WSTĘP

Spośród różnych czynności organizmu ludzkiego odżywianie należy do najważniejszych, ponieważ warunkuje przebieg innych procesów życiowych. By żyć człowiek musi stale się odżywiać. Do substancji odżywczych zalicza się węglowodany, białka i tłuszcze. Niezbędna jest także woda, witaminy i sole mineralne.

W odżywianiu się człowieka można wyróżnić trzy etapy:
- pobieranie pokarmu
- trawienie
- wchłanianie

Pokarmy po spożyciu poddawane są obróbce mechanicznej i chemicznej. Obróbka chemiczna zajmują się zęby i język w czasie gryzienia. Za zmiany chemiczne zachodzące w pokarmie odpowiedzialne są soki trawienne. Ich zadaniem taka zmiana pokarmu aby mógł on być zaabsorbowany w jelicie. Enzymy trawienne to głównie hydrolazy. Dzieli się je na 4 klasy:

1. Proteazy

1. Proteinazy

• żołądkowe

• trzustkowe

• dwunastnicze

2. Peptydazy

• trzustkowe

• dwunastnicze

Glikozydazy

1. ślinowa i trzustkowa

2. dwunastnicze

Esterazy

1. żoładkowa

2. trzustkowa

3. dwunastnicze

Nukleazy

Trawienie to hydrolityczny rozkład z udziałem enzymów trawiennych, czyli rozkład wielkocząsteczkowych substancji pokarmu na drobnocząsteczkowe, które są wchłaniane przez błony komórkowe i przyswajane przez organizm. W procesie tym bierze udział układ pokarmowy (trawienny). U człowieka zbudowany jest on z:

- jamy ustnej
- gardła
- żołądka
- przełyku
- jelita cienkiego
- jelita grubego
- odbytu
- oraz dwóch wielkich gruczołów trawiennych wątroby i trzustki

Jama ustna stanowi początek układu pokarmowego. Znajdujące się tu zęby i język współdziałają w pobieraniu i rozdrabnianiu pokarmu, oraz formowania go w kęsy. Do jamy ustnej uchodzą ślinianki (gruczoły ślinowe) wydzielające ślinę. Ślinianki (przyuszne, podżuchwowe i podjęzykowe) produkują ok. 1.5 l śliny na dobę Jest to pierwszy sok trawienny stykający się ze spożywanym pokarmem. Ślina stanowi głównie mieszaninę płynów, zawiera bowiem jedynie 0,8 do 1,4 % substancji stałych w tym głównie białek prostych. W ślinie znajduje się tylko jeden enzym trawienny: alfa-amylaza, która odpowiedzialna jest za hydrolizę skrobi do maltozy. W ten sposób jest trawione ok. 20% skrobi spożywanej przez człowieka. Trawienie nie jest jedyną funkcją śliny. Najważniejszym zadaniem jest zwilżenie pokarmu, co ułatwia jego połykanie. Jest to możliwe dzięki zawartym w ślinie proteoglikanom i glikoproteinom

Żołądek jest to rozszerzona część przewodu pokarmowego. Tu pokarm zalega dłuższy czas ulegając trawieniu. Sok żołądkowy charakteryzuje się niskim pH dzięki zawartemu w nim HCl. Niskie pH soku żołądkowego działa denaturująco na białka co ułatwia działanie enzymów hydrolizujących proteiny - proteaz. Sok żołądkowy jest produkowany przez komórki: okładzinowe, główne i śluzowe. Komórki okładzinowe produkują głównie HCl w stężeniu ok. 170 milimoli na litr. Wraz ze zwiększeniem produkcji przez komórki główne, wytwarzające enzymy, i komórki śluzowe kwasowość soku żołądkowego maleje.

Najważniejszym enzymem soku żołądkowego jest pepsyna A. Działa ona na białka rozszczepiając wiązania peptydowe utworzone między aminokwasami aromatycznymi. Pepsyna jest produkowana w postaci nieaktywnego enzymatycznie proenzymu - pepsynogenu. W pepsynę przekształca się on pod wpływem niskiego pH. Po zadziałaniu pepsyny białka są strawione do krótkich fragmentów peptydowych. Ma to znaczenie jedynie przygotowawcze dla działania enzymów aktywnych w dwunastnicy i jelicie.

