Fizjologia trawienia u zwierząt
monogastrycznych
Trawienie polega na przetworzeniu pobieranych związków pokarmowych
w przyswajalne produkty, służące jako nośniki energii i składniki
budulcowe wykorzystywane w procesach metabolicznych organizmu.
Proces ten zachodzi na drodze mechanicznej obróbki (gryzienie,
przeżuwanie, mieszanie), jak i enzymatycznej.
Zapoczątkowanie tych procesów następuje w jamie gębowej, w której
pokarm jest rozdrabniany, mieszany i nawilżany przez ślinę. W ślinie
znajduje się amylaza ślinowa  enzym zapoczątkowujący trawienie
cukrów. Następnie uformowany kęs ulega połknięciu i trafia do żołądka.
W żołądku treść pokarmowa podlega dalszym przemianom pod wpływem
soku żołądkowego.
Enzymy trawienne:
1. Proteolityczne  trawią białka, rozkładając je ostatecznie do
aminokwasów. Wyróżniamy dwie grupy tych enzymów:
a) Endopeptydazy,
b) Egzopeptydazy.
Ad a) należą tu następujące enzymy:
- pepsyna, enzym żołądkowy syntetyzowany przez gruczoły główne w
postaci nieczynnego pepsynogenu. Aktywowana przez kwas solny lub
na drodze autokatalitycznej tj. przez aktywną pepsynę. Rozkłada
białko, w którym znajduje się tyrozyna lub fenyloalanina. Osiąga
największą aktywność przy pH 1,8  3,6.
- katepsyna, właściwości zbliżone do pepsyny, osiąga maksymalną
aktywność przy pH 5,0, trawi głównie białko mleka.
- podpuszczka (renina), bierze udział w trawieniu białka mleka (kazeina)
przekształcając je w trudno rozpuszczalną sól  parakazeinian wapnia,
przez co katepsyna może dłużej oddziaływać.
- trypsyna, enzym trzustkowy trawiący białko rozrywając wiązanie
między L-argininą i L-lizyną. Maksymalną aktywność osiąga przy pH
7,4  8,5.
- chymotrypsyna, właściwości analogiczne jak w przypadku trypsyny.
Ad b) należą tu następujące enzymy:
- karboksypeptydazy, enzymy trzustkowe odrywające od cząsteczki
białka skrajna grupę karboksylową.
- aminopeptydazy, enzymy trzustkowe odrywające grupę aminową.
- dwupeptydazy, rozkładające dipeptydy do aminokwasów.
2. Amylolityczne  trawią cukry złożone do cukrów prostych.
Wyróżniamy wśród nich:
- amylaza ślinowa, występująca w ślinie niektórych zwierząt,
zapoczątkowuje trawienie skrobi.
- amylaza trzustkowa, trawi skrobię do maltotriozy i maltozy.
- maltaza, trawi maltozę i maltotriozę do dwóch cząsteczek glukozy.
- laktaza, trawi laktozę mleka do glukozy i galaktozy.
- sacharaza, trawi sacharozę do glukozy i fruktozy.
3. Lipolityczne  trawią tłuszcze do wolnych kwasów tłuszczowych i
glicerolu. Wyróżniamy wśród nich:
- lipaza żołądkowa, trawi tłuszcze mleka, które są już zemulgowane.
- lipaza trzustkowa, trawi wszystkie rodzaje tłuszczy.
- fosfolipazy, trawią fosfolipidy.
- esterazy, rozrywają wiązania estrów karboksylowych, jak estry
cholesterolu i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach oraz
monoglicerydy.
Sok żołądkowy
Silnie kwaśny wodny roztwór (pH 1), którego odczyn wzrasta po
pobraniu pokarmu. Największą część związków mineralnych obejmuje
kwas solny (głównie w formie HCl i KCl). Jego funkcja polega na
aktywowaniu enzymów (pepsyna, katepsyna), eliminacji drobnoustrojów,
regulowaniu pracy odz
wiernika, powoduje napęcznienie treści
pokarmowej, ścina białko mleka, chroni niektóre witaminy przed
rozkładem. Do najważniejszych związków organicznych soku
żołądkowego należą enzymy. Wśród nich wyróżnimy: pepsyna, katepsyna,
podpuszczka i lipaza żołądkowa. Wydzielanie soku żołądkowego można
podzielić na następujące po sobie fazy:
1. Faza głowowa  jej wydzielanie zainicjowane jest przez podniety
zmysłowe pochodzące ze środowiska zewnętrznego (wzrok, węch,
zapach). W tej fazie wydzielane jest około 20% całości soku
żołądkowego, który cechuje się dużą mocą trawienną. Faza ta trwa
zwykle od 1 do 3 godzin.
2. Faza żołądkowa  rozpoczyna się z chwilą, gdy pokarm trafi do
żołądka. Wydzielanie to aktywowane jest przez związki pokarmowe,
znajdujące się w żołądku. Pobudzenie to odbywa się nie tylko na drodze
mechanicznego drażnienia śluzówki żołądka, ale także pod wpływem
powstałych z trawienia związków chemicznych. Na tę fazę przypada
70% całości wydzielanego soku żołądkowego, którego również cechuje
silna moc trawienna. Faza ta trwa od 4 do 8 godzin.
