Układ trawienny

„Długoterminowa” regulacja przyjmowania pokarmów zachodzi w okresie wzrostu, po chorobach, w trakcie ciąży, laktacji czy karmienia. Szczególną rolę przypisuje się leptynie uwalnianej przez adipocyty, i pobudzającej ośrodek sytości w podwzgórzu. Upośledzenie ekspresji genu ob (obesity) zmniejsza uwalnianie leptyny, natomiast brak receptorów dla leptyny w podwzgórzu (mutacja genu db - diabetes) upośledza reakcję na leptynę. Oba przypadki upośledzają mechanizm sytości.

Aktywność motoryczna i wydzielnicza układu trawiennego regulowana jest na drodze odruchowej przez włókna nerwów autnonmicznych (trzewne, krezkowe górne i dolne), lub przez hormony uwalniane z komórek serii APUD, działające na drodze endo-, para- lub autokrynnej.

Warstwy mięśniowe przewodu pokarmowego wykazują skurcze i zmiany napięcia podlegające kontroli przez: czynniki miogenne (śródścienne sploty mięśniowe), czynniki neurogenne (zewnętrzne nerwy autonomiczne), czynniki hormonalne, czynniki humoralne oraz podstawowy rytm elektryczny (BER).

BER rozpoczyna się wyłącznie w podłużnej (zewnętrznej) warstwie mięśniowej i wywołany jest rytmicznymi zmianami w transmembranowym transporcie jonów Na⁺. Wykazuje cykliczne wahania potencjału membranowego w kierunku de- i hiperpolaryzacji o zakresie 5-15mV. Źródłem BER są komórki śródmiąższowe Cajala (tzw. komórki „rozrusznikowe” o niestałym potencjale membranowym → powolna spoczynkowa depolarzyacja). Fale wolne wędrują z nich do innych komórek warstwy podłużnej przez koneksony i połączenia jonowo-metaboliczne. Dalej przechodzą do warstwy okrężnej (wewnętrznej). Częstotliwość BER u człowieka wynosi:

• w żołądku → 3 cykle/minutę (Hz); prędkość fali ok. 1cm/s

• w dwunastnicy → 12 Hz, w jelicie krętym → 8 Hz; prędkowść fali ok. 20cm/s

• w okrężnicy → 2-3 Hz (proksymalnie) do 6-9 Hz (dystalnie)

BER sam nie wywołuje skurczów, ale wyznacza ich częstotliwość, kierunek i siłę. Skurcze powstają tylko wówczas, gdy towarzysząca BER depolaryzacja osiągnie wartość szczytową, i pojawią się potencjały czynnościowe.

Siła skurczu zależy od chwilowego wzrostu przewodności błony miocytów dla Ca²⁺ (w mniejszym stopniu Na⁺), które wnikając do miocytu wywołują potencjał czynnościowy (potencjał spoczynkowy ~50mV). Do czynników wywołujących potencjał czynnościowy (czyli zwiększające przewodność błony) należą:

• czynniki mechaniczne (np. rozciąganie)

• neurotransmittery (acetylocholina, noradrenalina, substancja P)

• enterohormony (gastryna, cholecystokinina, motylina)

• lokalne czynniki humoralne (serotonina, histamina)

Podczas skurczu ufosforylowana miozyna reaguje z aktyną. Za fosforylację miozyny odpoiewdzialne są: jony wapnia (łączą się z kalmoduliną, który to kompleks rozkłada ATP fosforylując miozynę) i fosfolipaza C (aktywowana przez diacyloglicerol, powstający w cyklu miozytolo-fosfolipidowym).

Żucie jest regulowane odruchowo, przy czym ośrodek integrujący znajduje się w tworze siatkowatym pnia mózgu. Receptory żucia znajdują się w błonie śluzowej jamy ustnej i w mięśniach (proprioreceptory). Drogę dośrodkową stanowią włókna aferentne w nerwach czaszkowych V, IX i X, a drogę odśrodkową włókna efernetne w nerwach czaszkowych V, VII, IX i XII. Mięśnie uczestniczące w żuciu: m. skroniowy, żwaczowy i oba skrzydłowe.

W połykaniu wyróżniamy 3 fazy:

• faza ustna: jest aktem dowolnym, trwa ok. 0,3s. Pozostaje pod kontrolą okolic ruchowych kory mózgu (m. poprzeczny języka i m. bródkowow-językowy nadają językowi kształt łyżeczkowaty, na którym ułożony jest kęs. Następnie zostaje on przesunięty ku tyłowi jamy usytnej i wciśnięty przez język do cieśni gardła i dalej do części ustnej gardła). Przy przechodzeniu pokarmu przez cieśń podrażnienione receptory w błonie śluzowej podniebienia miękkiego, łuków podniebiennych, migdałków i nasady języka prowadzą do odruchowego skurczu mięśni gardła i krtani, i zamknięcia drogi powrotnej do jamy ustnej;

• faza gardłowa: zachodzi dzięki skurczom mm. zwieraczy gardła (górnych, środkowych i dolnych) z jednoczesnym rozkurczem zwieracza gardłowo-przełykowego (górny zwieracz przełyku UES → m. pierścienno-gardłowy). Skucze zwieraczy gardła tworzą falę perystaltyczną, wędrującą z szybkością ok. 5-10cm/s. Zwieracz gardłowo-przełykowy zamyka powrót do gardła po przejściu kęsa. Faza trwa ok. 1,5s i po niej otwierają się zamknięte wcześniej drogi do jamy nosowej, jamy ustnej i krtani;

• faza przełykowa: ma charakter odruchu wywołanego podrażnieniem receptorów jamy ustnej, gardła i przełyku. Impulsy aferentne biegną przez nerwy czaszkowe V, IX i X do ośrodka połykania (układ siatkowaty pnia mózgu), skąd impulsy eferentne do mm. gardła i przełyku biegną przez nerwy V, VII, IX, X i XII.

Ośrodek połykania może być pobudzany lub hamowany przez wyższe ośrodki nerwowe, co może sprawiać wrażenie, ze połykanie jest aktem dowolnym.

Wyróżnia się perystaltykę pierwotną, będącą kontynuacją fali perystaltycznej gardła, oraz perystaltykę wtórną, która może rozpoczynać się na dowolnej wysokości przełyku (jest następstwem zatrzymania się resztek pokarmowych w dowolnym odcinku przełyku, po przejściu perystaltyki pierwotnej).

W części przełyku nad rozworem przełykowym przepony panuje ciśnienie ujemne, a w części pod rozworem → dodatnie. Punkt, w którym następuje odwrócenie ciśnienia odpowiada przejściu przełyku przez rozwór, dzięki czemu pomiar ciśnienia umożliwia określenie tego miejsca.

Neurotransmitterami wywołującymi skurcz przełyku jest głównie acetylocholina i substancja P, a odpowiedzialne za rozkurcz są tlenek azotu (NO) i VIP.

Do mechanizmów zamykających wpust żołądka zaliczamy:

• toniczny skurcz dolnego zwieracza przełyku (LES)

• mechanizm zastawkowy między przełykiem a żołądkiem (kąt Hissa)

• ucisk przełyku przez odnogi przepony

• bierny ucisk ciśnienia śródbrzusznego na dolny, podprzeponowy odcinek przełyku.

Do czynników modyfikujących napięcie LES należą:

Achalazja → nadmierny skurcz LES

W żołądku podobne czynniki powodują skurcz, oprócz nn. współczulnych!

Ponadto, CCK nasila częstotliwość wyładowań potencj. czynnościowych wzmagając skurcze żołądka i jelit, ale hamuje opróżnianie żołądkowe w wyniku skurczu odźwiernika i rozkurczu cz. proksymalnej żołądka.

