29 listopada 2011

Fizjologia układu pokarmowego

dr Blanka Milczarek

R.W.

Ośrodek decydujący o głodzie i sytości znajduje się m.in. w podwzgórzu (ale również w innych miejscach, np. w pniu mózgu). Ośrodek głodu znajduje się w stałym tonicznym napięciu. Ośrodek sytości włączany jest okresowo.

• PYY (peptyd tyrozyna-tyrozyna) - syntetyzowany i wydzielany przez komórki L jelita krętego, okrężnicy, dwunastnicy oraz jelicie grubym. Tłuszcze i cukry stymulują wydzielanie PYY. Jego stężenie najniższe jest rano. Zmniejsza łaknienie przez hamowanie motoryki jelit oraz interakcje z receptorami w podwzgórzu. PYY wchodzi w skład enzymów trzustkowych. U otyłych szczurów stężenie PYY na czczo jest niższe niż w grupie kontrolnej i mniejszy jest poposiłkowy wzrost stężenia PYY.

• Cholecystokinina (CCK)

• Wydzielana jest przez komórki błony śluzowej dwunastnicy

• Wzrost wydzielania po spożyciu białek i tłuszczów

• Część CCK przenika do krwi i pobudza trzustkę oraz pęcherzyk żółciowy do wydzielania enzymów trawiennych

• Stymuluje wydzielanie soku żołądkowego, spowalnia opróżnianie żołądka, pobudza motorykę jelita cienkiego, a hamuje motorykę jelita grubego

• Grelina (hormon żarłoczności)

• Produkowana jest w żołądku, wątrobie, nerkach, tarczycy, łożysku i trzustce

• Stanowi najsilniejszy stymulator wydzielania hormonu wzrostu

• Receptory w jądrze łukowatym i innych obszarach podwzgórza, a także w przysadce mózgowej, sercu, adipocytach, przewodzie pokarmowym

• Produkowana jest głównie w komórkach śluzówki dna żołądka - komórki X/A („komórki greliny”)

• Wydzielana bezpośrednio do krwiobiegu

• Najwyższe stężenie greliny występuje na czczo i maleje około godziny po posiłku

• Wzrost stężenia greliny powodują: gastryna, dieta niskobiałkowa, wagotonia

• Inhibicja greliny: dieta wysokotłuszczowa, interleukina B, glukoza, hormon wzrostu

• Leptyna

• Hormon białkowy wydzielany przez adipocyty do krwiobiegu

• Synteza odbywa się także w błonie śluzowej żołądka (kontrola krótkoterminowa)

• Przenika do OUN proporcjonalnie do stężenia w osoczu

• Hamuje syntezę i sekrecję NPY w jądrze łkowatym

• Hamuje wydzielanie greliny

• Zwiększa uwalnianie peptydu α-melanotropowego oraz CART

• U osób otyłych występuje zjawisko leptynooporności

Kontrola długoterminowa - ma na celu utrzymanie równowagi energetycznej organizmu (równowaga między białkami, węglowodanami i tłuszczami). Opisywana jest przez 3 teorie:

• Lipostatyczna - ilość spożywanego pokarmu zależy od objętości tkanki tłuszczowej. Im większa objętość tkanki tłuszczowej tym mniejsze łaknienie (ponieważ tkanka tłuszczowa uwalnia lektynę i hamuje łaknienie)

• Glukostatyczna - ilość spożywanego pokarmu zależy od stężenia glukozy we krwi. Niski stężenie pobudza łaknienie, wysokie stężenie pobudza łaknienie.

• Aminokwasowostatyczna - ilość spożywanego pokarmu zależy od stężenia aminokwasów. Obniżony poziom białek pobudza łaknienie, wysoki poziom białek hamuje łaknienie

Kontrola krótkoterminowa - pokarm powoduje rozciągnięcie ścian przewodu pokarmowego, pobudza to ośrodek sytości i hamuje łaknienie (hormony żołądkowo-jelitowe). Leptyna uwolniona z żołądka działa poprzez kontrolę krótkoterminową (a ta uwalniana z tkanki tłuszczowej długoterminowa).

