TRÁVICÍ SOUSTAVA

Během embryonálního vývoje vzniká z entodermu, ústa a řiť z ektodermu.

Funkce:

• příjem potravy a odstraňování nestravitelných odpadních látek

• mechanické a chemické zpracování potravy

• vstřebávání živin

Trávení (digesce): mechanické a chemické zpracování potravy, rozštěpení makromolekulárních látek účinkem enzymů na malé molekuly. Proteiny se rozkládají na peptidy a aminokyseliny, lipidy na mastné kyseliny a glycerol, polysacharidy na monosacharidy.
Metabolismus živin
Vstřebávání (resorpce): prostupování malých molekul skrze membrány střevních buněk do krve nebo lymfy

Trávicí trubice

1. ústní dutina

2. hltan

3. jícen

4. žaludek

5. tenké střevo - připojeny trávicí žlázy

6. slepé střevo

7. tlusté střevo

8. konečník

9. řiť, řitní otvor (anus)

Stěny trávicí trubice mají tyto části:

1. sliznice

2. podslizniční vazivo

3. svalová vrstva

4. vazivový obal

Sliznice

Vystýlá trávicí trubici, zamezuje vstupu škodlivých látek a umožňuje vstřebávání živin. Je tvořena dlaždicovým vícevrstevným, žlázovým a resorpčním epitelem. Mezi epitelem se nacházejí žlázové buňky, které jsou v epitelu roztroušeny nebo se sdružují a vychlipují do hlubších vrstev a tvoří trubičky nebo váčky. Produkují sekrety (zastávají nějakou funkci), nebo exkrety (odpadní produkty). Produkují hodně hlenu, který pokrývá a chrání před mechanickým i chemickým poškozením celou trávicí trubici. Při oddělení od povrchového epitelu vznikají žlázy s vnitřní sekrecí.

Podslizniční vazivo

Je řídké s cévními kmeny. Připojuje sliznici ke svalové vrstvě.

Svalová vrstva

Tvořena hladkou svalovinou s výjimkou začátku trávicí trubice (až po střední část jícnu) a dolního konce konečníku. S výjimkou žaludku (3 vrstvy) je dvojvrstvá. Vnitřní vrstva je uspořádána kruhovitě, vnější podélně. Stahy vytváří peristaltické pohyby, čímž je potrava v trubici posouvána.

Řídký vazivový obal

Pobřišnice tvoří zevní povrch trávicí trubice.

Dutina ústní (cavum oris)

Ohraničena tvrdým a měkkým patrem, rty a tvářemi. Spodinu tvoří jazyk připojený k dolní čelisti podjazykovými svaly.

Funkce:

• příjem potravy

• promísení se slinami

• mechanické a chemické zpracování

Mandle patrová (tonsila palatina)podlouhlá s rozbrázděným povrchem. Jamky (krypty) jsou vyplněny lymfocyty a bakteriemi. Zajišťují imunitu, při zduření se zúží vchod do hltanu, čímž se ztíží polykání.
Mandle nosohltanová (tonsilla pharyngea, zv. nosní) uložena na klenbě hltanu
Mandle jazyková (tonsilla lingualis) pod sliznicí kořene jazyka
Mandle tubární (tonsilla tubaria) pod sliznicí hltanu při ústí Eustachovy trubice.

Zuby (dentes)

• řezáky (incisivus)

• špičáky (caninus)

• třenové zuby (premoláry)

• stoličky (moláry)

Stavba zubu:

• korunka: vyčnívá z dásně

• krček: obklopen dásní, částečně pokryt sklovinou

• kořen: zapuštěn do lůžka dásňového výběžku čelisti

Zuby jsou zasazeny v čelisti v zubních jamkách (alveolách) a ke kosti připevněny vazivem, tzv. ozubicí (peridontium), která vyplňuje štěrbinu mezi kořenem a zubní jamkou. Na povrchu zubu je zubní sklovina (email) tvořena z 98 % anorganickými látkami, je to nejtvrdší tkáň v těle. Vnitřek zubu je vyplněn zubovinou (dentinem), který je tvořen buňkami, zv. odontoblasty, které vysílají do dentinu cytoplazmatické výběžky. Uvnitř dentinu se nachází dutinka dřeňová vyplněná zubní dření (pulpa), tj. vazivovou tkání s nervy a cévami. V oblasti kořene a krčku je dentin kryt zubním cementem.