Żołądek unerwiony jest przez:

• włókna przywspółczulne nerwów błędnych, które tworzą synapsy z neuronami splotu Auerbacha i Meissnera. Neurony pozazwojowe mają charakter cholinergiczny (Ach), peptydergiczny (neuropeptydy: VIP, SP, GRP, somatostatyna) lub nitroergiczny (ATP, NO)

• pozazwojowe włókna współczulne ze splotu trzewnego, mające charakter adrenergiczny.

Proksymalna część żołądka pełni funkcję rezerwuaru, dystalna część natomiast służy do mieszania pokarmu z sokiem żołądkowym. Mieszanie to zacodzi dzięki propulsji (przesuwania pokarmu w kierunku dwunastnicy) i retropulsji („odrzut” w wyniku zamknięcia odżwiernika). Pojemność części proksumalnej wynosi ok. 1,5l choć w wyniku relaksacji adaptacyjnej (uwarunkowanej głównie przez włókna nitroergiczne) może wzrosnąć do ok. 6l. W miarę opróżniania napięcie żołądka ponownie się zwiększa (działanie acetylocholiny przez receptory muskarynowe typu M).

Podczas aktywności skurczowej żołądka wyróżniamy:

• fale I i II (rytmiczne, okrężne skurcze o częstotliwości 2-4/min, trwające 2-20s)

• fale III (skurcze toniczne, trwające ok. 1min.)

W okresie głodu wzrasta częstotliwość i amplituda skurczów związane z pobudzeniem nerwów błędnych i ośrodka głodu.

W okresie międzytrawiennym aktywność skurczowa dystalnej części żołądka jest słabo zaznaczona, ale można zaobserwować okresowo cykle mioelektryczne i motoryczne: międzytrawienne wędrujące kompleksy mioelektryczne lub motoryczne (MMC → migrating mioelectric or motor complex). Składają się z 4 faz. Całość trwa 90-110min.:

• faza I → trwa 45-60min, w zasadzie brak aktywności skurczowej;

• faza II → trwa 10-45 min, skurcze stopniowo narastają;

• faza III → największa częstotliwość i intensywność skurczów;

• faza IV → trwa ok. 5min, jest to stan przejściowy między fazami III i I.

Każdy cykl zaczyna się w połowie żołądka (w okolicy krzywizny większej - tzw. „rozrusznik” żołądka). Gdy jeden cykl kończy się w jelicie cienkim (wszystkie fazy dotyczą więc też jelita cienkiego) i przechodzi na jelito grube, kolejny cykl zaczyna się w żołądku.

MMC kontrolowany jest przez mechanizm „zegarowy” („oscylator”), prawdopodobnie umiejscowiony w śródściennych splotach nerwowych, i podlegający nadrzędnej modulacji. Pobudzająco działają nerwy błędne i niektóre enterohormony, szczególnie motylina. MMC jest natomiast hamowany po przyjęciu pokarmu (wpływ rozciągania żoładka i hormonów wydzielanych po posiłku tłuszczowym: sekretyny i CCK, oraz wydzielanej po posiłku białkowym gastryny).

Przez określenie „wydzielnicze komponenty MMC” rozumiemy wzrost wydzielania żołądkowego, trzustkowego i żółci, towarzyszące fazie III.

Opróżnianie żołądka jest wynikiem współdziałania żołądka, zwieracza odżwiernika i dwunastnicy (gradient ciśnienia). Zwiększony transport zawartości żołądka do dwunastnicy zwalnia dalsze jego opróżnianie, z powodu podrażnienia receptorów błony sluzowej oraz uwalniania hormonów jelitowych w dwunastnicy. Wyróżniamy receptory wrażliwe na jony H⁺ (spadek pH), kwasy tłuszczowe (hydroliza tłuszczy) i roztwory hiperosmolarne (rozpad skrobii do cukrów prostych). Mechanizmy odpoweidzialne za spowolnienie opróżniania pod wpływem podrażnienia tych receptorów obejmują odruchy dwunastniczo-żołądkowe nerwowe i śródścienne, oraz hormony żołądkowo-jelitowe (sekretyna, CCK, glukagon, GIP → żołądkowy peptyd hamujący).

Jelito cienkie unerwione jest przez:

• włókna przedzwojowe przywspółczulne nerwów błędnych;

• włókna zazwojowe współczulne ze splotu trzewnego i krezkowego górnego;

• sploty śródścienne towrzące jelitowy układ nerwowy (ENS) zwany „mózgiem jelitowym”.

Obok klasycznych włókien cholinergicznych i adrenergicznych, układ autonomiczny jelit zawiera również włókna purinergiczne, peptydergiczne i nitroergiczne → tak jak żołądek.

W jelicie cienkim wystepują 2 rodzaje skurczów:

• odcinkowe, zwane również segmentowymi, wahadłowymi lub niepropulsywnymi, odpowiedzialne są za mieszanie miazgi pokarmowej z sokami trawiennymi, i wywołane są skurczami warstwy okrężnej błony mięśniowej;

• perystaltyczne, zwane również robaczkowymi lub propulsywnymi, rozpoczynające się skurczem warstwy podłużnej, przechodzącym na warstwę okrężną. Skurczowi temu towarzyszy obwodowe rozszerzenie jelita → relaksacja „receptywna”

Skurcze odcinkowe maja charakter wyłącznie miogenny, podczas gdy skurcze perystaltyczne są wynikiem śródściennego odruchu perystaltycznego (z receptorów impulsy biegną neuronami dwubiegunowymi splotu Meissnera do neuronów motorycznych splotu Auerbacha, prowadząc do skurczu najpierw warstwy podłużnej, potem okrężnej).

Zewnętrzne nerwy autonomiczne pośredniczą w długich odruchach trzewnych, takich jak:

• odruch żołądkowo-jelitowy (pobudzający perystaltykę)

• odruch jelitowo-żołądkowy (hamujący motorykę żołądka)

• odruch jelitowo-jelitowy (po uszkodzeniu jelita → zahamowanie ruchów robaczkowych).

Drogi do- i odśrodkowe wszystkich odruchów biegną we włóknach współczulnych

Do rozluźnienia zwieracza krętniczo-kątniczego dochodzi po posiłku, w wyniku rozciągnięcia żołądka, wzmożonej perystaltyki, oraz działania gastryny.

Wymioty (emesis) są wynikiem gwałtownych skurczów antyperystaltycznych jelit, żołądka i przełyku. Ośrodek wymiotny znajduje się w opuszce rdzenia (pole najdalsze → area postrema). Receptory znajdują się w przewodzie pokarmowym (szczególnie błona śluzowa gardła), oraz w aparacie przedsionkowym (choroba morska). Długotrwałe wymioty prowadzą do odwodnienia, nagromadzenia we krwi ciał ketonowych oraz utraty H⁺ i K⁺, wywołując alkalozę i hipokaliemię.

Jelito grube unerwione jest przez:

• nerwy błędne i nerwy trzewne miedniczne (S₂-S₄)

• włókna ze splotu krezkowego górnego i dolnego oraz podbrzusznego dolnego

• sploty śródścienne

W jelicie grubym wyróżniamy skurcze:

• odcinkowe - wywołują wcięcia między wypukleniami, nie przesuwają się wzdłuż okrężnicy, ale po pewnym czasie znikają, by pojawić się w innym odcinku

• propulsywne - wywołują ruch wahadłowy w obrębie wypukleń

• perystaltyczne - charakterystyczny jest brak „relaksacji przyjęcia”

• masowe - obkurczeniu ulega segment ~30cm, przesuwając masy kałowe do odbytnicy. Poprzedza je zanik wypukleń. Nasilają się na skutek odruchów takich jak żołądkowo-kątniczy, żołądkowo-okrężniczy czy dwunastniczo-okrężniczy.

