniaczana i ich przetwory (np. sztuczny miód, cukierki, syrop ziemniaczany), miód pszczeli węglowodanów suszone owoce. Produkty te zawierają od 80-100% węglowodanów. Bogate węglowodanów węglowodany są produkty zbożowe (mąka, kasze, makarony, pieczywo, płatki śniadaniowe), które zawierają od 50 do 80% skrobi, ponadto mogą dostarczać znacznych ilości błonnika. Równie dużo tych związków (40-70%) występuje w słodyczach i pieczywie cukierniczym, niektórych przetworach owocowych oraz w suchych nasionach roślin strączkowych. Ziemniaki, warzywa okopowe i korzeniowe oraz owoce i napoje zawierają od 10 do 25% węglowodanów. W mleku i napojach mlecznych zawartość laktozy kształtuje się na poziomie 4-4,5%.

Rodzaj węglowodanów		Udział w diecie	Występowanie
Cukry proste	Glukoza Galaktoza Fruktoza	Duży Mały Duży	Powszechnie w owocach i warzywach, np. winogronach, ziemniakach Produkty fermentacji mleka, nasiona roślin strączkowych Owoce np. jabłka
Dwucukry	Sacharoza Maltoza laktoza	Duży Mały Mały	Słodycze, cukier Syropy glukozowe Produkty mleczne poza serami twardymi
Oligosacharydy	Rafinoza Maltotrioza Stachioza	Mały Mały mały	Warzywa np. nasiona roślin strączkowych Syropy glukozowe Nasiona roślin strączkowych
Skrobia	Glukoza	Duży	Warzywa i owoce, produkty zbożowe
Wielocukry nieskrobiowe	Glukoza ksyloza Galaktoza Mannoza Arabinoza ramnoza kwas galakturonowy	Zmienny	Warzywa, owoce, główne składniki błonnika

Rola glukozy:

- wykorzystywana jest jako bezpośrednie źródło energii po rozprowadzeniu do komórek

- przekształcana w glikogen magazynowany w wątrobie i mięśniach

- użyta do syntezy niektórych aminokwasów (np. alaniny) i triacylogliceroli

Węglowodany przyswajalne są w ustroju wykorzystywane do:

- zaopatrywania komórek węglowodanów energię

- regulacji metabolizmu

- ochrony białek

- wytwarzania substancji strukturalnych i biologicznie czynnych

- pobudzanie zmysłów i kontroli pobierania pokarmu

Znaczenie węglowodanów przyswajalnych:

- stanowią najbardziej ekonomiczne węglowodanów najłatwiej przyswajalne źródło energii (1g- 4kcal). Wiele tkanek tj. mózg, komórki szpiku, krwinki czerwone wykorzystują glukozę jako prawie jedyne źródło energii; mięśnie szkieletowe również czerpią energię z rozkładu glukozy.

- są czynnikiem ochraniającym białko i tłuszcz, ponieważ po wyczerpaniu węglowodanów do ich syntezy służy glicerolu, kwasy tłuszczowe, aminokwasy

- są źródłem energii do syntezy własnego białka ustrojowego (do syntezy 1g białka potrzebna jest energia 24 kcal)

- umożliwiają całkowite utlenienie tłuszczu zapobiegając tworzeniu związków ketonowych

- laktoza reguluje mikroflorę przewodu pokarmowego głównie jelita grubego, przeciwdziała zaparciom. Cukier ten ułatwia wchłanianie Ca, Mg, Fe, tworzy rozpuszczalne sole (kwas mlekowy powstający węglowodanów jej rozkładu)

- niektóre są materiałem budulcowym, służą do syntezy substancji biologicznie czynnych i struktur komórkowych (stanowią 1% masy ciała)

- wpływają na apetyt (wywołują uczycie sytości)

Rola węglowodanów w organizmie człowieka

1. Substrat energetyczny, stanowiący w procesach utleniania komórkowego źródło energii swobodnej do syntezy ATP. Główne źródło energii dla OUN i erytrocytów.

Dzięki glukozie następuje spalanie acetylo-CoA, zapobiegając zakwaszaniu organizmu.

Tkanka nerwowa posiada enzymy, dzięki którym OUN może pobierać energię ze związków ketonowych, mleczanów, glicerolu, ale tylko w ograniczonym stopniu.

2. Ryboza i deoksyryboza stanowią podstawowe elementy strukturalne kwasów RNA i DNA i wchodzą w skład nukleotydów. Te cukry biorą udział w przenoszeniu informacji genetycznej, syntezie białek, procesach metabolicznych.

