Odżywianie proces pobierania i asymilowania 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

Pobranie pokarmu i mechaniczne rozdrobnienie: gryzienie, żucie, rozdrabnianie i przesuwanie masy pokarmowej w kierunku dystalnym.

Wydzielanie - płynów, enzymów trawiennych i hormonów, żółci, kwasu, zasady, śluzu

Trawienie - degradacja pokarmu do małych cząsteczek, które mogą być absorbowane

Absorpcja(wchłaniane) - 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, skurcze mięśni we wszystkich odcinkach układu pokarmowego występują również w okresie międzytrawiennym jako wędrujący kompleks motoryczny (migrating motor komplex- MMC). Pojawia się w okresach 1-2 godzinnych 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 zbudowana jest z czterech warstw

• Śluzówka- wewnętrzna warstwa kom. nabłonkowych,

wydziela śluz, chroni i zwilża, funkcje absorpcyjne.

• Podśluzówka- kom. tkanki łącznej, gęsta sieć naczyń krwionośnych i limfatycznych transportujących składniki odżywcze do tkanek i włókien nerwowych.

• Mięśniówka -dwie lub trzy warstwy mięśni gładkich (okrężne i podłużne), przesuwają pokarm, ruchy perystaltyczne.

• Błona surowicza (otrzewna trzewna)-tkanka łączna, pokrywa narządy położone w jamie brzusznej.

Ściana przewodu pokarmowego ma budowę warstwową =>

Enzymy trawienne

Glikozydazy -trawienie węglowodanów

Proteazy- trawienie białek

Lipazy- trawienie tłuszczy

Nukleazy- trawienie kwasów nukleinowych

Przedrostek egzo- trawienie cząsteczki 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, fosfatazę, ATP-aza, 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 powietrza i pokarmu. Fałd chrzęstny nagłośnia zamyka dostęp do dróg oddechowych i zapobiega przedostawaniu się pokarmu.

Przełyk - łączy gardziel z żołądkiem, przesuwa pokarm

Połykanie - język przesuwa pokarm do przełyku

Odruch połykania- podniebienie i gardziel podnosi się, nagłośnia zamyka ujście do tchawicy, stymulacja -obecność pokarmu

Perystaltyka przełyku rozpoczyna się po każdej akcji połykania i jest kontrolowana przez efferentne włókna nerwów błędnych.

<=Żołądek spełnia funkcję motoryczną, wydzielniczą i trawienną.

Regulacja wydzielania żołądkowego

Wydzielanie soków żołądkowych jest regulowane przez układ nerwowy i hormonalny.

Fazy sekrecji żołądkowej związane z posiłkami:

•faza głowowa (cefaliczna)- przed przyjęciem posiłku

• czynniki pobudzające wrażenia wzrokowe, węchowe, smakowe, myśl o jedzeniu pobudzenie nerwu błędnego- wydzielanie kwasu, pepsyny . gastryny

• czynniki hamujące - utrata apetytu, depresja, zmniejszenie stymulacji części parasympatycznej układu autonomicznego

•faza żołądkowa-pokarm dostaje się do żołądka

•faza jelitowa- papka pokarmowa przechodzi do dwunastnicy

faza żołądkowa

czynniki pobudzające:

•rozciągnięcie żołądka, nerwowa aktywacja receptorów rozciągania

•aktywacja chemoreceptorów przez peptydy, 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:

•rozciągnięcie dwunastnicy, obecność tłuszczy, kwaśnej papki jelitowej

•uwolnienie kaskady peptydów (sekretyny, GIP, VIP) nazywanych enterogastronem, które hamują czynność wydzielniczą żołądka

Budowa żołądka błona śluzowa silnie pofałdowana, jednowarstwowy nabłonek walcowaty z licznymi ujściami gruczołów.

Pojemność 2.5L

•gruczoły wpustowe wydzielają płyn o niskiej zawartości śluzu, umożliwiający upłynnienie treści żołądkowej,

•gruczoły właściwe kom. okładzinowe wydzielają HCl, czynnik wewnętrzny ułatwiający wchłanianie B12 w jelicie krętym.