Mogą to być skurcze:

• fazowe → są wynikiem skurczów odcinkowych

• typu I: mają amplitudę 1kPa i średni czas trwania ok. 5s

• typu II: mają amplitudę 1-5kPa i średni czas trwania ok. 12-60s

• toniczne

• typu III → skojarzone z ruchami propulsywnymi: amplituda ~0,3-1kPa, trwają1-15min

• typu IV → odpowiadają ruchom masowym: amplituda ~2-10kPa, trwają 2-5min

Odruch defekacyjny powstaje w wyniku podrażnienia mechanoreceptorów okrężnicy. Ma charakter zarówno odruchu śródściennego (powoduje wzmożenie skurczów w okrężnicy zstępującej, esowatej i odbytnicy), jak i rdzeniowego (z ośrodkiem w części krzyżowej rdzenia, drogę odśrodkową stanowią nerwy miedniczne. Prowadzi on do wzmocnienia perystaltyki w obwodowej części jelita grubego). Podczas defekacji dochodzi ponadto do odruchowego skurczu mięśni tłoczni brzusznej, przepony i przepony miednicy. Odruch jest może być kontrolowany przez korę mózgową, do której docierają impulsy z mechanoreceptorów okrężnicy i odbytnicy.

Ślina

Składa się głównie z wody (99,5% objętości). Reszta to: składniki nieorganiczne (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl^- i HCO₃^-) oraz substancje organiczne takie jak: enzymy (amylaza, lipaza), białka osocza, śluz, substancje grupowe krwi (A, B, H → uwarunkowane genetycznie, niezależne od grupy krwi), lizozym (działanie antybakteryjne), IgA, laktoferryna (składuje żelazo, zapobiegając jego wykorzystaniu przez mikroorganizmy jamy ustnej), kalikreina (zamienia białko osocza w bradykininę, powodującą wybitny przyrost przepływu krwi w czasie pobudzenia wydzielniczego slinianek) i inne, np. epidermalny czynnik wzrostu - EGF, oraz prostaglandyny serii E).

Zgodnie z koncepcją dwustopniowego wydzielania Thaysena:

• w pierwszym etapie powstaje ślina pierwotna o składzie podobnym jak w osoczu → Cl^- jest czynnie wydzielany (hamowany przez oubainę, hamującą pompę Na⁺/K⁺), a Na⁺ podąża za nim by utrzymać elektroobojętność. Jony K⁺ i HCO₃^- również przechodzą biernie

• w drugim etapie powstaje ślina ostateczna/wtórna → w kanalikach wyprowadzających Na⁺ jest aktwynie wchłaniany zwrotnie, a K⁺ aktywnie wydzielany. HCO₃^- jest również aktywnie wydzielany w zamian za Cl^-.

Ponieważ przy słabym wydzielaniu ślina powolnie przepływa przez kanaliki, Na⁺ ulega znacznej resorpcji, a K⁺ jest w dużej ilości wydzielany, natomiast przy silnym pobudzeniu wchłanianie/wydzielanie jest odpowiednio mniejsze. Stąd ze wzrostem objętości śliny:

• podnosi się stężenie Na⁺ (ale nigdy nie przekracza stężenia w osoczu), HCO₃^- (osiągając szczyt wynoszący 40-60mmol/l, a więc kilkakrotnie przekraczający stężenie tego anionu w osoczu; wraz z nim rośnie pH śliny z wartości od ok. 5-6 do ok. 7-8) oraz Cl^- (proporcjonalnie do wzrostu objętości);

• maleje stężenie K⁺.

Stężenie Ca²⁺ i Mg²⁺ podlegają stosunkowo niewielkim wahaniom w zależności od objętości śliny.

Ślina spełnia funkcje ochronne (rozpuszcza i wypłukuje resztki pokarmu, buforuje przez mucynę i HCO₃^- kwaśne substancje, ma działanie bakteriobójcze, utrzymuje wilgotne wnętrze jamy ustnej) i trawienną (zlepia cząstki pokarmowe w kęs, wypłukuje pokarm z powierzchni języka, umożliwia odbieranie wrażeń smakowych ułatwiając kontakt z receptorami smakowymi, trawi skrobię → α-amylaza ślinowa (ptialina) i w niewielkim stopniu tłuszcze → lipaza językowa.

Gruczoły ślinowe można podzielić na:

• śluzowe → np. ślinianka podjęzykowa (dostarzca 5% śliny); zawierają komórki śluzowe z kropelkami mucynogenu, produkują ślinę gęstą zawierającą prawie wyłącznie mucynę

• surowicze → np. ślinianka przuszna (dostarcza 25%, a w razie silnego pobudzenia 35% całkowitej wydzielanej śliny); zbudowane są z komórek surowiczych z ziarnami zymogenu, produkują ślinę wodnistą o dużej zawartości białka

• mieszane → np. ślinianka podżuchwowa (dostarcza 60% sliny, w razie silnego pobudzenia 50%); skład śliny zależy od stosunku komórek śluzowych do surowiczych

Jednostką czynnościową gruczołów ślinowych jest saliwon, składający się w pęcherzyków gruczołowych z układem kanalików. Długość wstawek i cewek wykazuje pewne zróżnicowanie w poszczególnych gruczołach ślinowych.

Unerwienie współczulne i przywspółczulne w przypadku gruczołów ślinowych wyjątkowo nie działają antagonistycznie, ale współpracują: oba działają pobudzająco na funkcje wydzielnicze, krążeniowe i troficzne ślinianek, choć układ współczulny w znacznie mniejszym stopniu:

• przywspółczulne → pobudza obfite co do objętości wydzielanie śliny; bierze początek w opuszkowych jądrach ślinowych górnych i dolnych; włókna należą do nerwu VII i nerwu IX. Włókna pozazwojowe mają charakter głównie cholinergiczny (Ach działający na receptory M₁, powodując zwiększone tworzenie IP₃ i wzrost stężenia śródkomórkowego Ca²⁺), niektóre jednak należą do peptydergicznych (VIP, SP) czy nitroergicznych (NO); Środki hamujące hydrolizę Ach (fizostygmina) wzmagają wydzielanie śliny, natomiast środki blokujące receptory M (atropina) powodują uczucie suchości. Suchośc w ustach (kserostomia) utrudnia mówienie oraz ułatwia rozwój uszkodzeń i próchnicę zębów.

• współczulne → pobudza wydzielanie śliny o małej objętości, ale obfitującej w enzymy, mucynę, K⁺ i HCO₃^- ; bierze początek w Th₂-Th₆; włókna pozazwojowe są typu adrenergicznego (NA i A → działają na receptory α- i β-adrenergiczne powodując wzrost śródkomórkowego stężenie cAMP; dopamina → działa na receptory dopaminergiczne).

Czynności wydzielnicze ślinianek (jak i innych gruczołow trawiennych) podlegają niewielkim wpływom dokrewnym, głównie w zakresie wydzielania elektrolitów i białka enzymatycznego:

• aldosteron → hamuje wydzielanie Na⁺, wzmaga sekrecję K⁺

• GH, tyroksyna i kortyzol → mają działanie troficzne i pobudzające wydzielanie białek

Unaczynienie tworzy układ wrotny, składający się z tętniczek pierwotnych zaopatrujących kanaliki, oraz tętniczek wtórnych, zaopatrujacych saliwony. Żyły zaopatrzone są w urządzenia dławikowe, czyli poszerzone naczynia, pełniące rolę rezerwuaru krwi, i utrzymujące wysokie ciśnienie w tętniczkach. Dzięki temu, i dzięki dużej przepuszczalności kapilar saliwonów, mozliwe jest w razie pobudzenia szybkie przechodzenie wody i elektrolitów do wydzielanej śliny.

