Odżywianie proces pobierania i asymilacji pokarmu.
Substancje odżywcze- węglowodany, tłuszcze, białka, sole mineralne, witaminy.
- źródło energii
- materiał do budowy komórek, tkanek i narządów
- regeneracja zużytych tkanek
- zaspokojenie doraźnych potrzeb metabolicznych
Proces przetwarzania pokarmu
Pobieranie pokarmu i mechaniczne rozdrobnienie : gryzienie, żucie, rozdrabnianie i przesuwanie masy pokarmowej w kierunku dystalnym.
Wydzielanie - płynów, enzymów trawiennych i hormonów, żółci, kwasu, zasad, śluzu
Trawienie - degradacja pokarmu do małych cząsteczek które mogą być absorbowane
Absorpcja (wchłanianie) - poprzez śluzówkę jelita do krwi i naczyń limfatycznych
Eliminacja (usuwanie) - nie strawionych resztek pokarmu
Układ pokarmowy
Układ pokarmowy : fala skurczów mięśniowych przesuwa pokarm przez: otwór gębowy, gardziel, przełyk, żołądek, jelito cienkie, jelito grube, otwór odbytowy. Skurcz mięśni we wszystkich odcinkach układu pokarmowego występują również w okresie międzytrawiennym jako wędrujący kompleks motoryczny (migrating motor komplex- MMC). Pojawiają się w okresach 1-2 godzinach jako fala perystaltyczna, której głównym zadaniem jest oczyszczenie przewodu pokarmowego z resztek pokarmowych, złuszczonego nabłonka i wydzielin.
Specjalizacja odcinków przewodu pokarmowego do pełnienia różnych funkcji.
Praca układu pokarmowego jest wspomagana czynnością gruczołów ślinowych, wątroby i trzustki.
Ściana przewodu pokarmowego jest zbudowana z czterech warstw:
- Śluzówki wewnętrzna warstwa kom.nabłonkowych, wydziela śluz, chroni i zwilża, funkcje absorpcyjne
- Podśluzówki kom.tk.łącznej, gęsta sieć naczyń krwionośnych i limfatycznych transportujących składniki odżywcze do tkanek i włókien nerwowych
- Mięśniówki dwie lub trzy warstwy mięśni gładkich(okrężne i podłużne), przesuwają pokarm, ruchy perystaltyczne.
- Błony surowiczej(otrzewnej) tkanka łączna, pokrywa narzady położone w jamie brzusznej.
Enzymy trawienne
Glikozydazy- trawienie węglowodanów
Proteazy - trawienie białek
Lipazy - trawienie tłuszczy
Nukleazy- trawienie kwasów nukleinowych
Przedrostek egzo- trawienie cząsteczek na końcach, endo- wewnątrz cząsteczki.
Większość enzymów trawiennych jest wydzielanych w formie nieaktywnej- zymogen.
Zymogeny są aktywowane przez inne enzymy lub warunki środowiska w których są wydzielane.
Jama gębowa żucie i połykanie: pierwszy etap rozdrabniania pokarmu
Ślina: wodna wydzielina ślinianek, pH>7,0. Zawiera enzymy (amylazę, nukleazę, lipazę, fosfotazę, ATP-azę, lizozym), oraz nabłonkowy czynnik wzrostowy (EGF), prostaglandyny i mucyna.
Wydzielanie śliny podlega regulacji nerwowej: bodźce z jamy ustnej pobudzają ośrodki wydzielania śliny w rdzeniu przedłużonym.
Wydzielanie śliny odbywa się na zasadzie odruchów bezwarunkowych lub warunkowych.
Gardziel i przełyk
Gardziel - wspólna droga dla powietrza i pokarmu. Fałd chrzęstny nagłośnia zamyka dostęp do dróg oddechowych i zapobiega przedostaniu się pokarmu.
Przełyk - łączy gardziel z żołądkiem przesuwa pokarm
Połykanie - język przesuwa pokarm do przełyku. Perystaltyka przełyku rozpoczyna się po każdej akcji połykania i jest kontrolowana przez efferentne włókna nerwów błędnych
Odruch połykania - podniebienie i gardziel podnosi się, nagłośnia zamyka ujście do tchawicy stymulacja- obecność pokarmu.
