ANATOMIA I FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA
O D Ż Y W I A N I E I U K Ł A D P O K A R M O W Y
WSTĘP
Wszystkie heterotrofy korzystają z gotowej materii organicznej,
dla nich źródłem energii, materiału budulcowego oraz materiału zapasowego.
SACHARYDY
Sacharydy (cukry, węglowodany) to ogólna nazwa grupy związków, które pod względem chemicznym
dwufunkcyjnymi pochodnymi zawierającymi grupy hydroksylowe (
(-CO-).
Cukry dzieli się zasadniczo na:
a) proste, np. glukoza, fruktoza
b) złożone
- dwucukry, np. sacharoza (gluk +
- wielocukry, np. skrobia, glikogen, celuloza
!
Nie ma zwierząt trawiących celulozę. W układzie pokarmowym roślinożerców znajdują się celulolityczne
symbionty (bakterie i/lub pierwotniaki).
Rola cukrów:
a) dostarczają energię,
b) są materiałem zapasowym,
c) są magazynowane (w postaci glikogenu).
Należy spożywać produkty roślinne, ponieważ:
a) zawierają one witaminy i składniki mineralne,
b) zawierają wiele cennych substancji odżywczych,
c) zawierają błonnik.
ULEGAJĄCY
TRAWIENIU
białka
cukry
tłuszcze
glukoza
~ 7 ~
ANATOMIA I FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA
O D Ż Y W I A N I E I U K Ł A D P O K A R M O W Y
Wszystkie heterotrofy korzystają z gotowej materii organicznej, którą pobierają ze środowiska. Pokarm staje się
dla nich źródłem energii, materiału budulcowego oraz materiału zapasowego.
Sacharydy (cukry, węglowodany) to ogólna nazwa grupy związków, które pod względem chemicznym
dwufunkcyjnymi pochodnymi zawierającymi grupy hydroksylowe (-OH) oraz aldehydową (
dwucukry, np. sacharoza (gluk + fruk), maltoza (gluk + gluk), laktoza (gluk + galak)
ia, glikogen, celuloza
Nie ma zwierząt trawiących celulozę. W układzie pokarmowym roślinożerców znajdują się celulolityczne
symbionty (bakterie i/lub pierwotniaki).
c) są magazynowane (w postaci glikogenu).
Należy spożywać produkty roślinne, ponieważ:
witaminy i składniki mineralne,
cennych substancji odżywczych,
POKARM
ULEGAJĄCY
TRAWIENIU
tłuszcze
kwasy
nukleinowe
NIEULEGAJĄCY
TRAWIENIU
witaminy
składniki
mineralne
80-
fruktoza
ANATOMIA I FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA
którą pobierają ze środowiska. Pokarm staje się
Sacharydy (cukry, węglowodany) to ogólna nazwa grupy związków, które pod względem chemicznym są
OH) oraz aldehydową (-CHO) lub ketonową
fruk), maltoza (gluk + gluk), laktoza (gluk + galak)
Nie ma zwierząt trawiących celulozę. W układzie pokarmowym roślinożerców znajdują się celulolityczne
NIEULEGAJĄCY
TRAWIENIU
składniki
mineralne
woda
glukoza
norma:
-110mg / 100 ml krwi
aminokwasy
peptydaza
Rola błonnika:
a) ulegając pęcznieniu, wypełnia odcinki układu pokarmowego, dając
wrażenie sytości,
b) wspomaga perystaltykę jelit,
c) stanowi przyjazne środowisko dla mikroflory bakteryjnej,
d) skraca czas przebywania resztek pokarmowych w jelicie grubym:
- zmniejszenie ryzyka wystąpienia mechanicznych uszkodzeń ścian jelita
- skrócenie czasu oddziaływania chemicznego resztek na ściany jelita
- zmniejszenie ryzyko wystąpienia nowotworu jelita grubego.