Wydzielanie podstawowe śliny wynosi średnio 0,33-0,5ml/min, a po silnym pobudzeniu wydzielniczym (ssanie cytryny), może wzrosnąć do 5ml/min.

Wydzielanie żołądkowe

Sok żołądkowy jest mieszaniną wydzielin trzech różnych komórek gruczołowych:

• okładzinowych → zawierają w cytoplazmie anhydrazę węglanową i cyklazę adenylową; wydzielają kwas solny z użyciem pompy H+-K⁺-ATP-azy (antytransportera protonowo-potasowego), ponadto wodę i czynnik wewnętrzny Castle'a; komórki te pobudzane są bezpośrednio przez histaminę działającą przez receptory H_2. Produkowana jest ona z histydyny przez komórki tuczne (ECL), pobudzane do jej syntezy przez gastrynę i Ach.

• głównych → zawierają ziarna zymogenu; wydzielają pepsynogen i niewielką ilość płynu o składzie podobnym do płynu pozakomórkowego

• śluzowych nabłonka powierzchni → wytwarzające śluz o strukturze żelu, przylegający do powierzchni komórek

W zależności od okolicy żołądka, wyróżniamy:

• gruczoły wpustowe → część wpustowa;

• właściwe/trawieńcowe → dno i trzon; uchodzą do dołeczków żołądkowych w liczbie 3-7; składają się z komórek głównych (podstawa gruczołów), okładzinowych (trzon i szyjka), niezróżnicowanych (cieśń gruczołów, stanowią strefę regeneracyjną; różnicują się w komórki nabłonka, okładzinowe lub główne; pobudzane przez GH, gastrynę, TGFα, EGF i poliaminy → sperminę), endokrynnych (komórki enterochromafinowe → serotonina i motylina, komórki D → somatostatyna, a komórki G → gastryna)

• odźwiernikowe → część odźwiernikowa;

Bariera żoładkowa zapobiega przenikaniu jonów H⁺ ze światła żołądka do krwi, oraz jonów Na⁺ w kierukunku przeciwnym. Składa się na nią:

• bariera śluzówkowa/podśluzowa (nabłonek powierzchni, połączenia międzykomórkowe i tłuszczowo-białkowa warstwa tej błony są tylko nieznacznie przepuszczalne dla substancji zjonizowanych, a z łatwością przepuszczalne dla substancji niezjonizowanych i rozpuszczalnych w tłuszczach);

• bariera śluzowa (warstwa śluzu grubości 100-300μm, neutralizuje H⁺ przez zawarty HCO₃^-).

Aspiryna z łatwością przenika tę barierę i dociera do komórek gruczołowych, gdzie ulegają zjonizowaniu, działając uszkadzająco na komórki błony śluzowej częściowo bezpośrednio, częściowo hamując cyklooksygenazę (COX-1 i COX-2), odpowiedzialną za syntezę prostaglandyn (PG pochodzenia COX-1 chroni przed działaniem czynników uszkadzających, a PG pochodzenia COX-2 wpływają na stopień zmian zapalnych). Podawanie PGE₂ i PGI₂ lub ich trwałych analogów zapobiega uszkodzeniom, jak również podawanie kwasów żółciowych lub alkoholu w niskim stężeniu (cytoprotekcja adaptacyjna, powodująca wzmożoną ekspresję i aktywność COX-2).

Wydzielanie żołądkowe badamy określając:

• BAO (wydzielanie podstawowe) → wynosi przeciętnie 2mmol/h (0-5mmol/h)

• PAO (wydzielanie szczytowe, po pobudzeniu insuliną → 0,2j/kg, histaminą → 25μg/kg, histalogiem → 1500μg/kg lub pentagastryną → 6μg/kg) i MAO (całkowite wydzielanie H⁺ w 1 godzinie po pobudzeniu) → wynoszą przeciętnie 20mmol/h (5-30mmol/h)

Próba z insuliną wiąże się z pobudzeniem nerwów błędnych, i zgodnie z metodą Hollandera, wzrost wydzielania po wstrzyknięciu insuliny wskazuje na zachowane unerwienie wagalne. W badaniach na zwierzętach stosuje się żołądeczki unerwione wagalnie (żołądeczki Pawłowa) lub odnerwione (żołądeczki Heidenhaina).

Sok żołądkowy zgodnie z hipotezą dwu komponentów składa się z:

• kwaśnej komponenty okładzinowej, o stałym stężeniu 170mmol/l, lecz różnej objętości

• alkalicznej komponenty nieokładzinowej o stałej objętości i względnie stałym składzie

Przy małej objętości soku przeważa wydzielina nieokładzinowa (Na⁺, Cl^-, K⁺ i HCO₃^-), natomiast przy dużej objętości przeważa wydzielina okładzinowa (H⁺, Cl^- i K⁺). Woda podąża biernie za aktywnie transportowanymi jonami H⁺ i Cl^-, zgodnie z gradientem osmotycznym (w wydzielinie podstawowej 170-190mOsm/l, a przy maksymalnym pobudzeniu → 300mOsm/l).

Bakteria Helicobacter pylori przebywa pod warstwą śluzu, powodując uszkodzenia zapalne błony sluzowej i wywołując owrzodzenia, a nawet raka żołądka (produkuje cytoksyny np. CagA i VacA, które zwiększają sekrecję H⁺ albo przez wzrost uwalniania gastryny, albo bezpośrednio pobudzając komórki ECL do biosyntezy histaminy). Wydzielanie H⁺ można zablokować środkami hamującymi pompę H⁺-K⁺-ATP-azę (omeprazol, lanzoprazol), lub receptory H₂ (cimetydyna, ranitydyna), muskarynowe (atropina) czy gastrynowe (proglumid).

Pepsyna powstaje z pepsynogenu pod wpływem aktywacji przez H⁺. Proces ten odbywa się spontanicznie przy pH poniżej 5, a aktywnie (autokatalitycznie przez samą pepsynę) przy pH 2. Wyróżniamy pepsynogeny grupy I (powstają w komórkach głównych gruczołów trawiennych) oraz grupy II (w komórkach śluzowych nabłonka pokrywającego antrum i dwunastnicę). Różnią się one optimum pH, aktywnością oraz siłą trawienną.

Czynnik wewnętrzny (IF) jest mukoproteidem wydzielanym przez komórki okładzinowe pod wpływem gastryny, histaminy lub insuliny, na ogół równolegle z kwasem żołądkowym, z tym że szczytowe wydzeilanie IF poprzedza szczyt wydzielania kwasu. Wiąże się on z witaminą B₁₂ w niedializujący kompleks, i przenosi ją do miejsca wchłaniania w końcowym odcinku jelita krętego, gdzie przekazuje ją odpowiednim receptorom błony śluzowej. Kompleks IF-B₁₂ jest trwały i nie podlega trawieniu peptycznzemu.

Gastryna jest hormonem heterogennym, występującym w kilku postaciach, charakteryzujących się obecnością tego samego tetrapeptydu C-końcowego: Trp-Met-Asp-Phe-NH₂. Wszystkie mają ten sam zakres działania biologicznego, różnią się jednak aktywnością. Wyróżniamy:

• „dużą” gastrynę (G-34) → pochodzi z prohormonu pro-G-34; jest główną postacią gastryny uwalnianej na czczo; T_1/2=34min;

• „małą” gastrynę (G-17) → pochodzi z prohormonu pro-G-17; jest główną postacią uwalnianą po pobudzeniu, najsilniej pobudza wydzielanie żołądkowe; reszta tyrozylowa może być zestryfikowana kw. siarkowym (G-I) lub niezestryfikowana (G-II); T_1/2=7min;

• „minigastrynę” (G-14)

• tetrapeptyd (G-4) → T_1/2=1,75min

Gastryna uwalniana jest głównie przez komórki G części odźwiernikowej żołądka i początkowych odcinków dwunastnicy. Infekcja H.pylori stymuluje uwalnianie gastryny przez wydzielaną metylhistaminę (pochodne metylowe histaminy są znacznie silniejszymi bodźcami wydzielniczymi, niż ona sama wytwarzana endogennie). Znacznie podwyższony poziom gastryny obserwuje się także przy rozplemie nowotworowym komórek G (zespół Zollingera-Ellisona, gastrinoma).