Komórki główne pepsynogen

Śluz o wysokiej zawartości mucyny jest produkowany przez komórki nabłonka powierzchni i chroni żołądek przed uszkodzeniem przez jony H⁺, tworząc względnie alkaliczne środowisko dla komórek nabłonkowych. Komórki nabłonkowe w żołądku są wymieniane co trzy dni, 0,5mliona/min. =>

Trawienie węglowodanów rozpoczyna się w jamie gębowej przez amylazę ślinową-wiązanie α1-4 glikozydowe.

Trawienie białek rozpoczyna się w żołądku.

Kwas solny utrzymuje pH 1-3, denaturuje białka i zabija bakterie.

Pepsyna (endopeptydaza) trawienie białek.

Pepsyna jest wydzielana przez kom. okładzinowe żołądka jako zymogen zwany pepsynogenem.

Pepsynogen + HCI —>pepsynę. Pepsyna aktywuje dalsze cząsteczki pepsynogenu w procesie zwanym autokatalizą.

Renina (występuje tylko u niemowląt)- przekształca kazeinę w parakazeinę, którą trawi pepsyna.

Lipaza żołądkowa i ślinowa rozpoczyna trawienie tłuszczów.

Śluz wydzielany przez śluzówkę żołądka chroni ściany żołądka przed strawieniem przez HCI i pepsynę.

Wrzody żołądka - śluzówka żołądka ma kontakt z HCI i pepsyną. Helicobocter pylori - przyczyną wrzodów żołądka

Fazy motoryki żołądka

1. wypełnianie żołądka. W fazie wstępnej słaba fala perystaltyczna (A) rozpoczyna się w odźwierniku przechodząc w kierunku zwieracza. Zawartość żołądkowa cofa się jednak powoli w kierunku trzonu.

2. fala (A) zanika gdy zwieracz pozostaje zamknięty. Nowa, silniejsza fala (B) rozpoczyna się od wcięcia żołądka i na nowo przesuwa jego zawartość w obu kierunkach

3. zwieracz otwiera się, gdy fala (B) zbliża się do niego. Wypełnia się opuszka i jej zawartość przechodzi do drugiej części dwunastnicy. Kolejna fala (C) rozpoczyna się w okolicy wcięcia.

Opóźnianie żołądka zależy od rodzaju pokarmu: najszybciej opróżnia się pokarm węglowodanowy, a najwolniej tłuszczowy.

4.zwieracz zamyka się z powrotem a kolejna fala (C) jest nieskuteczna w opróżnianiu. Nowa fala (D) rozpoczyna się w środku trzonu, a opuszka dwunastnicy kurcząc się, przesuwa swoją zawartość w kierunku obwodowym.

5.fale perystaltyczne rozpoczynają się w wyższej części trzonu, opróżniając okresowo zawartość żołądkową do dwunastnicy, której opuszka biernie przesuwa treść pokarmową obwodowo.

6.w końcowej fazie opróżniania, zwykle po 3 do 4 godzinach żołądek jest prawie pusty. Słabe fale perystaltyczne dwunastnicy opróżniają jej zawartość, która częściowo może cofać się, dzięki fali antyperystaltycznej, do jamy odźwiernikowej.

Motoryka żołądka pozostaje pod kontrolą nerwową i hormonalną.

Opróżnianie żołądka jest kontrolowane przez hormony uwalniane z komórek neuroendokrynnych dwunastnicy i jelita czczego. Te komórki rejestrują przechodzenie zawartości pokarmowej przez dwunastnicę i modulują opróżnianie żołądkowe.