Mléčný chrup tvoří 20 zubů, mezi nimiž chybí zuby třenové (I - 2, C - 1, P - 0, M - 2), prořezávají se do 1. roku věku, vyměňují se mezi 6 a 18 lety (bez 3. stoliček - zuby moudrosti)
Trvalý chrup má 32 zubů (I - 2, C - 1, P - 2, M - 3)

Onemocnění

Plak: zubní povlak obsahující bakterie a organické kyseliny
Zubní kámen: plak mineralizovaný vápenatými solemi
Zubní kaz: mikroorganismy rozkládají sacharidy na organické kyseliny, ty spolu s bakteriálními enzymy odvápňují sklovinu, po poškození zuboviny dochází k dráždění nervů např. chladem, tlakem aj. a zub bolí
Zánět: proniknou-li bakterie až do dřeně a mezizubního prostoru v dásni
Paradentóza: onemocnění dásní, krvácení, bolest, viklavost až ztráta zubů
Fluoridizace pitné vody a zubních past zvyšuje odolnost zubní skloviny.

Slinné žlázy (glandulae oris)

3 páry (příušní, podčelistní, podjazykové) slinných žláz rozptýlených v podslizničním vazivu tváří, patra a předsíně dutiny ústní produkují na zrakové, chuťové nebo čichové podněty sliny. Podjazykové (glandula sublingualis) a podčelistní (glandula submandibularis) žlázy ústí pod jazykem, příušní (glandula parotis), která je největší u 2. stoličky. Větší množství drobných slinných žláz je rozptýleno na sliznici rtů, patra a jazyka.
Sliny (saliva) vznikají filtrací krevní plazmy a obsahují 99 % vody, 0,7 % anorganických a 0,3 % organických látek. Mucin je součástí hlenu, který obaluje potravu a tím usnadňuje klouzání trávicí trubicí. Ptyalin (enzym amyláza) štěpí α-glykosidové vazby (škrob na maltózu, která dráždí chuťové pohárky) - štěpí až 50 % přijatého škrobu (β-glykosidové vazby, které obsahuje celulóza nejsou lidské enzymy schopné rozštěpit, a proto je pro člověka celulóza nestravitelná). Lyzozym ničí bakterie a choroboplodné zárodky. Za hodinu se může vytvořit až 0,9 l slin.

Řízení sekrece slin

Probíhá pouze nervově, centrum pro vylučování slin se nachází v prodloužené míše. Dochází ke stimulaci parasympatickými a sympatickými nervy. Podnětem pro reflexní řízení je potrava v ústech nebo podněty zrakové, čichové a sluchové pokud souvisí s potravou. Z chuťových pohárků a mechanoreceptorů vedou nervová vlákna signál do prodloužené míchy, následuje sekrece slin.

Jazyk (lingua)

Svalnatý orgán účastnící se tvorby řeči, obrací a posouvá potravu. Kořen jazyka je připojen k jazylce. Na jazyku se nacházejí chuťové pohárky, v nichž jsou chuťové buňky - receptory. Na hrotu jazyka jsou receptory pro sladké a slané chuti, na bocích pro kyselou a sladkou a na kořeni pro hořkou chuť.
Bílý povlak jazyka je tvořen odloupaným epitelem a mikroorganismy a indikuje nemoc.

Po rozžvýkání je sousto polknuto. Polknutí je částečně ovládáno vůlí (posunování potravy do zadní části dutiny ústní) a částečně reflexně (podrážděním smyslových buněk v hltanu) řízeno prodlouženou míchou. Při polykání se hrtan zvedne, hrtanová příklopka se uzavře a zastaví se dýchání, potrava putuje z hltanu do jícnu.