3. Występując w połączeniu z białkami i lipidami mi n. wywołują anionową polaryzację warstwy powierzchniowej erytrocytów - jednostki cukrowe tzw. glikoferyny zapobiegają zlepianiu się erytrocytów.

4. Jednostki węglowodanowe znajdujące się na powierzchni komórek odgrywają kluczową rolę w procesach rozpoznawania międzykomórkowego np. komórka jajowa i plemnik; leukocyty i naczynia krwionośne

5. Węglowodany biorą udział w transporcie grup aminowych z mięśni do wątroby (cykl glukozowo- alaninowy)

7. Włókno pokarmowe jako składnik funkcjonalny żywności. Definicja włókna pokarmowego, struktura i składniki. Funkcje żywieniowe i fizjologiczne włókna pokarmowego.

(ze skryptu do podstaw żywienia)

WŁÓKNO POKARMOWE- obecnie definiuje się jako roślinne wielocukry i ligniny oporne na działanie enzymów trawiennych przewodu pokarmowego człowieka.

Naturalny błonnik składa się z kilku różniących się między sobą komponentów (frakcji). do których należą przede wszystkim: celuloza, hemicelulozy, pektyny, lignina, kutyna i suberyna, gumy i śluzy. Osobliwością składu włókna pokarmowego jest tzw. oporna skrobia.

Błonnik zalicza się do tzw. substancji balastowych, gdyż nie ulega trawieniu w przewodzie pokarmowym i tym samym nie jest wykorzystywany przez ustrój człowieka. Uważa się, że pożywienie bogate w błonnik, zależnie od udziału w nim poszczególnych frakcji, w mniejszym bądź większym stopniu wykazuje następujące działanie:

• pobudza funkcje żucia i wydzielania śliny,

• buforuje i wiąże nadmiar kwasu solnego w żołądku,

• ogranicza strawność składników odżywczych,

• -zwiększa wypełnienie jelit, pobudza ich ukrwienie i perystaltykę,

• tworzy korzystne podłoże dla rozwoju pożądanej flory bakteryjnej w jelicie grubym,

• zapobiega nadmiernemu odwodnieniu mas kałowych i zaparciom,

• zwiększa wydalanie z kałem kwasów żółciowych, obniża poziom cholesterolu we krwi,

• działa jako wymiennik jonowy, ograniczając wchłanianie toksycznych substancji z pożywienia (np. metali ciężkich)

Zalecane spożycie- 25-40g.

Spożycie na takim poziomie jest pożądane dla zapobiegania chorobom degeneracyjnym, jak miażdżyca, otyłość, kamica wątrobowa, schyłkowość jelita, a prawdopodobnie także polipów i nowotworów jelita grubego.

Występowanie- chleb razowy, grube kasze, płatki owsiane, warzywa kapustne i strączkowe, owoce, tj. maliny, truskawki, porzeczki.

8. Tłuszcze - budowa, klasyfikacja, występowanie w żywności, oraz funkcje biologiczne

Budowa

Tłuszcze (lipidy) to grupa związków organicznych nierozpuszczalnych w wodzie, natomiast rozpuszczalnych w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak np. benzen, toluen, chloroform, alkohole, eter itp.

Tłuszcze proste w swym składzie zawierają wodór, węgiel i tlen. Tłuszcze złożone oprócz wymienionych pierwiastków zawierają fosfor, azot lub siarkę.

Tłuszcze właściwe, czyli triacylogricerole (triglicerydy) są estrami zbudowanymi z trzech cząsteczek kwasów tłuszczowych i jednej cząsteczki glicerolu.

Glicerol łączy się z kwasami tłuszczowymi wiązaniem estrowym. Tłuszcze różnią się składem kwasów tłuszczowych oraz ich położeniem. Kwasy tłuszczowe mogą występować jako nasycone lub nienasycone, a wiązania nienasycone mogą mieć konfiguracje cis lub trans. Naturalne kwasy tłuszczowe występują głównie w konfiguracji cis. Nasycone kwasy tłuszczowe w temp. pokojowej występują w stanie stałym, a nienasycone najczęściej w stanie ciekłym.