Funkcje żołądka:

•rozdrabnianie pokarmu

•wydzielanie pepsyny i kwasu solnego (denaturacja i trawienie białek)

•trawienie węglowodanów przez amylazę ślinową

•wydzielanie czynnika wewnętrznego (wiążę witaminę B₁₂)

•lipaza żołądkowa i ślinowa rozpoczyna trawienie tłuszczów. =>

Trawienie: wytworzenie odpowiednich warunków fizykochemicznych środowiska warunkuje właściwy przebieg trawienia pokarmu. Rolę podstawową odgrywają enzymy trawienne; pomocniczą-kwas solny w żołądku oraz żółć w jelicie.

Już w jamie ustnej rozpoczyna się trawienie węglowodanów wskutek działania α-amylazy ślinowej. W ślinie znajduje się też lipaza wydzielana przez gruczoły Ebnera na grzbiecie języka; lipaza jest również jednym z produktów gruczołów żołądkowych.

W żołądku rozpoczyna się trawienie białek.

Kwas solny wydzielany w żołądku powoduje aktywację pepsynogenu, powstająca pepsyna katalizuje reakcję hydrolizy wiązań peptydowych, inicjując trawienie białek.

Jednak właściwy proces trawienia wszystkich składników pokarmowych (węglowodanów, białek i tłuszczów) zachodzi w jelicie cienkim przy udziale enzymów trzustkowych oraz enzymów pochodzących z błony śluzowej jelita.

Gruczoły pomocnicze: trzustka i wątroba

• Trzustka: wydzielanie endopeptydaz: trypsynogenu, chymotrypsynogenu, proelastazy, amylazy trzustkowej oraz wodorowęglanu

• Wątroba

- Produkcja żółci, która emulguje tłuszcze

- Żyła wrotna-przenikanie składników odżywczych z jelita.

- Funkcje metaboliczne: synteza, przetwarzanie i przechowywanie składników odżywczych

•Woreczek żółciowy- przechowywanie żółci

Enteropeptydaza (kom. dwunastnicy) zapoczątkowuje aktywację zymogenów trzustki, dzięki aktywacji trypsyny, która jest wspólnym aktywatorem wszystkich zymogenów trzustki

Wątroba, największy gruczoł w organizmie.

Składa się z 4 płatów: prawego, lewego, czworobocznego i ogoniastego.

Wątroba jest zaopatrywana w krew tętniczą, z tętnicy wątrobowej, i w krew żylną żyłą z przewodu pokarmowego.

Żółć (500ml/dzień) jest wydzielana przez komórki wątrobowe (hepatocyty) Sole żółciowe są syntezowane z cholesterolu. Żółć odpływa z przewodzików do przewodów żółciowych

Jelito cienkie

Funkcje:

-trawienie :neutralizacja kwasu żołądka, enzymy trzustkowe, żółć, (dwunastnica), enzymy soku jelitowego (aminopeptydazy, dipeptydazy, glikozydazy, maltaza, laktaza, fosfatazy, nukleazy, fosfolipazy) kończą trawienie.

-rozkład czynników pokarmowych do postaci, w której mogą być wchłaniane i przyswajane.

-absorpcja: 95% składników pokarmowych jest wchłaniana

-jelito cienkie zawiera 10-40 kosmków na mm²; całkowita powierzchnia absorpcyjna jelita wynosi 200-500 m²

-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

Jelito cienkie: dwunastnica (25 cm), jelito czcze (2.8 m) i kręte (4.2 m)

Jelito czcze: szersze niż kręte, ma grubszą ścianę, lepsze unaczynienie i większą powierzchnię chłonną.

Jelito czcze i kręte: duża powierzchnia, niezbędna do wydzielania soku jelitowego i wchłaniania.

Liczba i wysokość kosmków jelitowych zmniejszają się w stronę jelita krętego.

Nabłonek jelita cienkiego.

Kosmki pokrywa pojedyncza warstwa komórek walcowatych zwanych enterocytami. Szczytowa błona enterocytów wykazuje obecność mikrokosmków.

Enterocyty uczestniczą we wchłanianiu składników odżywczych i wydzielaniu soku do światła jelita.