3. Faza jelitowa  następuje po przejściu pokarmu do dwunastnicy i trwa
tak długo, jak długo znajduje się pokarm w żołądku. W tej fazie
wydzielane jest 10% całości soku żołądkowego, którego moc trawienna
jest niska.
Sok trzustkowy
Dostaje się do dwunastnicy poprzez przewód trzustkowy. Sok ten cechuje
pH: 7,8  8,5, zawiera 98% wody i 2% suchej masy, w tym 1,1%
związków organicznych: białka tworzące enzymy i 0,9% związków
nieorganicznych: wodorowęglanów i chlorków (głównie NaCl).
Występują w nim enzymy: proteolityczne (trypsyna, chymotrypsyna i
egzopeptydazy) aktywowane przez enzym jelitowy  enterokinazę;
amylolityczne (amylaza, maltaza, laktaza, sacharaza); lipolityczne (lipaza,
fosfolipazy, esterazy); nukleazy rozkładające kwasy nukleinowe do cukru
(ryboza, deoksyryboza) oraz zasad purynowych i pirymidynowych.
Wydzielanie soku trzustkowego można podobnie, jak soku żołądkowego
podzielić na trzy fazy: głowową, żołądkową i jelitową. Wydzielanie soku
regulowane jest przez komórki wyścielające przewody wyprowadzające
trzustki (pęcherzyków wydzielniczych) pobudzane przez sekretynę
(syntetyzowana przez komórki S dwunastnicy) oraz przekaz
nik układu
przywspółczulnego - acetylocholinę.
Sok jelitowy
Sok ten posiada odczyn 8,2  9,3 i jest bogaty w enzymy. Enzymy
pochodzą z żołądka, jak i z trzustki. Nabłonek jelit również jest zdolny do
ich syntezy, ale w mniejszym zakresie.
Trawienie i wchłanianie białek
Proces trawienia białek rozpoczyna się w żołądku przez enzymy
proteolityczne znajdujące się w nim. Rozdrobnione cząsteczki przesuwane
są z treścią pokarmową do dwunastnicy, w której działają na nie enzymy
trzustkowe. Pod ich wpływem cząsteczka białka zostaje ostatecznie
rozłożona do aminokwasów.
Wchłanianie aminokwasów następuje w jelicie cienkim na drodze
transportu czynnego, wymagającego odpowiedniego typu przenośników.
Aminokwasy danej grupy rywalizują o przenośniki. Zjawisko to nosi
nazwę kompetycji. Najszybciej wchłaniane są formy L-amniokwasów.
Trawienie i wchłanianie cukrów
Trawienie cukrów rozpoczyna się w jamie gębowej pod wpływem amylazy
ślinowej, która rozkłada skrobię do dekstryn, a następnie do maltotriozy i
maltozy oraz małej ilości glukozy. Następnie trawienie to kontynuowane
jest w jelicie cienkim, prowadzone przez amylolityczne enzymy
trzustkowe.
Wchłanianie cukrów odbywa się w jelicie cienkim na drodze dyfuzji
biernej do krwi lub dyfuzji wspomaganej (glukoza, galaktoza). Cukry
żyłą wrotną przedostają się do wątroby, gdzie następuje synteza glikogenu
(związek zapasowy). Glikogen może być syntetyzowany także w innych
tkankach np.: mięśniach.
Trawienie i wchłanianie tłuszczy
Trawienie tłuszczu rozpoczyna się w żołądku, jednak jedynie tłuszczu
wcześniej zemulgowanego. Pozostałe tłuszcze trawione są w dwunastnicy
przez enzymy trzustkowe i jelitowe. W procesie tym nieodzowne jest
działanie żółci, pochodzącej z wątroby. Żółć składa się z kwasów
żółciowych lub ich soli, do których należą kwas glikocholowy i
taurocholowy (u przeżuwaczy) oraz barwników żółciowych, które
pochodzą z rozpadu hemoglobiny: bilirubina i biliwerdyna. Nieodzownym
związkiem w procesie syntezy żółci jest cholesterol.
Rola żółci polega na:
- aktywowaniu enzymów trzustkowych i jelitowych, przede wszystkim
lipaz,
- emulgowanie tłuszczy: zmniejszenie napięcia powierzchniowego, co
powoduje rozbicie ich na drobne kuleczki, które są lepiej rozkładane
przez enzymy lipolityczne,
- ułatwia wchłanianie tłuszczów i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach
- wzmaga perystaltykę jelit,
- nie dopuszcza do zaistnienia procesów gnilnych w jelicie cienkim,
- wzmaga czynność wątroby.
Wchłanianie tłuszczy.
Rozłożone przez lipazy tłuszcze do wolnych kwasów tłuszczowych tworzą
w obecności żółci i cholesterolu cząsteczki zwane micelami. Cząsteczki te
zostają wchłonięte w jelicie cienkim pod tkankę nabłonkową, w której
następuje resynteza triglicerydów (tłuszczów) z monoglicerydów i wolnych
kwasów tłuszczowych. Tworzone z nich są cząsteczki tzw.: chylomikrony,
które przedostają się do centralnego naczynia limfatycznego i dopiero
przez przewód limfatyczny piersiowy dostają się do naczyń krwionośnych.
Dziękuję za
uwagę