Układ limbiczny - wpływa także na podwzgórze i wyzwala reakcje emocjonalne.

Temperatura otoczenia

• Zimno - przyspiesza metabolizm, wzmaga łaknienie

• Ciepło - zwalnia metabolizm, zmniejsza łaknienie

Gorączka - powoduje obniżenie łaknienia, co ma spowodować zmniejszenie przyjmowania pokarmów (z patogenami), dlatego też dochodzi do zmniejszenia ilości spożywanego mięsa w celu zmniejszenia dostarczania żelaza (Fe) będącego źródłem będącym pożywką dla bakterii.

Ślinianki w warunkach podstawowych pobudzenie

• Przyuszne (największe) 20% 35%

• Podżuchwowe 70% 50%

• Podjęzykowe 5% 5%

Ślinianki zbudowane są z pęcherzyka i przewodów wyprowadzających (ślina ostateczna). Największy wpływ na osmolarność i właściwości buforujące mają jony HCO₃^2-­ i Na⁺. Wokół ślinianek znajdują się komórki mioepitelialne, które kurcząc się powodują wydzielenie śliny. Produkcja śliny wynosi 1,5 l na dobę (w ciągu dnia wynosi 0,5 l.min, natomiast w ciągu nocy 0,1 l/min). Wydzielanie śliny zależne jest także od pory roku oraz stężenia hormonów (mineralokortykoidy i hormony płciowe).

Kserostomia - zmniejszenie ilości wytwarzanej śliny (np. w przebiegu nowotworów)

α-amylaza ślinowa - rozkłada wiązania 1,4-glikozydowe skrobi

Lipaza językowa - wytwarzana przez gruczoły językowe

Ślinianki pobudza się np. sokiem cytrynowym

Głównym składnikiem śliny jest woda - stanowi ok. 99%

Mucyna, lizozym - działają bakteriobójczo

Ślinianki

• Surowicze przyuszne (bogate w α-amylazę)

• Śluzowe gł. podjęzykowe (bogate w mucynę)

• Mieszane podżuchowe, podjęzykowe

Przełyk - pokarm znajduje się w nim około 10 sekund.

Żołądek

• Wpust - zawiera gruczoły wpustowe wytwarzające śluz i lizozym

• Trzon i dno - główna część żołądka, zawiera gruczoły właściwe żołądkowe; zbudowane są z 5 typów komórek: nabłonkowych, okładzinowych, głównych, śluzowych, wewnątrzwydzielniczych.

• Odźwiernik:

• w odźwierniku znajdują się komórki G wytwarzające gastrynę

• w błonie śluzowej odźwiernika znajdują się komórki D wytwarzające somatostatynę

Sok żołądkowy

• Komórki okładzinowe: kwas solny, czynnik wewnętrzny Castle'a (IF), woda

• Komórki główne: pepsynogen, lipaza, woda, elektrolity

• Komórki śluzowe: śluz, węglowodany

Bakterie które przejdą przez żołądek osiedlaja się jako flora jelitowa. Czynnik Castle'a (IF) odpowiedzialny jest za wchłanianie witaminy B₁₂ (jego brak powoduje niedokrwistość megaloblastyczną).

Sok żołądkowy poposiłkowy - silnie kwaśny, duże ilości

Sok żołądkowy na czczo - mniej, odczyn obojętny

Wydzielanie soku żołądkowego po posiłku składa się z trzech faz (głowowa, żołądkowa, jelitowa).

• Faza głowowa (nerwowa) 40% - zanim pokarm dotrze do żołądka (stymulowana przez widok, zapach pokarmu, żucie); n. błędny

• Faza żołądkowa 50% - trwa około 4 godziny (tyle czasu ile pokarm jest w żołądku). Ma wówczas miejsce wysokie stężenie kwasu solnego, wydzielanie w tej fazie to główny efekt gastryny. Rozciąganie w części odźwiernikowej i trzonowej stymuluje komórki G przez alkalizację powierzchni błony śluzowej.