<=Motoryka jelita cienkiego: 2 rodzaje skurczów;

•skurcze odcinkowe (mieszają i rozdrabniają treść pokarmową;

obejmują 2 cm segmenty jelita)

•skurcze perystaltyczne (przesuwają miazgę pokarmowa)

Niekiedy pojawiają się : skurcze antyperystaltyczne.

Brak pokarmu -wędruje kompleksy motoryczne - oczyszczenie jelit.

W jelicie cienkim (głównie w dwunastnicy i jelicie czczym) zachodzi dalsze trawienie białek, rozpoczęte w żołądku.

Główne znaczenie mają enzymy proteolityczne (trypsyna,

chymotrypsyna, elastaza).Enzymy te są produkowane

w trzustce w postaci prekursorów (trypysnogen, chymotrypsynogen).

Około 30-40% skrobi zawartej w pokarmie zostaje strawione przez amylazę ślinową w jamie ustnej i w żołądku. W dwunastnicy podstawowym enzymem jest α-amylaza trzustkowa, która rozkłada wielocukry transportowane do jelita. Wytworzone oligosacharydy są trawione w zewnętrznej części rąbka prążkowanego pod wpływem obecnych tam oligosacharydaz.

Rozpoczęte w żołądku trawienie tłuszczy zachodzi 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

krążenie wrotne wątroby - wchłanianie składników rozpuszczalnych w wodzie.

Naczynia limfatyczne +przewód piersiowy do krążenia ogólnego- składniki rozpuszczalne w tłuszczach.

Wchłanianie: strawione składniki pokarmu są wchłaniane głównie w jelicie cienkim.

Jelito cienkie zawiera 10-40 kosmków na mm²; całkowita powierzchnia absorpcyjna jelita wynosi 200- 500 m².

Przez jelita przepływa ok. 1 l krwi na minutę

Transport przy pomocy nośników białkowych =>

<= absorpcja białek i węglowodanów w jelicie cienkim

Jelito grube: jelito ślepe, wyrostek robaczkowy, okrężnica, odbytnica i kanał odbytniczy.

Główna funkcja: wchłanianie wody i elektrolitów z zawartości kałowej oraz gromadzenie i wydalanie kału.

Motoryka okrężnicy.

Czynnik wzmagające ruchy propulsywne prowadzą do biegunki.

Wyróżnia się 4 typy skurczów jelita grubego:

odcinkowe (segmentowe), propulsywne, perystaltyczne i masowe.

Skurcz odcinkowy powoduje odcinkowe przewężenie jelita, trwa ok. 2 minut i występuje równocześnie w wielu punktach okrężnicy.

Skurcze propulsywne obejmują dłuższy odcinek jelita, przemieszczając jego zawartość w obu kierunkach, przy czym wypadkową jest kierunek dystalny.

Skurcze perystaltyczne polegają na skurczach okrężnych, przemieszczającym się z szybkością 20cm/min w kierunku odbytu.

Skurcze masowe pojawiają się kilka razy w ciągu doby i obejmują odcinek jelita długości 30-40 cm; przesuwają one

masy kałowe w kierunku odbytnicy.

Regulacja czynności przewodu pokarmowego

Czynność przewodu pokarmowego jest regulowana przez układ nerwowy współczulny i przywspółczulny oraz przez śródścienne sploty warstwy mięśniowej ( Auerbacha) i podśluzowej (Meissnera) „mózg jelitowy”

Wybór pokarmu, żucie, połykanie, akt defekacji- podlegają częściowo świadomości człowieka.

Ważną rolę regulacyjną spełniają liczne czynniki hormonalne oraz peptydy

przewodu pokarmowego (gastryna, cholecystoktaina, sekretyna, motylina, somatostatyna)

Wydzielanie soków trawiennych:

Ślina- ukł. Przywspółczulny, pobudzenie zmysłów wzroku, węchu i receptorów w jamie gębowej

Sok żołądkowy- ukł. Przywspółczulny, pobudzenie zmysłów wzroku, węchu i receptorów w jamie gębowej, gastryna,sekretyna

Sok trzustkowy- sekretyna,cholecystokinina

Żółć -sekretyna, gastryna, cholecystokinina

Sok jelitowy- układ przywspółczulny, pobudzenie receptorów w jelicie.