BIAŁKA
Białka to wielkocząsteczkowe związki organiczne, składające się z długich łańcuchów aminokwasów (umownie
przyjęto >100) połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi
a) budulcowa,
b) regulacyjna,
c) odpornościowa,
d) energetyczna (ewentualnie).
egzogenne
endogenne
(niewytwarzane (wytwarzane
przez organizm)
organizm)
fenyloalanina (Phe)
alanina (
leucyna (Leu)
asparagina (
histydyna (His)
kwas asparaginowy (
lizyna (Lys)
glutamina (
treonina (Thr)
kwas glutaminowy (
tryptofan (Trp)
arginina (
metionina (Met)
glicyna (
izoleucyna (Ile)
prolina (
walina (Val)
cysteina (
seryna (Ser
tyrozyna (
białka
Peptydazy są produkowane w formie nieaktywnych proenzymów,
środowiska. Jest to mechanizm zabezpieczający komórkę przed strawieniem własnych białek.
aminokwas
aminokwas
~ 8 ~
peptydy
peptydaza
peptydaza
a) ulegając pęcznieniu, wypełnia odcinki układu pokarmowego, dając
c) stanowi przyjazne środowisko dla mikroflory bakteryjnej,
skraca czas przebywania resztek pokarmowych w jelicie grubym:
zmniejszenie ryzyka wystąpienia mechanicznych uszkodzeń ścian jelita
skrócenie czasu oddziaływania chemicznego resztek na ściany jelita
ryzyko wystąpienia nowotworu jelita grubego.
Białka to wielkocząsteczkowe związki organiczne, składające się z długich łańcuchów aminokwasów (umownie
przyjęto >100) połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi. Najważniejsze funkcje białek to:
endogenne
pełnowartościowe
(wytwarzane przez
(zawierają wszystkie
organizm) potrzebne aminokwasy)
alanina (Ala)
- białka zwierzęce
asparagina (Asn)
kwas asparaginowy (Asp)
glutamina (Gln)
kwas glutaminowy (Glu)
arginina (Arg)
glicyna (Gly)
prolina (Pro)
cysteina (Cys)
Ser)
tyrozyna (Tyr)
peptony
aminokwasy
Peptydazy są produkowane w formie nieaktywnych proenzymów, aktywowanych przez określone czynniki
środowiska. Jest to mechanizm zabezpieczający komórkę przed strawieniem własnych białek.
aminokwas
aminokwas
aminokwas
wiązanie
peptydowe
białka
Białka to wielkocząsteczkowe związki organiczne, składające się z długich łańcuchów aminokwasów (umownie
. Najważniejsze funkcje białek to:
pełnowartościowe
niepełnowartościowe
(zawierają wszystkie (nie zawierają wszystkich
) potrzebnych aminokwasów)
- białka roślinne
aminokwasy
aktywowanych przez określone czynniki
środowiska. Jest to mechanizm zabezpieczający komórkę przed strawieniem własnych białek.
aminokwas
aminokwas
LIPIDY
Niezbędne, nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT) są zawarte w
NNKT są niezbędne ponieważ:
a) są łatwo przyswajalne,
b) obniżają ryzyko wystąpienia wielu chorób (np. układu pokarmowego).
Cholesterol jest niezbędny w organizmie, ponieważ:
a) buduje zwierzęce komórki (błony komórkowe),
b) warunkuje syntezę witaminy D
3
,
c) warunkuje syntezę hormonów płciowych i kory nadnerczy,
d) jest podstawą produkcji kwasów żółciowych.
Cholesterol łączy się z białkami we krwi, tworząc
Bilans energetyczny organizmu powinien być zrównoważony
Nadmiar węglowodanów i tłuszczów jest magazynowany w postaci glikogenu (mięśnie, wątroba) i tkanki
tłuszczowej (podskórnej i śródnarządowej).
występowaniem:
a) chorób układu krążenia,
b) cukrzycy,
c) zaburzeń aparatu ruchowego (np. stawów).
(low density lipoproteid)
odkłada się na ściankach
tętnic w postaci blaszek
miażdżycowych
TŁUSZCZE
PROSTE
tłuszcze
właściwe
woski
energia
zawarta w
pokarmie
~ 9 ~
Niezbędne, nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT) są zawarte w olejach roślinnych i
obniżają ryzyko wystąpienia wielu chorób (np. układu pokarmowego).
est niezbędny w organizmie, ponieważ:
buduje zwierzęce komórki (błony komórkowe),
warunkuje syntezę hormonów płciowych i kory nadnerczy,
jest podstawą produkcji kwasów żółciowych.