Jelito cienkie jest głównym miejscem trawienia i wchłaniania (resorpcji) w organizmie ludzkim. Przedni odcinek jelita cienkiego to dwunastnica, do której uchodzą przewody dwóch głównych gruczołów trawiennych: trzustki i wątroby. Pod wpływem enzymów wytwarzanych w trzustce i gruczołach jelitowych zachodzą intensywne procesy trawienne. Jelito cienkie jest szczególnie przystosowane do procesu resorpcji. Śluzówka jelita tworzy liczne wypustki tzw. kosmki jelitowe. Dzięki ich skurczom wchłaniane są substancje odżywcze. Wchłanianie może odbywać się w wyniku transportu czynnego lub biernego ze światła przewodu pokarmowego do komórek ściany jelita, a stąd do krwi i limfy. W jelicie tym występują ruchy perystaltyczne (robaczkowe), które przesuwają do jelita grubego nie strawione resztki pokarmowe.

Wątroba jest największym z gruczołów ustrojowych, spełniających funkcje wydzielnicze, metaboliczne i krążeniowe. Jako producent żółci bierze udział w trawieniu. Żółć nie ma działania enzymatycznego, pełni jednak bardzo istotną funkcje. Po pierwsze alkalizuje soki żołądkowe. Po drugie odgrywa ważną rolę w hydrolizie i absorpcji lipidów dzięki zawartym w żółci kwasom żółciowym. Kwasy żółciowe zwiększają znacznie powierzchnie tłuszczu przez obniżenie napięcia powierzchniowego miedzy fazą tłuszczową a wodną czyli przez emulgację tłuszczów. Zwiększa to znacznie powierzchnię tłuszczów co z kolei ułatwia działanie enzymom hydrolizującym lipidy.

Sok trzustkowy produkowany przez trzustkę zawiera najwięcej enzymów trawiennych. Składa się głównie z wody ale 1,8% jego masy stanowią elektrolity i białka enzymatyczne. Jego pH jest zasadowe co także powoduje, podobnie jak działanie żółci, alkalizacje soków żołądkowych. W soku trzustkowym znajdują się proenzymy aktywowane w świetle jelita. Działają one na wszystkie główne grupy związków. Do najwazniejszych enzymów soku trzustkowego należą: alfa-amylaza, lipaza triacyloglicerolowa, fosfolipaza A2, esteraza cholesterolowa, rybonukleaza trzustkowa, enzymy protreolityczne. Dzięki tym enzymom w dwunastnicy i górnych odcinkach jelita cienkiego proces trawienia pokarmów jest zakończony. Cukry złożone zostają rozłożone do cukrów prostych, peptydy powstałe po działaniu pepsyny, trypsyny i chemotrypsyny podlegają dalszemu rozpadowi aż do wolnych aminokwasów, tłuszcze zostają zemulgowane i rozłożone na kwasy tłuszczowe i monoacyloglicerole. W dalszych odcinkach jelita cienkiego następuje wchłanianie pokarmu. Jelito grube jest miejscem fermentacji i wtórnego wchłaniania wody. Nie zachodzi w nim trawienie.