Kontrola perystaltyki- obecność pokarmu powoduje skurcz mięśniówki gładkiej powyżej i rozkurcz poniżej treści jelitowej. Ten proces koordynowany odruchowo przy udziale enterycznego układu nerwowego.

Wydzielanie żołądkowe, pobudzanie przez widok, smak i zapach, jest regulowane przez nerwy błędne należące do układu autonomicznego. Nerwy błędne wpływają na wydzielanie (HCl i gastryny) za pośrednictwem enterycznego układu nerwowego. Obecność aminokwasów w żołądku wpływa/ pobudza układ enteryczny.

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, pobudzanie motoryki żołądka i jelit

• Odruchy: połykanie, perystaltyka, defekacja

• HORMONY:

Gastryna: stymuluje uwalnianie soków żołądkowych

Sekretyna: stymuluje trzustkę do wydzielania wodorowęglanu

Cholecystokinina(CCK): stymuluje trzustkę do wydzielania enzymów trawiennych

Hormony kontrolują wiele funkcji trawiennych

Gastryna - wydzielana przez żołądek do krwi w odpowiedzi na obecność pokarmu i rozciąganie, stymuluje wydzielanie! motorykę żołądka. Uwalnianie gastryny jest hamowane, gdy zawartość żołądka stanie się zbyt kwaśna

Sekretyna -wydzielana przez dwunastnicę (kwas) stymuluje trzustkę do wydzielania roztworu wodorowęglanu.

Cholecystokinina- wydzielana przez śluzówkę jelita w odpowiedzi na obecność tłuszczu i białka w miazdze pokarmowej. 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 wędrujący zespół motoryczny

Wydzielanie trzustkowe pozostaje pod kontrolą nerwową i hormonalną.

Układ przywspółczulny pobudza wydzielanie.

Sekretyna jest uwalniana pod wpływem kwasu przez komórki neuroendokrynne S w dwunastnicy.

Cholecystokinina (CCK) jest uwalniana przez komórki U w odpowiedzi na działanie tłuszczu w dwunastnicy.

Trzustka: część wewnątrzwydzielnicza i część dokrewna.

część wewnątrzwydzielnicza:

Komórki pęcherzykowe wydzielają enzymy trawienne.

Komórki wyścielające wydzielają płyn o dużym stężeniu HCO₃^-, który jest niezbędny do neutralizacji w dwunastnicy kwasu solnego pochodzącego z żołądka.

Część dokrewna trzustki wydziela hormony: insulinę, glukagon i somatostatynę.

Wysepki Langerhansa zawierają 3 typy komórek A, B i z których każdy wydziela specyficzny hormon:

• insulinę, kom. B

• glukagon, kom. A

• somatostatynę, kom. D

Hormony wydzielane przez trzustkę i ich działanie:

Insulina- reguluje poziom glukozy we krwi, stymuluje komórki ciała do zwiększenia zużycia glukozy, zmniejszenie stężenia glukozy we krwi

•Wydzielana w odpowiedzi na wysokie stężenie glukozy we krwi.

•Hamowanie wydzielania- niskie stężenie glukozy we krwi.

•Niedostateczne działanie -cukrzyca

•Nadmierne działanie- hipoglikemia

Glukagon- reguluje poziom glukozy we krwi—działanie przeciwstawne do insuliny, stymuluje komórki ciała do uwolnienia glukozy do krwi.

• Wydzielany w odpowiedzi na niskie stężenie glukozy we krwi.

•Hamowanie wydzielania- wysokie stężenie glukozy we krwi.

Somatostatyna hamuje wydzielanie hormonów, takich jak gastryna i cholecystokinina. Hamuje też wydzielanie insuliny i glukagonu.

Dojrzewanie insuliny- odtrawienie peptydu (23aa) powoduje powstanie dojrzałej insuliny zbudowanej z 2 łańcuchów A i B. =>

Peptyd C jest miernikiem czynności wydzielniczych komórek B wysp trzustki.