Hltan (pharynx)

Hltan (pharynx)

10 cm dlouhá trubice na konci úst, složená ze tří částí.
1. nosohltan (nasopharynx) - ústí do něj Eustachova trubice
2. střední část otevřena do ústní dutiny (oropharynx)
3. dolní část otevřena do hrtanu (laryngopharynx)
Při mluvení se hltan uzavírá měkkým patrem. Prochází jím vzduch i potrava. Na konci se dělí na hrtan (vpředu) a jícen (vzadu).

Jícen (esophagus)

Trubice dlouhá asi 25 cm začínající na 6. krčním obratli. Prochází mezihrudní přepážkou a bránicí do žaludku. Horní část tvořena příčně pruhovaným, dolní část hladkým svalstvem. Jícen vykonává peristaltické pohyby a tím posouvá potravu do žaludku. Peristaltické pohyby jsou rytmické kontrakce a relaxace svaloviny ve stěně trávicí trubice. Tlak vytvářený peristaltickými pohyby je tak velký, že umožňuje transport potravy do žaludku i v poloze hlavou dolů. Pohyb potravy usnadňuje hlen vylučovaný sliznicí trávicí soustavy.

Řízení činnosti hladkého svalstva trávicí trubice

Zajišťováno nervy vegetativní nervové soustavy a tkáňovými hormony, které vznikají v buňkách některých částí trávicí trubice. Buňky hladké svaloviny jsou také schopny vytvářet svalovou aktivitu nezávisle na nervovém působení.

Žaludek (ventriculus, gaster)

Svalový vak, který pojme 2-3 l potravy, max. může být naplněn 5 l potravy. Uložen v levé brániční klenbě (pod levým lalokem jater). Jícen navazuje na žaludek česlem (cardia). Největší část žaludku tvoří tělo (corpus). Přechod mezi žaludkem a dvanáctníkem se nazývá vrátník (pylorus).
Sliznici žaludku vystýlá jednojaderný, válcový epitel, vychlipující se do vaziva a vybíhající v trubicovité žlázky produkující žaludeční šťávu. Svalovina žaludku je trojvrstvá, mohutná v oblasti vrátníku. Povrch je kryt vazivovou pobřišnicí. V horní části žaludku je vždy trochu spolykaného vzduchu. Potrava je v žaludku zpracovávána mechanicky (pohyby žaludečních stěn) a chemicky (žaludeční šťávou) a vzniká trávenina.

Žaludeční šťáva

Nažloutlá, silně kyselá tekutina (pH = 1). Denně se jí vytvoří 1-2 l. Obsahuje HCl (o koncentraci 170 mmol/l), pepsinogen, mucin, vodu, žaludeční lipázu a anorganické látky.
1. Kyselina chlorovodíková
Vytváří silně kyselé prostředí pro působení enzymu pepsinu. Usnadňuje trávení masa - vazivo bobtná, a svalovina se rozpadá na jednotlivá vlákna. Brání rozkladu některých vitaminů (B₁, B₂, C), zajišťuje nespecifickou imunitu (ničí choroboplodné zárodky). Mění nerozpustné minerály na ve vodě rozpustné soli a štěpí bílkoviny.
2. Pepsinogen
Proenzym, neúčinná forma pepsinu, která se účinkem HCl (kyselého prostředí) mění na účinný pepsin. Štěpí bílkoviny na ve vodě rozpustné polypeptidy. Maximum účinnosti zajišťuje nízké pH.
U kojenců k trávení mléčných bílkovin slouží enzym chymosin.
3. Mucin
Součást zásaditého hlenu, který pokrývá v souvislé vrstvě sliznici a chrání ji před účinkem pepsinu a HCl. Je-li hlenu málo vznikají žaludeční vředy.
4. Žaludeční lipáza
Není moc účinná.