Miejsce i bodziec wydzielania	Enzym	Sposób aktywacji i optymalne warunki działania	Substrat	Produkty działania enzymu
Ślinianki: wydzielają ślinę w następstwie odruchu wyzwolonego obecnością pokarmu w jamie ustnej	Amylaza ślinowa	Konieczna obecność chlorków, pH 6,6 - 6,8	Skrobia, glikogen	Maltoza, 1:6-glikozydy (oligosacharydy) i maltotrioza
Gruczoły języka	Lipaza „językowa”	pH 2,0 - 7,5, optymalne pH 4,0 - 4,5	Wiązanie estrowe pierwszorzędowe w pozycji sn-3 triacylogliceroli	Kwasy tłuszczowe i 2,3-diacyloglicerole
Gruczoły żołądka: komórki główne i okładzinowe wydzielają sok żołądkowy pod wpływem bodźca odruchowego lub gastryny	Pepsyna A (dno żołądka) Pepsyna B (część odźwiernikowa)	Konwersja pepsynogenu do aktywnej pepsyny przez kwas solny, pH 1,0 - 2,0	Białka	Peptydy
		Renina	Do aktywacji potrzebne są Ca^2+, pH 4,0	Kazeina mleka	Wytrącanie kazeiny
		Lipaza żołądkowa	Jak dla lipazy językowej	Jak dla lipazy językowej	Jak dla lipazy językowej
	Trzustka: obecność kwaśnej treści żołądkowej w świetle dwunastnicy pobudza: 1) wydzielanie sekretyny przez błonę śluzową dwunastnicy, sekretyna z kolei stymuluje wydzielanie soku trzustkowego oraz 2) wydzielanie cholecystokininy stymulującej sekrecję enzymów trzustkowych	Trypsyna	Konwersja trypsynogenu do aktywnej trypsyny przez przez enterokinazę jelitową przy pH 5,2 - 6,0. Autokatalityczna aktywacja przy pH 7,9	Białka Peptydy	Polipeptydy Dipeptydy
		Chymotrypsyna	Wydzielana jako chymotrypsynogen. Ulega konwersji do aktywnej chymotrypsyny przez trypsynę, pH 8,0	Białka Peptydy	Te same jak przy trypsynie, silniej wytrąca kazieinę mleka
		Elastaza	Wydzielana pod postacią proelastazy, ulega aktywacji przez trypsynę	Białka Peptydy	Polipeptydy Dipeptydy
		Karboksy peptydaza	Wydzielana jako prokarboksypeptydaza, aktywowana przez trypsynę	C-końcowe polipeptydy	Niskocząsteczkowe peptydy, wolne aminokwasy
		Amylaza trzustkowa	pH 7,1	Skrobia, glikogen	Maltoza, 1:6-glukozydy (oligosacharydy) i maltotrioza
		Lipaza	Aktywowana przez sole kwasów żółciowych, fosfolipidy i kolipazę, pH 8,0	Pierwszorzędowe wiązania estrowe triacylogliceroli	Kwasy tłuszczowe, monoacyloglicerole, diacyloglicerole, glicerol
		Lipaza aktywowana solami kwasów żółciowych (ten sam enzym występuje w mleku)	Aktywowana przez sole kwasóe żółciowych	Triacyloglicerol, estry cholesterolowe, witaminowe, lizofosfolipidy	Wolne kwasy tłuszczowe i witaminy, wolny cholesterol
		Rybonukleaza		Kwasy rybonukleinowe	Nukleotydy
		Deoksyrybonukleaza		Kwasy deoksyrybonukleinowe	Nukleotydy
		Hydrolaza estrów cholestrolowych	Aktywowana przez sole kwasów żółciowych	Estry cholesterolowe	Wolny cholesterol i kwasy tłuszczowe
		Fosfolipaza A2	Wydzielana jako proenzym aktywowany przez trypsynę i Ca^2+	Fosfolipidy	Kwasy tłuszczowe, lizofosfolipidy
Wątroba i pęcherzyk żółciowy. Cholecystokinina, hormon błony śluzowej jelita, a prawdopodobnie również gastryna i sekretyna, pobudzają pęcherzyk żółciowy i wydzielanie żółci przez wątrobę	(sole kwasów żółciowych i zasady)		Tłuszcze oraz kwaśna miazga pokarmowa po neutralizacji	Koniugaty kwasów żółciowych z kwasami tłuszczowymi, delikatna zawiesina obojętnych miceli złożonych z soli kwasów żółciowych i tłuszczów oraz liposomów
Jelito cienkie. Sok wytwarzany przez gruczoły Brunnera dwunastnicy i gruczoły Lieberkuhna	Aminopeptydaza		N-końcowe polipeptydy	Peptydy niskocząsteczkowe. Wolne aminokwasy
		Dipeptydazy		Dipeptydy	Aminokwasy
		Sacharaza	pH 5,0-7,0	Sacharoza	Fruktoza, glukoza
		Maltaza	pH 5,8-6,2	Maltoza	Glukoza
		Laktaza	pH 5,4-8,0	Laktoza	Glukoza, galaktoza
		Trahalaza	pH 8,6	Tehaloza	Glukoza
		Fosfataza		Fosforany oraniczne	Wolny fosforan
		Izomaltaza lub 1:6-glukozydaza		1:6-glukozydy	Glukoza
		Polinukleozydaza		Kwas nukleinowy	Nukleotydy
		Nukleozydazy (Fosforylazy nuklozydowe)		Nukleozydy purynowe i pirymidynowe	Zasady purynowe i pirymidynowe, fosforan pentozy

5

Tab.1 Zestawienie procesów trawiennych.

---