Działanie insuliny

Insulina obniża stężenie glukozy we krwi, ułatwia wchodzenie glukozy do komórek poprzez zwiększenie liczby transporterów glukozy.

Zwiększa syntezę tłuszczy (lipogenezę), triacylogliceroli w tkance tłuszczowej i wątrobie.

Nasila syntezę białka i hamuje jego rozpad.

HORMONALNA REGULACJA PRZEMIANY CUKROWEJ

Wzrost stężenia glukozy we krwi

Insulina

• Hamowanie glikogenolizy

• Hamowanie glukoneogenezy

• Pobudzenie syntezy glikogenu (wątroba)

• Indukcja glukokinazy

• Wzmożona glikoliza (fruktozo-2,6-P2)

Obniżenie stężenia glukozy we krwi

Glukagon

• Aktywacja cyklazy adenilowej

• 
  Pobudzenie rozkładu glikogenu

• Hamowanie spalania glukozy (fruktozo2,6P2

fosforylacja kinaz i dehydrogenazy pirogronianowej)

• Indukcja enzymów glukoneogenezy (karboksylaza fosfoenolopirogronianu)

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)

Etapy pobierania energii z pożywienia =>

Etap I

Pożywienie rozbijane na mniejsze cząsteczki:

Tłuszcze (glicerol i kwasy tłuszczowe)

Polisacharydy (cukry proste)

Białka (aminokwasy)

Etap II

Związki proste są przekształcane w grupę acetylo - CoA

Etap III

Cykl kwasy cytrynowego i fosforylacja oksydacyjna. Są to końcowe szlaki utleniania różnych cząsteczek materiału genetycznego. Acetylo - CoA wprowadza do tego etapu jednostki acetylowe, które są całkowicie utleniane do CO₂

Powstaje ATP

Po posiłku składniki odżywcze są absorbowane przez jakiś czas - faza absorpcyjna.

Faza postabsorbcyjna - zgromadzenie materiału potrzebnego do metabolizmu i syntezy z rezerw organizmu.

Wątroba jest centralnym organem, który przetwarza i rozdziela składniki odżywcze z i do innych narządów. Cukry i aminokwasy przedostają się z jelita do wątroby.

• Nadmiar glukozy przekształca w glikogen i tłuszcz

• Gdy brak glukozy we krwi wątroba uwalnia glukozę do krwi.

• Wątroba przekształca aminokwasy i inne cząsteczki w glukozę w procesie glukoneogenezy

• Wątroba kontroluje metabolizm tłuszczy poprzez produkcję lipoprotein.

Lipoproteiny

Lipoproteiny syntezowane w wątrobie zbudowane są z tłuszczu 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 jelita

HDL (high density lipoproteins)- akceptory cholesterolu, usuwają cholesterol z tkanek i transportują do wątroby gdzie jest syntezowana żółć (dobry).

LDL (low density lipoproteins)- transportują cholesterol do tkanek w celu biosyntezy potrzebnych składników (hormony sterydowe) i magazynowania (zły)

VLDL (very low density lipoproteins) zawiera głównie trójglicerydy, które są transportowane do kom. tłuszczowych i tkanek.

lipoproteiny -podział pracy

chylomikrony : transport triacyloglicerydów

LDL: transport cholesterolu i estrów cholesterolu („zły" cholesterol, transportuje do komórek)

HDL: transport „zużytego" cholesterolu („dobry" cholesterol, transportuje do wątroby)

Względna ilość HDL i LDL wpływa na powstawanie płytek naczyniach

HDL: kobiety 40-80 mg/dl (1,0 -2,1 mmol/l )'

mężczyźni 35-70 mg/dl (0.9 -1,8 mmol/l)

LDL: kobiety 100-106;

mężczyźni 97-116 <135 mg/dl (<3.5 mmol/l)

cholesterol/HDL> 4.5 =>duże ryzyko zawału serca

cholesterol całkowity: kobiety 157-167;mężczyźni 150-174<200 mg/dl (<5.2 mmol/l)