Regulacja wydzielania żołądkowego
Wydzielanie soków ząłądkowych jest regulowane przez układ nerwowy i hormonalny
Fezy sekrecji żołądkowej związane z posiłkami:
-faza głowowa(cefeliczna) przed przyjęciem posiłku
-czynniki pobudzające wrażenia wzrokowe ,węchowe, smakowe, myśl o jedzeniu- pobudzenie nerwu błędnego - wydzielanie kwasu , pepsyny, gastryny
-faza żołądkowa -pokarm dostaje się do żołądka
-faza jelitowa-papka pokarmowa przechodzi do dwunastnicy
-faza żołądkowa ( czynniki pobudzające )
rozciągniecie żołądka, nerwowa aktywacja receptorów rozciągania
aktywacja chemoreceptorów przez peptyd, kofeinę, podniesienie pH
uwolnienie gastryny do krwi
Czynniki hamujące
-pH niższe niż 2
-emocjonalny niepokój
Faza Jelitowa (czynniki pobudzające)
-niskie pH, obecność papki pokarmowej wzmaga aktywność gruczołów żołądkowych, wydzielanie sekretyny i cholecystokininy
Czynniki hamujące
-rozciąganie dwunastnicy ,obecność tłuszczy ,kwaśnej papki jelitowej
uwolnienie peptydów ,które hamują czynność wydzielniczą żołądka
Śluz o wysokiej zawartości mucyny jest produkowany przez komórki nabłonka powierzchni i chroni żołądek przed uszkodzeniem prze jony H+ , tworząc względnie alkaliczne środowisko dla komórek nabłonkowych. Komórki nabłonkowe w żołądku są wymieniane co trzy dni 0,5 miliona/min
Trawienie węglowodanów - zaczyna się w jamie gębowej przez amylazę ślinową wiązanie alfa1-4glikozydowe
Trawienie białek rozpoczyna się w żołądku
Kwas solny utrzymujący pH 1-3 denaturuje białka i zabija bakterie
Pepsyna (endopeptydaza) trawienie białek
Pepsyna jest wydzielana przez komórki okładzinowe żołądka jako zymogen zwany pepsynogenem
Pepsynogem+HCL -=> pepsyna. Pepsyna aktywuje dalsze cząsteczki pesynogenu w procesie zwanym autkatalizą
Renina-(występuje tylko u niemowląt) przekształca kazeinę w parakazeinę która trawi pepsyna
Lipaza żołądkowa i ślinowa rozpoczyna trawienie tłuszczów
Śluz wydzielany przez śluzówkę żołądka chroni ściany żołądka przed strawieniem przez HCL i pepsynę
Wrzody żołądka- śluzówką żołądka ma kontakt z HCL i pepsyną
Helicobacter pylori -przyczyna wrzodów żołądka
Funkcje żołądka: rozdrabnianie pokarmu
-wydzielanie pepsyny i kwasu solnego (denaturacja i trawienie białek)
-trawienie węglowodanów przez amylazę ślinową
-wydzielanie czynnika wew.(wiąże witaminę B12)
-lipaza żołądkowa i ślinowa rozpoczyna trawienie tłuszczów
Gruczoły pomocnicze :trzustka i wątroba
Trzustka : wydzielanie endopeptydaz : trypsynogenu, chymotrypsynogenu,proelastazy, amylazy trzustkowej oraz wodorowęglanu
Wątrobą
-produkcja żółci która emulguje tłuszcze
-żyła wrotna przenikanie składników odżywczych z jelita
-funkcje metaboliczne :synteza przetwarzanie i przechowywanie składników odżywczych
Woreczek żółciowy - przechowywanie żółci
Endopeptydaza - zapoczątkowuje aktywacje zymogenów trzustki, dzięki aktywacji trypsyny która jest wspólnym aktywatorem wszystkich zymogenów trzustki
Jelito cienkie
Funkcje
-trawienie :neutralizacja kwasu żołądka, enzymy trzustkowe, żółć(dwunastnica) enzymy soku jelitowego (aminopeptydazy, dipeptydazy, glikozydazy, maltaza, laktaza ,fosfatazy , nukleazy,fosfolipiazy)kończą trawienie
-rozkład czynników pokarmowych do postaci w której mogą być wchłanianie i przyswajane
-Absorpcja : 95% składników pokarmowych jest wchłania
-jelito cienkie zawiera 10-40 kosmków na mm2 ,całkowita powierzchnia absorpcyjna wynosi 200-500m2
-przez jelita przepływa ok. 1l krwi na minutę
Budowa
-odcinki: dwunastnica, jelito czcze, jelito kręte
-śluzówka przystosowana do absorpcji: enterocyty z mikrokosmkami zawierającymi naczynia krwionośne i limfatyczne.
Nabłonek jelita cienkiego
Kosmki pokrywa pojedyńcza warstwa komórek walcowatych zwanych enterocytami. Szczytowa błona enterocytów wykazuje obecność mikrokosmków
Enterocyty uczestniczą we wchłanianiu składników odżywczych i wydzielaniu soku do światła jelita.
W jelicie cienkim (głównie w dwunastnicy i jelicie czczym) zachodzi dalsze trawienie białek, rozpoczęte w żołądku.