Řízení vyměšování žaludeční šťávy

Nervově i chemicky. Zrakové, čichové a chuťové vjemy prostřednictvím bloudivého nervu stimulují sekreci žaludečních šťáv. Sekreci ovlivňuje také psychický stav. Deprese a strach ji snižují, rozhořčení a agrese zvyšují.
Potrava vstupující do žaludku dráždí sliznici a tím se vytváří gastrointestinální hormony, např. gastrin (vznikají ve sliznici žaludku a tenkého střeva dokud neopustí žaludek všechna trávenina).
Výrazné zvýšení sekrece způsobují bílkoviny, hlavně s menší molekulovou hmotností. Proto silná masová polévka (vývar) před hlavním jídlem působí příznivě na trávení. Alkohol a kofein také zvyšují sekreci.

Plnění žaludku a jeho pohyby

Tekutiny žaludkem protékají, při plnění hustší potravou jsou stěny ochablé. Za 10 - 15 minut po jídle začínají peristaltické stahy žaludeční svaloviny (příčné zaškrcování od česla až k vrátníku) a dochází k promíchání se žaludeční šťávou a tím vzniku tráveniny (chymus). Za 3-4 hod se stahy zesilují, vrátníkový svěrač ochabne a trávenina je vypuzena do dvanáctníku.
Rychlost trávení záleží na obsahu látek v potravě. Při vysokém obsahu sacharidů opouští žaludek za asi 2 h, při vysokém obsahu proteinů za asi 4 h, při hodně tucích za asi 6 h. Dalším kritériem je množství potravy (rychlost je úměrná množství potravy). Důležité je také složení a množství tráveniny ve dvanáctníku. Je-li v trávenině dvanáctníku přítomen tuk, kyselina nebo hypertonický roztok nebo je-li dvanáctník roztažen jsou pohyby žaludku reflexívně i humorálně (látkově) zpomaleny.
Pohyby žaludku jsou ovládány také sympatikem (zpomaluje), parasympatikem (zrychluje) a také záleží na psychickém stavu.

Funkce žaludku:

• zásobárna potravy

• trávení (potrava se mění na tráveninu)

• vypouštění tráveniny po malých dávkách k dalšímu zpracování do tenkého střeva

• nespecifická imunita

Tenké střevo (intestinum tenue)

Tenké střevo je 3-5 m dlouhé, 3-3,5 cm široké (na začátku nejširší, na konci nejužší). Sliznice, tvořící četné řasy, je pokryta drobnými výběžky, tzv. klky (villi), na nichž je resorpční epitel tvořící ještě menší výběžky mikroklky (mikrovilli). Zvyšují plochu střeva až 600krát, celkový povrch lidského střeva je tak asi 300 m².
Do každého klku vede jedna céva rozvětvující se na pleteň krevních vlásečnic. Klky obsahují také začátky mízních cév a snopečky hladkého svalstva. Jsou vysoké 0,5-1,5 mm, při dráždění sliznice se smršťují a natahují.
Mezi klky jsou jednoduché trubicovité střevní žlázky produkující zásaditou střevní šťávu (peptidázy - štěpí bílkoviny až na aminokyseliny, lipázy a amylázy). Pod sliznicí kyčelníku je lymfoidní vazivo s mnoha lymfocyty. V horní části střeva se nacházejí buňky, které při styku s tráveninou produkují hormony sekretin a pankreozymin, jež podněcují slinivku břišní k produkci šťávy.
Tenké střevo zajišťuje promísení tráveniny segmentačními pohyby, tzn. prstencovitými stahy v místech vzdálených od sebe jen několik centimetrů, které se vždy po několika sekundách uvolní a kontrahují se jiná místa střeva. Trávenina se posouvá peristaltickými pohyby, které jsou zde slabší a pomalejší než v jícnu a žaludku.