Regulacja apetytu

Podwzgórze(przednia część międzymózgowia) -ośrodek regulacji apetytu- wzajemne oddziaływanie dwóch ośrodków: ośrodka głodu i ośrodka sytości

Ośrodek sytości i głodu znajduje się w podwzgórzu

Leptyna -apetyt i długoterminowy

grelina- krótkoterminowy

Spożycie pokarmu

cholecystokinina (CCK)

glucagon-like peptide

uczucie sytości

Regulacja apetytu(pobierania pokarmu)

4 teorie

•Lipostatyczna - adipocyty produkują hormony (leptyna), informujące podwzgórze o wzroście lub obniżeniu zapotrzebowania na pożywienie

Glukostatyczna- zwiększenie stopnia zużycia glukozy powoduje uczucie sytości. Hipoglikemia stymuluje apetyt.

Termostatyczna-temperatura ciała reguluje pobór pożywienia, apetyt wzrasta gdy jest zimno.

Peptydów jelita - przewód pokarmowy uwalnia polipeptydy:

Cholicystokininę CCK. i GLP-1 (glucagon-like peptide), które oddziałując na podwzgórze hamują pobieranie pokarmu

Grelina- wzrost uczucia głodu

Leptyna (leptos -chudy) jest hormonem produkowanym przez komórki tłuszczowe. Zaburzenia w wydzielaniu tego hormonu mogą mieć związek z otyłością: zmniejszenie stężenia leptyny we krwi prowadzi do wzrostu masy ciała zwierząt doświadczalnych

Brak receptora dla leptyny prowadzi do otyłości, mutacja w genie db/bd. Receptory dla leptyny znajdują się w podwzgórzu.

Leptyna reguluje utrzymanie stałej masy tkanki tłuszczowej =>

Wzrost masy tkanki tłuszczowej powoduje uwolnienie leptyny, która hamuje apetyt i syntezę tłuszczy a pobudza rozkład tłuszczy.

Leptyna jest wydzielana przez adipocyty (komórki tkanki tłuszczowej). Receptor leptyny: podwzgórze (jądro łukowate).

Leptyna daje sygnał, że rezerwy tłuszczu są wystarczające

i zachęca do wydatkowania energii.

Leptyna przez w współczulny system nerwowy, zwiększa ciśnienie krwi i termogenezę.

Mechanizm regulacji przez leptynę

Jądro łukowate w podwzgórzu:

Leptyna stymuluje produkcję neuropeptydów powstrzymujących apetyt: α-MSH (melanocyte stimulatin hormone), który wysyła sygnał do mózgu „Nie jedz!”

W skórze, α-MSH powoduje wydzielanie melaniny, barwnika który powoduje ciemnienie skóry.

Leptyna hamuje produkcję hormonu pobudzającego apetyt: NPY (neuropeptyd Y)

NPY wysyła sygnał do mózgu „Jedz!”

Dodanie oczyszczonej leptyny nie wpływa na zmianę wagi u ludzi tak jak u myszy.

U ludzi spotykana jest inaktywacja genu leptynowego -otyłość u dzieci młodzieży.

Adiponektyna -hormon produkowany w tkance tłuszczowej, krąży we krwi i wpływa na metabolizm tłuszczy i węglowodanów w wątrobie i mięśniach.

Apetyt „krótkoterminowy” jest regulowany przez grelinę i PYY_3-36

Grelina jest krótkim peptydem (28aa), produkowanym przez komórki żołądka. Receptory dla greliny są zlokalizowane w przysadce i podwzgórzu, a także w komórkach serca i adipocytów.

Receptory w przysadce mają wpływ na wydzielanie innych hormonów; receptory w podwzgórzu decydują o powstawaniu uczucia głodu.

Stężenie greliny zmienia się między posiłkami: największe jest przed posiłkiem.

Wstrzyknięcie greliny powoduje uczucie głodu.