Cholesterol łączy się z białkami we krwi, tworząc
Bilans energetyczny organizmu powinien być zrównoważony
Nadmiar węglowodanów i tłuszczów jest magazynowany w postaci glikogenu (mięśnie, wątroba) i tkanki
tłuszczowej (podskórnej i śródnarządowej). Nadmiar tej tkanki powoduje nadwagę i otyłość, które wiążą się z
zaburzeń aparatu ruchowego (np. stawów).
lipoproteidy
LDL
(low density lipoproteid)
odkłada się na ściankach
tętnic w postaci blaszek
miażdżycowych
HDL
(high density lipoproteid)
nie odkłada się na ściankach
tętnic; obniża poziom LDL,
wysyłając go do wątroby
ZWIĄZKI
LIPIDOWE
TŁUSZCZE
ZŁOŻONE
fosfolipidy
glikolipidy
LIPIDY
IZOPRENOIDOWE
steroidy
kartenoidy
energia
zawarta w
pokarmie
energia
potrzebna
0
olejach roślinnych i rybach.
Cholesterol łączy się z białkami we krwi, tworząc
Nadmiar węglowodanów i tłuszczów jest magazynowany w postaci glikogenu (mięśnie, wątroba) i tkanki
Nadmiar tej tkanki powoduje nadwagę i otyłość, które wiążą się z
(high density lipoproteid)
nie odkłada się na ściankach
tętnic; obniża poziom LDL,
wysyłając go do wątroby
cholesterol
norma:
do 200mg/100ml krwi
IZOPRENOIDOWE
kartenoidy
~ 10 ~
Arterioskleroza (miażdżyca)
Jest skutkiem wysokiego poziomu wapnia, LDL (złego cholesterolu) oraz mikrouszkodzeń tętnic.
tętnica zdrowa
tętnica z
blaszkami miażdżycowymi
mniejsze światło tętnicy
zator tętnicy
nadciśnienie tętnicze niedokrwienie narządów zawał udar
wylew
Cukrzyca
typ I
typ II
insulinozależna
insulino niezależna
fizyczny brak insuliny - trzustka
komórki tłuszczowe (adipocyty) wydzielają
nie wytwarza tego hormonu
substancje (m.in. rezystynę), które sprawiają, że
komórki ciała są niewrażliwe na insulinę
Objawy cukrzycy:
a) wysoki poziom cukru we krwi (hiperglikemia)
b) wydalanie cukry z moczem (glikozuria)
c) duża ilość rozcieńczonego moczu (poliuria)
d) uczucie stałego pragnienia
e) zmiana metabolizmu wewnątrzkomórkowego
metabolizm tłuszczowy
f) obecność ciał ketonowych we krwi
kwasica
g) „stopa” cukrzycowa
Przeciwdziałanie skutkom cukrzycy:
a) podawanie insuliny w dawkach stosownych do potrzeb organizmu
c) odpowiednia dieta
~ 11 ~
BUDOWA I FUNKCJE UKŁADU POKARMOWEGO
Układ pokarmowy odpowiada za:
a) pobranie pokarmu
b) trawienie
c) wchłanianie produktów trawienia
d) usuwanie niestrawionych resztek pokarmowych
~ 12 ~
JAMA USTNA
Funkcje:
a) pobranie pokarmu
siekacze
kły
przedtrzonowe
trzonowe
b) rozdrobnienie pokarmu
c) nawilżenie pokarmu
d) mieszanie pokarmu
e) identyfikacja smakowa
f) formowanie kęsów
Przystosowania:
a) zęby
- heterodontyzm – zróżnicowanie zębów
- difiodontyzm – dwupokoleniowość (tzw. zęby mleczne i zęby stałe)
- tekodontyzm – osadzenie zębów w zębodołach
b) gruczoły ślinowe i ślinianki (przyuszne, podżuchwowe, podjęzykowe) – produkują ślinę, która zawiera wodę,
amylazę ślinową (ptialinę), mucynę (śluzo wielocukier) i składniki mineralne
c) język – umięśniony wałek, na którym znajdują się kubki smakowe
komórki smakowe
ośrodek
kubków smakowych
smaku
2
1
2
3
gorzki
kwaśny
słony
słodki
razem 32 zęby
nerw twarzowy
nerw podjęzykowy
~ 13 ~
GARDŁO
Wspólny odcinek układu oddechowego i pokarmowego. Mieszczą się w nim skupiska tkanki limfoidalnej –
migdałki.