Části tenkého střeva:

1. dvanáctník (duodenum): 25-30 cm, podkovovitě ohnutý, ústí zde žlučový vývod a vývod slinivky břišní

2. lačník (jejenum)

3. kyčelník (ileum)

Lačník a kyčelník jsou stočeny v kličky a k zadní stěně břišní připojeny tenkou zřasenou blanou, tzv. okružím (mesenterium). Lačník tvoří 3/5 těchto kliček, kyčelník 2/5. Dochází zde k dokončení trávení střevními enzymy, např. erepsin (štěpí proteiny).

Funkce:

• konečná fáze trávení - úplné rozštěpení živin na jednoduché látky

• vstřebávání živin

Trávení v tenkém střevě

Trávenina kyselé reakce přicházející ze žaludku je neutralizována hydrogenuhličitanem z pankreatické šťávy. Enzymy štěpící disacharidy a peptidy jsou zabudovány v membránách epitelových buněk střeva (membránové trávení). Žlázy epitelu střeva produkují jen málo enzymů, ale hodně hlenu.

Vstřebávání látek z tenkého střeva

1. pasivní transport: prostou difúzí na základě koncentračního spádu nebo difúzí za účasti přenašeče, nespotřebovává se energie z ATP, využívá se energie koncentračního gradientu, př. voda, vitamíny rozpustné ve vodě atd.
2. aktivní transport: rychlejší než difúze, látka přenášena přenašečem bez ohledu na koncentraci, spotřebovává se energie z ATP, př. glukóza, aminokyseliny, tuky atd.

Trávicí žlázy

Slinivka břišní (pancreas)

Protáhlá 14-18 cm dlouhá, váží 60-90 g, uložená v ohbí dvanáctníku, s vnější i vnitřní sekrecí. V rámci vnitřní sekrece produkuje inzulín a glukagon.
Je tvořena lalůčky (tubuly) vyúsťujícími trubičkami do hlavního vývodu. Mezi trubičkami se nachází shluky drobných buněk, tzv. Langerhansovy ostrůvky produkující inzulín.
Slinivka břišní produkuje dva druhy šťáv, jednu s vysokým obsahem NaHCO₃ k neutralizaci HCl z žaludku a druhou s trávicími enzymy. Tyto enzymy jsou nejdůležitější v celé trávicí soustavě. Denně je jí vyprodukováno až 2 l. Vylučování řízeno reflexně, humorálně (tkáňovými enzymy) a mechanickými a chemickými podněty.

Enzymy:
trypsinogen: neúčinná forma trypsinu, mění se na trypsin, který pokračuje v trávení bílkovin na peptidy
amylázy (např. sacharáza): štěpí škroby na monosacharidy
lipázy: rozkládají tuky

Játra (hepar)

Největší žláza v těle (1,5 kg) uložená v pravé brániční klenbě. Tvoří ji pravý (větší) a levý (menší) lalok, které jsou složeny z jaterních lalůčků, jež mají tvar protáhlých vícebokých hranolů (velikost 1-2 mm). Povrch jater je hladký, kryje ho pobřišnice.
Každý lalůček je složen z jaterních buněk (hepatocyty) seřazených v trámečky paprsčitě se rozbíhající od sběrné centrální žíly v podélné ose lalůčku. Každý trámeček je ze dvou řad buněk. Do štěrbiny mezi řady vyměšují buňky žluč, která odtéká do jaterních žlučovodů, které se spojují ve dva vývody - z každého laloku jeden. Ty se spojují v jaterní vývod (ductus hepaticus), ke kterému se připojuje vývod ze žlučníku a společným žlučovodem ústí do dvanáctníku. Při ucpání žlučovodu se žluč hromadí v krvi a vzniká žloutenka (žluté zbarvení kůže).
Do jater přivádí krev jaterní tepna (20 % krve) z břišní aorty a vrátnicová žíla (80 % krve) z žaludku, střev, sleziny a slinivky. Krev z jater odchází jaterní žílou do dolní duté žíly.
Vrátnicová žíla přivádějící krev bohatou na živiny se větví na menší žilky a kapiláry. Ve stěnách kapilár se nacházejí hvězdicovité Kupfferovy buňky patřící mezi makrofágy (jsou schopné fagocytózy). Kapiláry ústí do centrálních žil, které se spojují v jaterní žíly, jenž odvádí krev do dolní duté žíly. Jaterní tepna se větví podobně jako vrátnicová žíla. Před vstupem k hepatocytům se žilní a tepenná krev mísí - buňky tak jsou omývány smíšenou krví (okysličená i odkysličená). K hepatocytům se na jedné straně napojují cévy a na druhé straně žlučovod.