Główne znaczenie mają enzymy proteolityczne (trypsyna, chymotryspna,elastaza). Enzymy te produkowane są w trzustce w postaci prekursorów(trypsynogen,chymotrypsynogen)
Około 30-40% skrobi zawartej w pokarmie zostaje strawione przez amylazę ślinowa w jamie ustnej i w żołądku. W dwunastnicy podstawowym enzymem jest alfa-amylaza trzustkowa, która rozkłada wielocukry transportowane do jelita. Wytworzone oligosacharydy sa trawione z zew. Części rąbka prążkowatego pod wpływem obecnych tam oligosacharydaz.
Rozpoczęte w żołądku trawienie tłuszczy zachodzi w głównie w jelicie cienkim pod wpływem lipazy trzustkowej. tłuszcz pokarmowy znajduje się w dwunastnicy w postaci emulsji.
Wchłanianie- transport składników pokarmowych do krążenia wrotnego wątroby lub naczyń limfatycznych.
Naczynia limfatyczne +przewód piersiowy do krążenia ogólnego- składniki rozpuszczalne w tłuszczach
Wchłanianie: strawione składniki pokarmu są wchłaniane głównie w jelicie cieńkim
Jelito cienkie zawiera 10-40 kosmków na mm2- całkowita powierzchnia absorpcyjna jelita wynosi 200-500m2
Przez jelita przepływa ok. 1l na minutę.
Lipoproteiny syntetyzowane w wątrobie zbudowane są z tłuszczy i cholesterolu oraz białek, które czynią je rozpuszczalnymi.
Lipoproteiny dzielimy na podstawie ich gęstości im więcej tłuszczu tym mniejsza gęstość.
Chylomikrony są największe transportują tłuszcz z jelit
HDL ( high density lipoproteins) akceptory cholesetrolu, usuwają cholesterol z tkanek i transportują do wątroby gdzie jest syntetyzowana żółć( dobry)
LDL ( low density lipoproteins) transportują cholestereol do tkanek w celu biosynezy potrzebnych składników (hormony sterydowe) i magazynowania (Zły)
VLDL (very low density lipoproteins) zawiera głównie trójglicerydy, które są transportowane do kom. Tłuszczowych i tkanek.
Hormony kontrolują wiele funkcji trawiennych
Gastryna- wydzielana przez żołądek do krwi w odpowiedzi na obecność pokarmy i rozciąganie, stymuluje wydzielanie i motorykę żołądka. Uwalnianie gastryny jest hamowane gdy zawartość żołądka stanie się zbyt kwaśna.
Sekretyna-wydzielana przez dwunastnicę (kwas) stymuluje trzustkę do wydzielania roztworu wodorowęglanu
Chlecystokinina- wydzielana przez śluzówkę jelita w odpowiedzi na obecność tłuszczów i białka w miazdze pomarkowej .Stymuluje woreczek żółciowy do uwalnianie żółci i trzustkę -enzymów trawiennych.
Żołądkowy peptyd hamujący GIP - wydzielany przez dwunastnicę i j.czcze(tłuszcz) - hamuje wydzielanie i skurcze żołądkowe, pobudza uwalnianie insuliny
Motylina - zwiększa kurczliwość, wywołuje MMC wędrujące zespół motoryczny
Regulacja nerwowa i hormonalna układu trawienia
-Regulacja zależy od objętości i zawartości pokarmu, receptory rozciągania w żołądku,
-System nerwowy :układ przywspółczulny pobudzenie zmysłów wzroku, węchu, receptorów w jamie gębowej i żołądku- wydzielanie śliny i soków trawiennych, pobudzenie motoryki żołądka i jelit.
-Odruchy: połykanie, perystaltyka, defekacja
-Hormony:
gastryna- stymuluje uwalnianie soków żołądkowych
Sekretyna: stymuluje trzustkę do wydzielania wodorowęglanu
Cholecystokonina (CCK): stymuluje trzustkę do wydzielania enzymów trawiennych.
Trzustka: część wewnątrzwydzielnicza i część dokrewna
Część wew.-wydzielnicza :
Komórki pęcherzykowe wydzielają enzymy trawienne. Kom. Wyścielające wydzielają płyn o dużym stężeniu HCO3- który jest nie zbędny do neutralizacji w dwunastnicy kwasu solnego pochodzącego z żołądka.
Część dokrewna trzustki wydziela hormony : insulinę, glukagon i somatostatynę.
Czynności wątroby:
- magazynowanie produktów i źródeł energii;
- produkcja komórkowych materiałów energetycznych;
- wytwarzanie białek osocza i czynników krzepnięcia;
- metabolizm leków i toksyn
- wydalanie zbędnych substancji(np. bilirubiny);
- produkcja kwasów żółciowych;
- fagocytoza (wchłanianie uszkodzonych erytrocytów i innych komórek)