PRZEŁYK
Warunkuje wprowadzenie pokarmu do przełyku
Ruchy perystaltyczne – skurcze mięśniówki układu pokarmowego warunkujące przepychanie pokarmu w
określonym kierunku
ŻOŁĄDEK
Funkcje:
a) magazynowanie pokarmu
b) trawienie określonych składników pokarmowych
c) dezynfekcja
Przystosowania:
a) obecność gruczołów
- głównych
pepsynogen
- okładzinowe
kwas solny
- śluzowe
śluzowe
b) gruba mięśniówka
część wpustowa
dno
trzon
część odźwiernikowa
~ 14 ~
żółć
sok
trzustkowy
JELITO CIENKIE
Jelito cienkie składa się z:
a) dwunastnicy
b) jelita czczego
c) jelita krętego
Funkcje:
a) trawienie pokarmu
b) wchłanianie produktów trawienia
DWUNASTNICA – odbywa się w niej trawienie wszystkich składników pokarmowych
wątroba
dwunastnica
trzustka
JELITO CZCZE I KRĘTE – trawienie końcowe i wchłanianie
~ 15 ~
JELITO GRUBE
Jelito grube składa się z:
a) jelita ślepego
b) okrężnicy wstępującej
c) okrężnicy poprzecznej
d) okrężnicy zstępującej
e) okrężnicy esowatej
f) odbytnicy zakończonej odbytem
Funkcje:
a) resorpcja wody
b) magazynowanie niestrawionych resztek pokarmowych
c) usuwanie niestrawionych resztek pokarmowych
Przystosowania:
a) rozciągliwość ścian
b) obecność gruczołów śluzowych
c) bakterie jelitowe, które:
- produkują witaminę K i B
- zajmują środowisko, czyniąc je niedostępnym dla innych mikroorganizmów
MÓZG
odruch warunkowy
RDZEŃ KRĘGOWY
odruch
bezwarunkowy
DEFEKACJA
JELITO GRUBE
mechanoreceptor
(ucisk niestrawionych
resztek pokarmowych)
mięsień zwieracz
odbytu
~ 16 ~
żyła wątrobowa –
normalny poziom cukru
żyła wrotna – wysoki
poziom cukru
tętnica wątrobowa –
normalny poziom cukru
jelito cienkie
WCHŁANIANIE I WYKORZYSTANIE PRODUKTÓW TRAWIENIA
SKŁADNIK
POKARMU
JAMA
USTNA
ŻOŁĄDEK
DWUNASTNICA
JELITO CIENKIE
PRODUKT
cukry
złożone
α-amylaza
ślinowa
(ptialina)
------------------------
α-amylaza trzustkowa
disacharydaza
(np. maltaza)
cukry proste
białka
-------------
pepsynogen pepsyna
renina – ścina kazeinę
(białko mleka)
trypsynogen trypsyna
chymotrypsynogen
chymotrypsyna
karbopeptydaza,
aminopeptydaza
aminokwasy
lipidy
-------------
lipaza żołądkowa
lipaza trzustkowa
lipaza jelitowa
glicerol i
kwasy
tłuszczowe
wydzielina
ślina
sok żołądkowy
sok trzustkowy, żółć
sok jelitowy
pH
~7
~2 (kwas solny)
~8,8 (wodorowęglany
soku trzustkowego)
~8,8
Schemat żylno-żylnego połączenia naczyń włosowatych w wątrobie, tzw. krążenie wrotne.