Występowanie w żywności

Tłuszcze w pożywieniu występują w dwóch rodzajach: tłuszcze widoczne i niewidoczne. Widoczne to m.in. margaryna, masło, smalec, łój, oleje, tłuszcze rybie. Tłuszcze niewidoczne są naturalnymi składnikami takich produktów jak: mleko i jego przetwory, mięso i przetwory mięsne, jaja, ryby, rośliny strączkowe, orzechy czy wyroby cukiernicze. W przeciętnym pożywieniu naszego społeczeństwa występuje ok. 45% tłuszczu widocznego i 55% niewidocznego.

Głównym źródłem tłuszczów w diecie są margaryny i masło. Znaczących ilości kwasów tłuszczowych dostarczają również produkty roślinne oraz ryby. Spożycie tłuszczów zwierzęcych powinno się ograniczać. Również kontrolowane powinno być spożycie cholesterolu, który występuje w produktach pochodzenia zwierzęcego, podrobach, mięsie, żółtkach, śmietanie.

Tłuszcze zwierzęce - w zawierają głównie kwasy nasycone, w szczególności:

• kwas palmitynowy (C₁₆ ) - olej palmowy, smalec i tłuszcze zwierzęce

• kwas stearynowy (C₁₈) - masło i inne produkty zwierzęce

Tłuszcze roślinne - przeważają kwasy nienasycone.

Jeśli chodzi o kwasy jednonienasycone to najbardziej rozpowszechniony jest:

• kwas oleinowy, który występuje w oliwie z oliwek, oleju rzepakowym niskoerukowym, sardynkach, tuńczyku, awokado.

Z punktu widzenia fizjologii żywienia najważniejsze są kwasy tłuszczowe wielonienasycone, zwane niezbędnymi nienasyconymi kwasami tłuszczowymi NNKT. Są to:

• kwas linolowy - olej: krokoszowy, kukurydziany, słonecznikowy, sojowy, bawełniany, arachidowy, z pestek winogron, z zarodków pszennych, sezamowy, rzepakowy niskoerukowy, oliwa z oliwek

• kwas γ-linolenowy - olej z wiesiołka, ogórecznika, mleko kobiece

• kwas α-linolenowy - olej: lniany, rzepakowy, sojowy, rzepakowy niskoerukowy, z zarodków pszennych, orzechów włoskich, w niewielkim stopniu olej słonecznikowy, krokoszowy, kukurydziany

• kwas eikozapentaenowy (EPA) - sardynka, makrela, łosoś, dorsz, płastuga, śledź

• kwas dokozaheksaenowy (DHA) - łosoś, makrela, pstrąg tęczowy, sardynka, śledź, tuńczyk

Funkcje biologiczne

• Stanowią (obok węglowodanów) główne źródło energii dla tkanek i narządów - 1 g tłuszczu dostarcza 9 kcal

• Stanowią zapasowy materiał energetyczny organizmu

• Dostarczają niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych, których organizm nie może sam wyprodukować ( kwas linolowy, α-linolenowy)

• Są źródłem witamin rozpuszczalnych w tłuszczach (A, D, E, K)

• Pełnią rolę strukturalną w organizmie - są materiałem budulcowym wszystkich błon komórkowych i białej masy mózgu

• Decydują o właściwościach błony komórkowej: przepuszczalności, aktywności enzymatycznej, właściwościach receptorowych

• Wchodzą w skład płynów ustrojowych

• Biorą udział w syntezie prostaglandyn, prostacyklin, tromboksanów - związków o charakterze hormonów tkankowych o różnorodnym działaniu, m.in. zapobiegają tworzeniu zakrzepów

• Są prekursorami syntezy hormonów steroidowych (cholesterol) kory nadnerczy i hormonów płciowych

• Poprawiają walory smakowe potraw, podnoszą wartość energetyczną, zwiększają wykorzystanie prowitaminy A

• Ułatwiają odczuwanie smaku i przełykanie pokarmu

• Hamują skurcze żołądka i wydzielanie kwaśnego soku żołądkowego

• Jako tłuszcz podskórny chronią przed nadmierną utratą ciepła

• Jako tłuszcz okołonarządowy stabilizują nerki i inne narządy wewnętrzne

• Decydują o sprawności układu krążenia

• Wpływają na stan skóry i włosów

Nadmierna podaż tłuszczów zwierzęcych prowadzi do otyłości i chorób rozwijających się na jej podłożu: chorób układu krążenia, cukrzycy typu II, nowotworów takich jak rak okrężnicy, odbytnicy, trzustki, piersi, jajnika, gruczołu krokowego. Tłuszcze zwierzęce mają wpływ na stężenie cholesterolu we krwi oraz powsta wanie zmian miażdżycowych.

---