Stężenie PYY_3-36 jest krótkim peptydem (34aa), produkowanym przez komórki jelit w odpowiedzi na pokarm przechodzący do jelit z żołądka. Stężenie PYY_3-36 wzrasta po posiłku i pozostaje wysoki przez dłuższy czas, redukuje uczucie głodu.

Zmiany w stężeniu greliny i insuliny we krwi między posiłkami

Choroba Prader - Willego: opóźnienie umysłowe, trudności z chodzeniem, małe ręce i stopy, niezwykły apetyt. Otyłość jest spowodowana nadmierną produkcją greliny, hormonu odpowiedzialnego za uczucie głodu.

Pragnienie

Podwzgórze reguluje mechanizm picia, osmoreceptory znajdują się w podwzgórzu. Zmiany u osmolalności płynów ustrojowych ECF i zmniejszenie objętości płynu zewnątrzkomórkowego pobudza pragnienie.

Utlenienie 1g kwasu tłuszczowego wyzwala ok. 35kJ (17kcal),a utlenienie takiej samej masy aminokwasów albo białek daje ok. 17kJ (4kcal)

Przeciętnie człowiek o masie 70kg ma zapas energii:

-triacyloglicerole (ok11g): 418 00kJ (100 000kcal)

-białka: 104 000kJ (26 000kcal)

-glikogen: 2 500kJ (600kcal)

Gdyby energia ta była przechowywana w formie glikogenu, człowiek ważyłby o 55kg więcej.

Tłuszcze dostarczają od 30do 80% energii niezbędnej do pracy.

Wykorzystanie energii z jedzenia =>

Wydatek energetyczny zależy od intensywności i czasu trwania wysiłku:

Spokojne stanie 4-10kJ/min (1-2.5kcal.min)

Chód po prostej drodze 5-22kJ/min (1.2-5.5kcal/min)

Chód pod górę(16˚) 35kJ.min (9kcal/min)

Jazda na rowerze 14-32kJ/min (3.5 -8kcal/min)

Niedożywienie prowadzi do ciężkich chorób (13% ludności świata cierpi na niedożywienie)

Kwashiorkor -chroniczny niedobór białka, zaburzenie równowagi płynów ustrojowych =>

czynniki wpływające na wydatek energetyczny organizmu

•Podstawowa przemiana materii - ilość energii potrzebna na podtrzymanie podstawowych czynności fizjologicznych

•Działanie termogeniczne pokarmów - ilość energii wydatkowana na stymulację metabolizmu

•aktywność fizyczna - zmienna u różnych osób

•Temperatura otoczenia - przy niskiej temperaturze otoczenia wydatek energetyczny wzrasta

substancje pokarmowe

• Energia

-mężczyźni: 2300 kalorii/dzień

-kobiety 1900kalorii/dzień

• Białko

-0.8gram na kilogram ciała

• Węglowodany

- >50% całkowitej ilości kalorii; włókna

• Tłuszcze

- 30% całkowitej ilości kalorii; nie więcej niż 10% nasyconych tłuszczy

Istotne składniki pokarmowe

• Węglowodany główne źródło energii

• Lipidy - składniki komórek i źródło energii, nasycone i nienasycone

• Białka : 20 aminokwasów

• Witaminy : rozpuszczalne w wodzie (C. B12, kwas foliowy, pantotenowy, B1(tiamina), B2 (ryboflawina) B6 (pirydoksyna B6) i tłuszczach: A, D, E, K

• Składniki mineralne makroelementy; wapń, chlorki, magnez, fosfor, potas, sód i śladowe: chrom miedź, Jod, żelazo, mangan, molibden, selen, cynk

• Błonnik (włókna) niezbędne dla pełnego zdrowia

• Woda najbardziej krytyczny składnik pożywienia

Największą nowością piramidy amerykańskich specjalistów jest dodanie do niej zalecenia codziennej aktywności fizycznej.

1

2

3

4

5

6

Krążenie paliwa w fazie absorpcyjnej

---