Uwalnianie gastryny obserwujemy w:

• fazie głowowej → wydzielanie jest niewielkie (20%), pośredniczy w nim GRP uwalniany z zakończeń neuronów peptydergicznych, i niepodlegający wpływom atropiny; wydzielinę cechuje wysokie stężenie kwasu żołądkowego i pepsyny; rozpoczyna się po 5-7min okresie utajenia od zadziałania bodźca (widok, zapach, słyszenie, żucie, połykanie)

• fazie żołądkowej → uwalnianie gastryny jest największe (70%), pobudzane przez GRP, jak i bezpośrednim działaniem produktów trawienia białek, kawy (kofeina nieznacznie wzmaga wydzielanie gastryny, natomiast za działanie wzmagające wydzielanie odpowiedzialne są głównie peptydy zawarte w preparatach kawy, także bezkofeinowej), wina i piwa (podobnie: choć też w pewnym stopniu, to jednak nie tyle ze względu na zawartość alkoholu, ile obecność peptydów i aminokwasów); pobudzający wpływ mają też jony Ca²⁺;

• fazie jelitowej → uwalnianie jest niewielkie (10%); działanie i GRP i produktów trawienia

Uwalnianie gastryny ulega redukcji przy pH3, a całkowitemu zahamowaniu przy pH1. Związane jest to z uwalnianiem somatostatyny z komórek D i hamowaniu parakrynnym komórek G.

Wzrostowi sekrecji H⁺ (np. w wyniku stymulacji gastrynowej) towarzyszy hiperemia (zwiększony przepływ krwi), za którą odpowiedzialny jest NO produkowany przez syntazę NO (cNOS). Przy obecności H.pylori pojawia się indukowalna postać syntazy (iNOS), produkująca duże ilości NO o działaniu wolnorodnikowym, szczególnie w połączeniu z anionorodnikiem ponadtlenkowym.

Wydzielanie żołądkowe jest hamowane przez:

• zanik łaknienia sterowanego przez ośrodek głodu w podwzgórzu (hamowanie ośrodkowe)

• zakwaszenie poniżej pH3 (hamowanie odźwiernikowe)

• zakwaszenie oraz działanie produktów lipolitycznych, kwasów tłuszczowych oraz roztworów hipertonicznych soli i glukozy (hamowanie dwunastnicze).

Wydzielanie trzustkowe

Jednostką czynnościową trzustki są pankreotony, składające się z pęcherzyków wydzielniczych i przewodów wyprowadzających. Przewody wyprowadzające stanowią 4% masy trzustki, a pęcherzyki ok. 80% masy trzustki. Na wyspy (część endokrynna trzustki) przypada 2% jej masy.

Unerwienie przywspółczulne stanowią nerwy błędne, natomiast unerwienie współczulne pochodzi z segmentów Th₁-Th₃ rdzenia kręgowego.

Trzustka wydziela na dobę 1-4 l soku, o osmolarności zbliżonej do osocza krwi i pH (8,0-8,3). Składa się on z wydzieliny wodno-alkalicznej pochodzącej z komórek śródpęcherzykowych i wstawkowych, oraz enzymów wydzielanych przez komórki pęcherzykowe.

Wydzielanie elektrolitów: głównymi kationami soku trzustkowego to jony Na⁺ i K⁺, których stężenie nie podlega większym wahaniom. Zmiennymi składnikami soku są natomiast HCO₃^- i Cl^-. Stężenie Cl^- zachowuje się odwrotnie proporcjonalnie do stężenia HCO₃^- (które rośnie ze wzrostem objętości soku), tak że suma ich stężeń wynosi ok. 170mmol/l, niezależnie od objętości.

Zgodnie z modelem „wymiany dyfuzyjnej” wytwarzanie i wydzielanie HCO₃^- zachodzi następująco: utworzenie gradientu przez czynność pompy Na⁺/K⁺ w błonie przypodstawnej → „wtórny transport czynny” jonów H⁺ na zewnątrz komórki (do płynu zewnątrzkomórkowego i krwi) w zamian za jony Na⁺ → reakcja H⁺z HCO₃^- we krwi z uwolnieniem CO₂, który dyfunduje do wnętrza komórki → reakcja z wodą przy udziale anhydrazy węglanowej → dysocjacja H₂CO₃ na H⁺(i jego czynny transport wtórny do krwi) oraz HCO₃^- → wtórny transport czynny HCO₃^- w zamian za jony Cl^- przez błonę przyszczytową (oraz dyfuzja drogą międzykomórkową do światła kanalików jonów Na⁺ dla zachowania elktroobojętności).

Zgodnie z koncepcją dwuskładnikową Hollandera wydzielina trzustkowa stanowi mieszaninę dwu komponentów: pierwsza o dużej objętości i wysokim stężeniu HCO₃^-, druga o małej objętości wysokim stężeniu Na⁺ i Cl^-. Według koncepcji wymiany dyfuzyjnej pierwotna wydzielina zawiera obok enzymów jony Na⁺ i HCO₃^-. W czasie przepływu przez przewody, HCO₃^- ulega wymianie za Cl^-, dlatego przy silnym pobudzeniu, gdy czas kontaktu wydzieliny z komórkami przewodów jest skrócony, wymiana jest zmniejszona, i przeważa stężenie HCO₃^- nad Cl^-.

Sok trzustkowy cechuje się wysokim stężeniem białka (0,1-10%), którymi są enzymy:

• enzymy proteolityczne → wydzielane w postaci nieaktywnej, jako proenzymy, aktywowane przez enterokinazę i samą aktywną trypsynę; wyróżniamy:

• endopeptydazy (trypsyna, chymotrypsyna A i B, elastaza) → należa do proteaz serynowych; hydrolizują wiązania utworzone przez aminokwasy zasadowe, zwłaszcza lizynę i argininę, ponadto także tyrozynę, fenyloalaninę, tryptofan, leucynę i metioninę;

• egzopeptydazy (karboksypeptydazy A i B) → należą do metaloenzymów (Zn²⁺); hydrolizują wiązania przy końcu C; „A” atakuje wiązania utworzone przez aminokwasy aromatyczne (fenyloalanina, tyrozyna) i rozgałęzione (leucyna, izoleucyna, walina); „B” hydrolizuje wiązania utworzone przez aminokwasy zasadowe (lizyna, arginina)

• enzymy lipolityczne:

• lipaza trzustkowa → wydzielana w postaci czynnej, hydrolizuje wiązania triglicerydów; rola soli żółciowych, oprócz zmniejszania napięcia powierzchniowego, polega na tym, że warunkują łączenie się lipazy z kolipazą w kompleksy o większej aktywności;

• fosfolipaza → wydzielana w postaci nieczynnego prekursora, aktywowanego przez trypsynę; fosfolipaza A (lecytynaza) odszczepia resztę kw. tłuszcz. w pozycji 2 lecytyny tworząc lizolecytynę o właściwościach detergencyjnych; fosfolipaza B odszczepia drugą resztę kwasu tłuszczowego, przekształcając lizolecytynę w glicerofosforan choliny;

• esteraza → rozszczepia estry karboksylowe, cholesterolu i witamin rozp. w tłuszczach.