sieć naczyń
włosowatych wątroby
~ 17 ~
WĄTROBA
WĄTROBA
WĄTROBA
deaminacja
transaminacja
WĄTROBA
enterocyty
CUKRY PROSTE
nadmiar glukozy
glikogen
nadmiar glukozy
tłuszcze
tkanka tłuszczowa
AMINOKWASY
aminokwas
inny aminokwas
aminokwas
białko
Cykl mocznikowy (ornitynowy) przeprowadzany jest w hepatocytach
NH
2
O=C
NH
2
mocznik
karbamoilofosforan
ornityna
arginina
cytrulina
kwas fumarowy kwas argininobursztynowy
PRODUKTY ROZPADU TŁUSZCZÓW
glicerol + kwasy tłuszczowe
chylomikrony
Chylomikrony (CM) – powstające w enterocytach ścian jelita cienkiego duże lipoproteidy transportujące we krwi
m.in. triacyloglicerole, fosfolipidy i cholesterol
CYKL
MOCZNIKOWY
~ 18 ~
WITAMINY
(opisane są w tym podrozdziale, jednak należy pamiętać, że są to związki, które nie ulegają trawieniu)
Witaminy to związki chemiczne, które nie są syntetyzowane w organizmie zwierzęcym, a przez swą aktywność
biochemiczną (są m.in. koenzymami) pełnią ważną funkcję w procesach metabolicznych organizmu.
GRUPA
WITAMIN
WITAMINY
ROLA
ŹRÓDŁO
SKUTKI NIEDOBORU
R
O
Z
P
U
S
Z
C
Z
A
LN
E
W
T
ŁU
S
Z
C
Z
A
C
H
witamina A
(retinol) 2mg
- współtworzy rodopsynę –
substancję niezbędną do
utrzymania pobudliwości
komórek siatkówki oka
- człowiek produkuje
witaminę A z karotenoidów
wątroba, jaja, masło,
mleko, tran,
marchew, pomidory
- ślepota zmierzchowa
- zanikanie nabłonków i
łuszczenie skóry
witamina D
(kalcyferol)
0,02mg
- wzmaga wchłanianie wapnia
w jelicie
- niezbędna do prawidłowego
wzrostu kośćca
wątroba, mleko
pełne, jaja, drożdże
- krzywica
- łamliwość kości
witamina E
(tokoferol)
20mg
- hamowanie utleniania
lipidów ustrojowych i
witaminy A
oleje roślinne,
orzechy, kiełki
pszenicy, jaja, ryby
- osłabienie mięśni
- obniżenie płodności
witamina K
(filochinon)
1mg
- ważna w procesie
krzepnięcia krwi
zapotrzebowanie
jest pokrywane
przez produkcję
bakterii flory
jelitowej
- wydłużenie czasu
krzepnięcia krwi
- podatność na krwotoki
R
O
Z
P
U
S
Z
C
Z
A
LN
E
W
W
O
DZ
IE
witamina B
1
(tiamina)
1,5mg
- element enzymów
utleniających węglowodany i
aminokwasy
wątroba, mięso,
drożdże,
nieoczyszczone
ziarna zbóż
- choroba beri-beri (bóle
rąk i nóg, osłabienie
mięśni, niewydolność
krążenia)
witamina PP
(niacyna)
20mg
- element NAD
+
i NADP
+
sery, jaja, wątroba,
pełne mleko,
niektóre warzywa
- rzadko stwierdzane
witamina B
2
(ryboflawina)
1,7mg
- element FAD
podobnie jak
witamina PP
- zapalenie skóry i pękanie
kącików ust
- znaczny niedobór –
obniżenie sprawności
umysłowej
witamina B
6
(pirydoksyna)
2mg
- jej pochodna jest
koenzymem enzymów
przetwarzających
aminokwasy
wątroba, jaja, mięso,
banany, rośliny
strączkowe
- rzadko stwierdzane
witamina B
11
(kwas
foliowy)
0,3-04mg
- współtworzy niebiałkowy
składnik enzymów
niezbędnych w syntezie
nukleotydów
bakterie flory
jelitowej, drożdże,
jarzyny liściaste
- zakłócenie erytropoezy,
prowadzące do anemii
witamina B
12
(kobalamina)
5mg
- współtworzy niebiałkowy
składnik enzymów
przetwarzających zasady
azotowe
bakterie flory
jelitowej, wątroba,
jaja
- anemia złośliwa na skutek
zahamowania erytropoezy
witamina C
(kwas
askorbinowy)
75-100mg
- niezbędna w syntezie
kolagenu, istoty
podstawowej kości i zębów
- uczestniczy we wchłanianiu
żelaza
- wzmacnia mechanizmy
odpornościowe
świeże owoce
(cytrusowe,
truskawki, czarna
porzeczka, aronia,
pomidor)
- szkorbut (krwawienie
dziąseł, wypadanie zębów,
powolne gojenie się ran)
~ 19 ~
GRUCZOŁY UKŁADU POKARMOWEGO - WĄTROBA I TRZUSTKA
Wątroba jest gruczołem zewnątrzwydzielniczym pochodzenia endodermalnego. Wywodzi się z tkanki
nabłonkowej, dzięki czemu ma zdolność do regeneracji.