Funkce:

• ukládání glukózy ve formě glykogenu

• vytváření glukózy z necukerných složek

• uvolňování glukózy do krve - udržení homeostázy (5 mmol/l plazmy)

• tvorba tuků ze sacharidů

• detoxikace odpadních látek (např. dusíku na močovinu)

• syntéza plazmatických bílkovin

• zásobárna vitamínu B₁₂ a vitamínů rozpustných v tucích (A, D, E, K) a solí (Cu, Fe,…)

• odbourávání hemoglobinu za vzniku bilirubinu

• tvorba krevních bílkovin (albuminy a globuliny)

• syntéza látek pro srážlivost krve (protrombin a fibrinogen)

• tvorba velkého množství tepla

• odbourávání mastných kyselin ß-oxidací

• produkce žluči

Onemocnění jater

Hepatitida typu A
Hepatitida typu B
Hepatitida typu C
Hepatitida typu D
Cirhóza: zánik jaterních buněk, tvorba vaziva a abnormální jaterní tkáně, příčinou je často alkohol
Žloutenka: projevuje se žlutým zbarvením tkání (oční bělima, sliznice, kůže) v důsledku zvýšené hladiny bilirubinu v krve, příčinou bývá poškození jater (zánět, cirhóza) nebo zastavení vylučování žluči žlučovými kameny (žloutenka z městnání žluči)
Žlučové kameny: vznikají z vysráženého cholesterolu, jejich vznik podporuje nadměrný energetický příjem, proto se častěji objevují při obezitě
Infekční mononukleóza

Žlučník (vesica fellea)

Přirostlý na spodní plochu pravého jaterního laloku, 7-10 cm dlouhý o objemu 30-80 cm³. Slouží jako zásobárna žluče. Žluč se zde koncentruje, může dojít k vysrážení cholesterolu a tím vzniku žlučových kamenů.

Žluč (fel, bilis, cholé)

Žlutohnědá vazká tekutina, které se denně vytvoří 0,25-1 l. Obsahuje vodu, soli, žlučová barviva (bilirubin, biliverdin), soli žlučových kyselin (kys. glykocholová a taurocholová) a další látky. Ve žlučníku se 5-10násobně koncentruje reabsorpcí solí a vody stěnou žlučníku. To někdy vede k vysrážení cholesterolu ze žluči a vytvoření žlučových kamenů. Soli žlučových kyselin snižují povrchové napětí - rozptylují tuky na jemné kapénky (emulzi), což usnadňuje trávení a vstřebávání. Způsobují hořkou chuť žluči. Bilirubin způsobuje barvu žluči, ve střevě je odbourán bakteriemi a vzniká urobilinogen způsobující zabarvení stolice. Část urobilinogenu je vstřebána ze střeva do krve a vylučována močí, způsobuje žluté zabarvení moči.

Tlusté střevo (intestinum crassum)

Tlusté střevo dlouhé 1,2-1,5 m a 5-7 cm široké tvoří poslední část trávicí soustavy.

Oddíly:

• slepé střevo (intestinum caecum): dlouhé 6-8 cm, má k sobě připojený červovitý výběžek (apendix vermiformis), tj. lymfatickou žlázu připomínající mandle dlouhou 10 cm.