• enzymy glikolityczne: jest nią α-amylaza hydrolizująca wiązania α-1,4-glikozydowe

• neukleaza i inne...

Wydzielanie enzymów trzustkowych można zahamować stosowaniem inhibitorów syntezy białka (cykloheksymid) lub fosforylacji oksydacyjnej (cyjanki i dinitrofenol).

Etapy produkcji enzymów obejmują: synteza prehormonów w polisomach → transport do cystern siateczki → przemieszczenie do aparatu Golgiego → zagęszczanie i pakowanie do pęcherzyków wydzielniczych → egzocytoza. Ostatnie 2 etapy zachodzą pod wpływem bodźca wydzielniczego.

Regulacja wydzielania trzustkowego:

• w fazie głowowej bodźce uruchamiają odruchy wagalne; stymulacja zachodzi albo bezpośrednio przez pobudzenie cholinergiczne i peptydergiczne komórek pęcherzykowych, albo przez peptydergiczne pobudzenie komórek G do wytwarzania gastryny, a co za tym idzie wzrost sekrecji H⁺, więc wzrost sekrecji sekretyny i wydzielania trzustkowego; ta faza ta odpowiedzialna jest za 20% całości odpowiedzi wydzielniczej trzustki;

• faza żołądkowa pobudza sekrecję trzustkową na drodze odruchów wago-wagalnych; faza ta odpowiedzialna jest za 5-10% wydzielania trzustkowego;

• faza jelitowa odpowiedzialna jest za 70-80% całości wydzielania; główną rolę spełniają sekretyna (wydzielana pod wpływem H⁺ pochodzenia żołądkowego) oraz CCK, GRP i VIP (wydzielane pod wpływem produktów trawienia białek i tłuszczów).

Sekretyna → wszystkie 27 aminokwasów w jej cząsteczce są niezbędne do pełnej aktywności hormonu, który nie posiada specjalnego „centrum aktywnego”. Ma charakter zasadowy, i uwalniana jest pod wpływem zakwaszenia przez H⁺ soku zołądkowego. Czas połowiczego rozpadu wynosi 2-3min, a miejscem katabolizmu są głównie nerki. Pobudza wydzielanie HCO₃^-, hamuje motorykę żołądka i wydzielanie gastryny, pobudza wydzielanie pepsyny, pobudza uwalnianie insuliny.

Cholecystokinina → Występuj e w kilku postaciach (CCK-8, CCK-12, CCK-33, CCK-39 i CCK-54). Niezbędną do aktywności CCK jest C-końcowy heptapeptyd. C-końcowy pentapeptyd we wszystkich postaciach molekularnych CCK jest identyczny jak w gastrynie. Wśród czynników uwalniających CCK największą aktywność wykazują L-aminokwasy, w szczególności fenyloalanina i tryptofan, ponadto polipeptydy i w pewnym stopniu kwasy tłuszczowe (więcej niż 8C), jony H⁺ i sole żółciowe. Istotną rolę w pobudzaniu uwalniania CCK przypisuje się też peptydowi monitorującemu (MP), uwalnianemu z komórek pęcherzykowych, oraz peptydowi uwalniającemu CCK (CCK-RP) produkowanemu przez błonę śluzową jelita. Fizjologiczne dawki CCK stymulują wydzielanie trzustkowe poprzez pobudzenie aferentnych włókien nerwów błędnych, natomiast farmakologiczne dawki pobudzają bezpośrednio komórki pęcherzykowe, poprzez receptory CCK_A. Ponadto CCK powoduje: skurcz pęcherzyka żółciowego, skurcz zwieracza odźwiernika, wzrost motoryki jelita, i wzrost uwalniania glukagonu.

Istnieje interakcja między sekretyną a CCK → CCK potęguje działanie pobudzające sekretyny na wydzielanie HCO₃^-, i na odwrót: sekretyna potęguje działanie CCK na wydzielanie enzymów. Dzięki temu małe ilości każdego z tych hormonów, współdziałając, potęgują wydzielanie.

Pod wpływem bodźca jakim jest pokarm, oprócz czynników pobudzających uwalniane są też czynniki hamujące: polipeptyd trzustkowy (PP), działający na ośrodki nerwów błędnych, oraz somatostatynę i melatoninę.

Interakcja wewnątrz- i zewnątrzwydzielnicza trzustki:

Insulina pobudza syntezę enzymów trzustkowych, natomiast glukagon ją hamuje; Działanie insulinotropowe (pobudzające uwalnianie insuliny) wykazuje GIP, VIP, CCK i enteroglukagon (wpływ „inkretynowy”); somatostatyna ma działanie hamujące. Interakcja zachodzi dzięki:

• transmisji hormonalnej → pokarm po dostaniu się do jelit, zanim ulegnie wchłonięciu już uwalnia hormony żołądkowo-jelitowe, co stanowi sygnał dla uwalniania insuliny;

• transmisji substratowej → działanie wchłanianych produktów trawiennych (np. glukozy);

• transmisji nerwowej → odruchy jelitowo-trzustkowe.

Dzięki transmisji nerwowej i hormonalnej, glukoza podana doustnie powoduje większy wzrost insuliny we krwi, niż glukoza podana pozajelitowo.

Wydzielanie jelitowe

Jelito cienkie składa się z dwunastnicy, jelita czczego i jelita krętego. W dwunastnicy i jelicie czczym występują fałdy okrężne → Kerkringa. Całą powierzchnię jelita pokrywają kosmki, najliczniejsze w jelicie czczym. Po trzy wokół każdego kosmka znajdują się proste cewki → krypty jelitowe (Lieberkühna).

Nabłonek j. cienkiego zawiera komórki gruczołowe w obrębie krypt, oraz enterocyty (komórki chłonne) i komórki kubkowe pokrywające kosmki. Występują też komórki dokrewne: wyróżniamy:

• komórki G wydzielające gastrynę,

• komórki S wydzielające sekretynę,

• komórki I wydzielające CCK,

• komórki EC wydzielające motylinę → uwalniana pod wpływem alkalizacji, wzmaga motorykę żołądka i jelit; hamuje opróżnianie żołądka przez skurcz zwieracza odźwiernika),

• komórki EGL wydzielające enteroglukagon,

• komórki D wydzielające somatostatynę → ma działanie typowo „parakrynne” i polega na hamowaniu uwalniania hormonów żołądkowo-jelitowych, oraz hamowaniu działania gastryny, CCK i insuliny na gruczoły trawienne,

• komórki H₁ wydzielające VIP → należy do rodziny sekretynowej, po podaniu egzogennym obserwuje się hamowanie wydzielania kwas solnego i pepsyny, słabe pobudzenie wydzielania jelitowego, pobudzenie procesów lipolizy i glikogenolizy wątrobowej,

• komórki K wydzielające GIP → należy do rodziny sekretynowej, uwalniany pod wpływem produktów trawienia, hamuje wydzielanie kwasu i pepsyny żołądkowej, hamuje motorykę żołądka, pobudza wydzielanie jelitowe, wzmaga uwalnianie insuliny,

• komórki N wydzielające neurotensynę → uwalniana pod wpływem produktów trawienia tłuszczów i białek; wzmaga wydzielanie soku trzustkowego i jelitowego, hamuje wydzielanie soku żołądkowego, wzmaga motorykę jelitową.

Komórki G, S, I, EC oraz K rozmieszczone są głównie w dwunastnicy, natomiast komórki EGL, D oraz H występują na całej długości jelita cienkiego, a komórki N głównie w jelicie czczym.

Gruczoły dwunastnicze (Brunnera) to poskręcone i rozgałęzione cewkowate twory gruczołowe znajdujące się w dwunastnicy. Przewody wyprowadzające uchodzą do krypt jelitowych. Wydzielina jest skąpa, wysoce śluzowata i alkaliczna (pH 8,2-9,1). Ich rola fizjologiczna wiąże się z duża zawartością śluzu i wydzielaniem HCO₃^-, które osłaniają i chronią śluzówkę dwunastnicy.