• Faza jelitowa 10% - gdy pokarm dostanie się do dwunastnicy i dalszej części jelita cienkiego; w wyniku podrażnienia komórek G przez pokarm.

Czynność motoryczna żołądka

• Gromadzenie i rozcieranie pokarmu

• Opróżnianie żołądka

• Pusty żołądek ma objętość ok. 50 ml, pełen maksymalnie 1,5-2 l

Skurcze

• Skurcze toniczne - ok. 1 min - mają za zadanie dopasowanie objętości żołądka do objętości treści pokarmowej

• Perystaltyczne - 2-20 sekund

• Propulsja - przesunięcie się płynnej części pokarmu do dwunastnicy

• Retropulsja - cofnięcie się stałej części pokarmu do żołądka

• Skurcze głodowe - na skutek obniżonego stężenia glukoz

Sok trzustkowy

• Izoosmotyczny roztwór elektrolitów i enzymów o pH 8,0-8,7

• Główne aniony HCO₃^2-, Cl^- (stężenie zależne od objętości, ale suma stężeń jest stała)

• Główne kationy Na⁺, K⁺

• Duże stężenie białek (enzymatycznych) ale także inhibitor trypsyny i ko lipaza

Enzymy trzustkowe

• Proteolityczne - uwalniane w formie nieaktywnej (trypsynogen, chymotrypsynogen, prokarboksypeptydaza, proelastaza)

• Lipolittyczne - lipaza, fosfolipaza, esteraza

• Glikolityczne - α-amylaza trzustkowa

• Nukleolityczne - rybonukleazy, deoksyrybonukleaza

Wydzielanie soku trzustkowego

• Podstawowe - w okresie międzytrawiennym

• W okresie trawiennym - pobudzone pokarmem

• Faza głowowa - 20%

• Faza żołądkowa - 10%

• Faza jelitowa - 70% (po przejściu treści pokarmowej do dwunastnicy)

Jelito cienkie i substancje wchłaniane

• Odcinek proksymalny - cukry, aminokwasy, tłuszcze, wapń, żelazo

• Odcinek środkowy - cukry, aminokwasy

• Odcinek dystalny - Wit. B₁₂, kwasy żółciowe

• 40% - dwunastnica i jelito czcze, 60% - jelito kręte

Skurcze

• Odcinkowe (segmentowe) - dzielą jelito na segmenty, ruch wahadłowy; mieszają pokarm z sokami trawiennymi; to skurcze stacjonarne

• Perystaltyczne (robaczkowe) - około 2-3 cm fale perystaltyczne, wędrują wzdłuż jelita naprzód, wynik miejscowego odruchu wywołanego uwalnianiem serotoniny z komórek EC.

W soku żołądkowym niemowląt znajduje się rennina (podpuszczka)

Immunoglobuliny są wchłaniane w formie niezmienionej.

Niedostateczna podaż białek w diecie - obrzęk głodowy spadek ciśnienia onkotycznego

Emulgacja tłuszczy: mechaniczna (jama ustna i żołądek), chemiczna (dwunastnica - pod wpływem żółci).

Doczytać:

• Mięśniówka przewodu pokarmowego

• Mechanizm skurczów mm. gładkich

• Aktywność elektryczna mięśni

• BER - gdzie powstaje, jak się przemieszcza (sprawia, że błona komórkowa jest bardziej pobudliwa)

• Potencjał czynnościowy (jakie jony)

4

G S

Neurony jądra łukowatego - pobudzają lub hamują ośrodek głodu

(+) NPY, Aguti

(-) CART, POMC

Leptyna - produkowana jest przez adipocyty tkanki tłuszczowej i stanowi sygnał sytości. Hamuje wydzielanie NPY oraz greliny.

Układ pokarmowy

Hormony żołądkowo-jelitowe uwalniane są z komórek wydzielniczych na skutek rozciągania ścian przewodu pokarmowego (bodziec mechaniczny oraz bodziec chemiczny). Hormony te hamują ośrodek głodu. Wyjątek stanowi grelina (hormon żarłoczności), który silnie pobudza ośrodek głodu.

---