Wątroba jest umiejscowiona w górnej części jamy brzusznej, pod przeponą.
Każda komórka wątroby (hepatocyt) odpowiada za wszystkie funkcje przez nią pełnione.
Funkcje wątroby:
a) ogrzewa ciało
b) produkuje żółć, która magazynowana jest w pęcherzyku żółciowym
c) detoksykacja organizmu
etanol etanal (aldehyd octowy) kwasy etanowy (octowy)
d) uczestniczy w metabolizmie cukrów
- magazynuje glikogen
- stabilizuje poziom cukru we krwi
e) uczestniczy w przemianach białek
- syntezuje białka (z wyjątkiem przeciwciał)
- przeprowadza syntezę mocznika
f) uczestniczy w metabolizmie tłuszczów
- tworzy kwasy tłuszczowe z nadmiaru cukrów
- nadmiar tłuszczów kieruje do tkanki tłuszczowej
- obniża poziom LDL we krwi
g) magazynuje witaminy A, D, E i K oraz żelazo
h) tworzy bilirubinę (w wyniku rozpadu hemoglobiny)
Trzustka jest gruczołem
zewnątrzwydzielniczym
wewnątrzwydzielniczym
sok trzustkowy:
insulina (komórki β wysepek Langerhansa)
- enzymy
glukagon (komórki α wysepek Langerhansa)
- proenzymy
- zobojętniacze
~ 20 ~
REGULACJA PRACY UKŁADU POKARMOWEGO
O pracy układu pokarmowego decyduje:
a) układ endokrynny
ŻOŁĄDEK
sok żołądkowy
gastryna
cholecystokinina
sekretyna
WĄTROBA
DWUNASTNICA
TRZUSTKA
żółć sok trzustkowy
b) układ nerwowy
- regulacja przez ośrodek głodu i sytości w podwzgórzu
- regulacja przez AUN
część współczulna
część przywspółczulna
pobudza organizm do
wysiłku w celu pokonania stresu
hamuje pracę układu pokarmowego
pobudza pracę układu
(wydzielanie soków żołądkowych,
ruchy perystaltyczne jelit)
- defekacja – usuwanie niestrawionych resztek pokarmowych
- reakcja na bodźce smakowe i wzrokowe wydzielanie śliny
MÓZG
oko
ośrodek wzrokowy
cytryna
ośrodek smaku
ślinianki
wydzielanie śliny
język
odruch warunkowy, nabyty; informacje analizuje mózg
odruch bezwarunkowy, wrodzony; informacje analizuje niższe piętro układu nerwowego
Stan sytości jest rejestrowany, gdy:
a) występuje wysoki poziom glukozy we krwi
b) występuje niski poziom tłuszczu we krwi
c) występuje rozciągnięcie ścian żołądka i jelit
ZASADY PRAWIDŁOWEGO ŻYWIENIA
1.
Gospodarka energetyczna musi być zrównoważona
2.
Pokarm powinien zawierać w odpowiednich ilościach wszystkie składniki niezbędne organizmowi
3.
Pokarm powinien być spożywany we właściwych porcjach i proporcjach
4.
Pokarm powinien być jak najmniej przetworzony
5.
Pokarm musi być wolny od czynników chorobotwórczych
6.
Pokarm powinien być przygotowywany i spożywany w higienicznych warunkach
TM,
®
& Copyright © 2011 by Adrian Drożdż. All rights reserved