Sok jelitowy ma tylko niewielką ilość enzymów trawiennych, które pochodzą głównie z rozpadu komórek nabłonka jelitowego (posiadające zakotwiczone w mikrokosmkach enzymy przystosowane do trawienia kontaktowego). Jedynie enterokinaza, fosfataza alkaliczna i sacharaza są czynnie wydzielane. Wydzielanie jelitowe, oprócz śródściennych odruchów trzewnych i hormonów jelitowych, wykazują też prostaglandyny, zwłaszcza serii E. Prostacyklina wykazuje działanie hamujące.

Wydzielina jelita grubego ma niewielką objętość i obfituje w śluz. Dominuje w niej K⁺ (150-200mmol/l), HCO₃^- (80-155mmol/l), Cl^- (60-70mmol/l) i Na⁺ (3-10mmol/l). Głównym bodźcem jest ucisk i rozciąganie. Mineralokortykoidy, np. aldosteron wzmaga resorpcję Na⁺ i wydzielanie K⁺.

Trawienie i wchłanianie

Procesy transportu jelitowego możemy podzielić na:

• transport bierny → może to być dyfuzja bierna (niskocząsteczkowe substancje, które przenikają wraz z wodą przez pory jelitowe oraz wielkocząsteczkowe, ale rozpuszczalne w warstwie lipidowej substancje, np. kwasy tłuszczowe, monoglicerydy, cholesterol i witaminy rozpuszczalne w tłuszczach) lub dyfuzja ułatwiona (zgodnie z gradientem, ale przy wykorzystaniu nośników, choć bez nakładu energii);

• transport czynny → pompa Na⁺-K⁺-ATP-aza wytwarza elektronegatywne wnętrze enetrocytu, i odpoweidni gradient stężeń dla jonów, aminokwasów, cukrów...

Wchłanianie wody z jelit zachodzi wyłącznie przez pory, i w związku z różnicą ich średnic (czcze~750pm; kręte~340pm; grube~250pm), jest największe w jelicie czczym. Z całej objętości płynów dostających się w ciągu doby do jelit (8-9l), ok. 4,5l wchłania się w jelicie czczym a 3l w jelicie krętym, tak, że w do okrężnicy przechodzi tylko ~1,3l. Kierunek ruchu wody zależy od gradientu osmotycznego wywołanego wchłanianiem elektrolitów i innych substancji osmotycznie czynnych. Zawsze jest to proces bierny, nawet gdy zachodzi przeciwko gradientowi stężeń (z hipertonicznej treści jelitowej). Zjawisko to tłumaczy trójprzedziałowy model transportu: wchłanianie wody przez nabłonek jelitowy (bariera ścisła) zachodzi w wyniku podążania wody za Na⁺ transportowanym czynnie → wzrasta ciśnienie hydrostatyczne → woda przechodzi biernie przez błonę boczno-przypodstawną (bariera luźna) enterocytu do krwi. Gdy jednak osmolarność treści jelitowej stanie się zbyt duża (powyżej 400mOsm/l) następuje odwrócenie kierunku przechodzenia wody, co wywołuje biegunkę → np. po doustnym podaniu siarczanu magnezu.

Wchłanianie Na⁺ → odbywa się dwuetapowo: do enterocytu wnika na drodze dyfuzji ułatwionej przy udziale wspólnego dla aminokwasów lub cukrów transportera, natomiast przez błonę boczno-przypodstawną przechodzi na drodze transportu czynnego. W jelicie krętym, gdzie ze względu na małą średnicę porów transport Na⁺ jest w całości procesem czynnym, transport substancji organicznych pozostaje bez wpływu na wchłanianie Na⁺ i odwrotnie. Insorpcja jonów Na⁺ jest natomaist sprzężona z wydzielaniem jonów K⁺.

Transport K⁺ jest procesem biernym → w górnej części jelita cienkiego wysokie stężenie tego jonu w treści jelitowej sprzyja jego przechodzeniu do wnętrza enterocytów, , natomiast w jelicie krętym i grubym, transportowany jest on biernie do światła jelita na zasadzie wymiany za jony Na⁺.

Wchłanianie Cl^- → zachodzi na drodze wtórnego transportu czynnego, w zamian za wydzielany HCO₃^-, co jest szczególnie nasilone w jelicie krętym i grubym.

Wchłanianie wapnia → zależy od jego postaci fizykochemicznej: rozpuszczalne sole wapniowe wchłaniają się szybko, chyba że się wytrącą w jelicie jako nierozpuszczalne sole węglanowe, fosforanowe, fitowe lub mydła z kwasami tłuszczowymi. Zachodzi w dwóch etapach, pierwszy jest procesem czynnym (1,25-(OH)₂-cholekalcyferol wzmaga syntezę białka transportującego i wiążącego wapń; parathormon pobudza wchlanianie wapnia właśnie za pośrednictwem metabolitów witaminy D), a drugi biernym.

Wchłanianie żelaza → zachodzi głównie w dwunastnicy i początkowej części jelita cienkiego, przy czym proces zależy od postaci fizykochemicznej żelaza, pH treści jelitowej i obecności wydzielin żołądka i trzustki. Sole żelazawe (Fe²⁺) łatwiej wchłaniają się niż sole żelazowe (Fe³⁺), ze względu na to, że Fe³⁺ w alkalicznej treści jelitowej tworzą niewchłanialne polimery. Po wniknięciu do enterocytu Fe²⁺ szybko przechodzą w sole żelazowe, aby połączyć się z apoferrytyną w ferrytynę. W stanach niedoboru żelazo może się wchłaniać i być transportowane przez specjalne białko transportowe wprost z jelit do osocza, z pominięciem etapu łączenia się do ferrytyny. Przy nadmiarze żelaza natomiast, gdy transferyna w osoczu jest w pełni wysycna, żelazo może nie wchłaniać się w ogóle, gdyż ferrytyna w enterocytach tworzy „śluzówkowy blok”.

Wchłanianie witamin → większość witamin wchłania się w jelitach na drodze dyfuzji ułatwionej. Wyjątek stanowi witamina B₆ (pirydoksyna), która podlega transportowi na drodze zwykłej dyfuzji. Witamina B₁, PP i C zależy od jonów Na⁺, natomiast witamina B₂ zależy od soli żółciowych. Kwas foliowy występuje w pokarmach w postaci polimerów, które przed wchłonięciem zostaja rozszczepione przez koniugazę jelitową. Jego wchłanianie natomaist jest procesem czynnym.

Witamina B₁₂ dostarczana jest w pożywieniu związana z bialkiem, z którego uwalnia się w żołądku pod wpływem enzymów proteolitycznych. Wolna witamina wiąże się z haptokoryną, kobalofiliną lub białkiem R. W dwunastnicy enzymy trzustkowe degradują haptokorynę, a witamina B₁₂ wiąże się z czynnikiem wewnętrznym. Receptory dla kompleksu B₁₂-IF znajduja się w jelicie krętym. Łączenie kompleksu z receptorami wymaga obecności Ca²⁺ i pH powyżej 5,5. B₁₂ w stanie wolnym wchłania się zaledwie w 1-2% dawki.

Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach wymagają miceli, w których są transportowane do brzeżka szczoteczkowego enterocytów. Witamina A wchłania się biernie w postaci β-karotenu, niezależnie od stężenia soli żółciowych, podobnie wchłania się witamina D; witamina E wnika do enterocytu za pośrednictwem miceli; witamina K₁ (z pokarmu) wchłania się w procesie wymagającym energii, natomaist witamina K₂ (pochodzenia bakteryjnego) wchłania się biernie z jelit.

Wchłanianie węglowodanów → Glukoza i galaktoza wchłaniają się czynnie przy udziale transportera SGLT. Proces wchłaniania wymaga obecności jonów Na⁺, które zwiększają powinowactwo cukru do transportera. Po wchłonięciu do enterocytu, glukoza opuszcza go za pośrednictwem transportera GLUT2, przechodząc zgodnie ze swoim gradientem stężeń. Fruktoza wchłaniana jest prawie dwukrotnie wolniej, i niezależnie od Na⁺ przy udziale transportera GLUT5 do wnętrza enterocytu, oraz GLUT2 do przestrzeni pozakomórkowej. Hamująco na wchłanianie wpływają gastryna, sekretyna i prostaglandyny; insulina pozostaje bez wpływu na wchłanianie glukozy; glikokortykoidy wzmagaja wchłanianie cukrów z jelit.

Wchłanianie białek → produkty hydrolizy białka wchłaniają się częściowo w postaci wolnych aminokwasów, częśćiowo jako składowe małych peptydów, głównie di- i tripeptydów, przy czym transport wolnych aminokwasów odbywa się wolniej. Występują odrębne transportery dla:

• aminokwasów obojętnych wymagających Na⁺ (Met, Ile, Val, Phe, Trp, Thr)

• proliny, hydroksyproliny i pochodnych metylowych glicyny → aminokwasy wymagające jonów Na⁺, mogące również korzystać z transportera aminokwasów obojętnych

• aminokwasów zasadowych (Lys, Arg, ornityna, cystyna)

• aminokwasów kwaśnych (Glu, Asp), częściowo niezależne od Na⁺

• di- i tri-peptydów

Chorzy z cystynurią (zaburzenia wchłaniania lub resorpcji zwrotnej) nie mają niedoborów aminokwasów, gdyż mogą one być wchłaniane w postaci di- i tripeptydów.

Trawienie i wchłanianie tłuszczów: emulsyfikacja (hamowana przy niskim pH) → lipaza trzustkowa (hydrolizuje estry glicerolu w pozycji 1 i 3; optimum pH wolnej lipazy wynosi 8, optimum połączonej z kolipazą wynosi 6) → tworzenie miceli i transport do brzeżka szczoteczkowego → wchłanianie drogą dyfuzji zwykłej → reestryfikacja wewnątrz enterocytu → tworzenie chylomikronów i uwolnienie do kapilarnych naczyń limfatycznych. Enterocyty produkują na własny użytek ApoAI, ApoAIV, ApoB i ApoCH. Inne apoproteiny, pochodzenia wątrobowego, wychwytywane są przez enterocyty z krążenia i zużywane do produkcji chylomikronów. Triglicerydy zawierające krótko- i średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe również ulegają hydrolizie przy udziale lipazy, ale uwolnione kwasy tłuszczowe dyfundują bez udziału miceli, wprost do krążenia wrotnego. Cholesterol wchłania się z jelit w stanie wolnym → 70% dsotaje się do krwi wraz z chłonką jako składnik chylomikronów, reszta przez krążenie wrotne.

Wchłanianie w jelicie grubym → najsilniej wchłania się Na⁺, z czym powiązana jest eksorpcja jonów K⁺. Jelito grube zdolne jest także do wchłaniania niewielkich ilości amoniaku, glukozy, aminokwasów i kwasów tłuszczowych, oraz niektórych witamin. W skład stolca wchodzi 75% wody (ok. 100ml/dobę) i 25% składników stałych, z czego 30% stanowią bakterie. W jelicie grubym stwierdza się obecnośc takich bakterii jak: Escherichia coli, Aerobacter aerogenes, Lactobacillus bifidus, Streptococcus faecalis, Clostridium Welchii. Reszta składników stałych to wapń, fosforany, ciała tłuszczowe, celuloza czy trudno strawne białko roślinne.

Czynności wątroby

W tym rozdziale jest wiele rzeczy oczywistych, których pisać mi się nie chce... więc proszę sobie powtórzyć anatomię wątroby, i przemiany bilirubiny... ;) Funkcji też nie wypisuje, bo też są oczywiste... wątroba bierze udział we wszystkich przemianach ;)

Żółć → jest lepkim płynem złożonym z wody (w żółci wątrobowe ~97%, w żółci pęcherzykowej ~89%) i składników stałych (3-11%), na które przypada 64% kwasów żółciowych, 18% fosfolipidów, 8% cholesterolu, 3% tłuszczy i kwasów tłuszczowych, 2% bilirubiny i 5% innych...

Żółć zawiera cztery rodzaje kwasów żółciowych: cholowy, chenodeoksycholowy, deoksycholowy i litocholowy. Ich wzajmeny stosunek wynosi 4:2:1:0,1. Są one sprzężone częściowo z glicyną (70%), częśćiowo z tauryną.

Część wtórnych kwasów żółciowych ulega zamianie pod wpływem bakterii jelitowych w tzw. trzeciorzędowe kwasy żółciowe (kwas ursodeoksycholowy).

Żółć zawiera też wolny i zestryfikowany cholesterol (0,6-1,7g/l), wydzielany czynnie do żółci. Stosunek cholesterolu do kwasów żółciowych waha się od 1:20-1:30. Spadek poniżej 1:13 usposabia do wytrącania cholesterolu w postaci mikrokryształków i powstawania kamieni cholesterolowych (wynik zmniejszonej puli kwasów żółciowych lub zwiększonego stężenia cholesterolu). Leczniczo podaje się kwas cheno- lub ursodeoksycholowy.

Mechanizmy wydzielania żółci → wyróżniamy trzy rodzaje mechanizmów transportu:

• anionowy - dla soli żółciowych i barwników żółciowych

• kationowy - dla czwartorzędowych amin

• obojętny - dla glikozydów nasercowych

Kwasy żółciowe wnikają z krwi do hepatocytów przy udziale wspólnego z jonami Na⁺ transportera, działającego w obrębie bieguna naczyniowego hepatocytu, na zasadzie wtórnego transportu aktywnego. Kwasy żółciowe zostają następnie wydzielone do żółci z nośnikiem, ale bez nakładu energii (dyfuzja ułatwiona), a jony Na⁺ zostają czynnie wypompowane.

Woda i elektrolity dostają się do kanalików żółciowych na drodze filtracji osmotycznej, podążając za kwasami żółciowymi.

Na wydzielanie i skład żółci wpływają: sekretyna, glukagon, VIP, gastryna, CCK i histamina. Powodują one wzrost objętości żółci i stężenia w niej HCO₃^- przy równoczesnym spadku stężenia kwasów żółciowych (gastryna, CCK i histamina mają słabszy wpływ niż sekretyna i jej homologi).

Głównym bodźcem opróżniania pęcherzyków żółciowych jest aktywność nerwów błędnych i CCK (rozkurzcają one też zwieracz bańki wątrobowo-trzustkowej → zwieracz Oddiego). NO i VIP powodują rozkurcz pęcherzyka.

Unaczynienie wątroby pochodzi z żyły wrotnej (70%) i tętnicy wątrobowej (30%). Pomiędzy przepływem krwi w tętnicach wątrobowych i w żyle wrotnej zachodzi odwrotne zależność. Jest utrzymywana po części przez adenozynę, która jest stale produkowana przez komórki śródbłonka naczyniowego. Gdy przepływ krwi w krążeniu wrotnym spada, adenozyna jest wolniej wypłukiwana. Lokana produkcja adenozyny prowadzi do rozszerzenia końcowych tętniczek. Skurcz naczyń pod wpływem amin katecholowych zachodzi za pośrednictwem receptorów α₂, prowadząc do skurczu (choć adrenalina w małych dawkach rozszerza!).

---