• vzestupný tračník

• příčný tračník

• sestupný tračník

• esovitá klička

• konečník (rektum): 12-16 cm dlouhý průsvitem 4 cm

Sliznice netvoří klky, neprodukuje žádné enzymy, ale obsahuje žlázové buňky produkující hlen, který usnadňuje klouzání tráveniny. Střevo se plní za 4-8 hodin po požití potravy. Za 18-20 hodin po přijetí potravy z nestrávených zbytků vzniká stolice zabarvená produkty rozpadu žlučových barviv.

Funkce:

• shromažďování nestrávených a nestravitelných zbytků

• vstřebávání solí a vitamínů

• vstřebávání vody (za 24 h se v trávicím traktu vyloučí 4-6 l vody) a tím zahušťování obsahu střeva

• kvasné a hnilobné procesy, při čemž vznikají plyny (oxid uhličitý, methan, amoniak, sulfan) - příčina plynatosti

• kvasné bakterie: zkvašují sacharidy a částečně celulózu, vzniká methan a oxid uhličitý

• hnilobné bakterie: rozkládají aminokyseliny, vzniká amoniak, sulfan a fenoly

• Escherichia coli: vytváří vitamíny B₁₂ a K, které se tlustým střevem

vstřebávají

Trávenina se pohybuje pomocí peristaltických pohybů, které se opakují 3-4krát denně. Pro správnou funkci tlustého střeva je důležitá vláknina (celulóza, pektiny, lignin), která zabraňuje rozmnožování hnilobných bakterií a podporuje bakterie kvasné.
Vyprázdnění stolice z konečníku je reflexní děj. Nahromaděním stolice vzniká v konečníku tlak. Vnitřní svěrač je z hladké svaloviny, nelze ho ovládat vůlí. Vnější svěrač tvoří příčně pruhované svalstvo, lze ho proto ovládat vůlí a tak zadržovat stolici - k defekaci dochází pouze tehdy, když to dovolíme. Centrum řízení defekace se nachází v křížové a prodloužené míše.

Onemocnění žaludku a střev

Porušením rovnováhy střevní mikroflóry (např. antibiotiky) nastávají žaludeční potíže či průjem.
Peptické vředy: poškození žaludku nebo dvanáctníku kys. chlorovodíkovou ze žaludeční šťávy. Projevuje se pálením žáhy, nevolností, ztrátou hmotnosti a gastrointestinálním krvácením. Léčí se klidem, látkami proti okyselování a farmakoterapií. V těžkých případech je nutný chirurgický zákrok.
Zácpa: může být samostatným onemocněním nebo signalizuje jinou chorobu, trávenina se v tlustém střevě pohybuje příliš pomalu, a tak dochází k většímu vstřebávání vody, vyprazdňování je potom obtížné. Vzniká při nedostatku vody nebo může být způsobena křečemi hladkého svalstva, nervozitou a dietou o nízkém obsahu vlákniny
Průjem: zrychlený průchod střevního obsahu, příčinou je porucha trávení, požití potravin, na které je střevo citlivé, infekce, nervozita onemocnění jater, slinivky, střev nebo žaludku. Těžké průjmy způsobují dehydrataci a úbytek iontů (hlavně sodíku a draslíku) Salmonelóza

Pobřišnice (peritoneum)

Vazivová blána ze dvou částí

1. nástěnná pobřišnice: vystýlá břišní dutinu

2. orgánová pobřišnice: tvoří obal orgánů v břišní dutině, obsahuje mnoho lymfatických uzlin

Záněty pobřišnice, které mohou nastat např. po jejím mechanickém poškození jsou velmi nebezpečné.

METABOLISMUS

Souhrn všech reakcí v živých organismech.

Obecná charakteristika metabolismu, význam ATP, enzymy

Bazální metabolismus

Látková přeměna potřebná pro udržení života při tělesném i duševním klidu. Hodnoty bazálního metabolismu (vyjádřené např. v joulech na kg hmotnosti za hodinu) závisejí na pohlaví (ženy asi o 10 % méně než muži), na věku (děti vyšší než dospělí) a na velikosti (menší jedinci mají větší bazální metabolismus). Bazální metabolismus je důležitým ukazatelem fyziologického stavu organismu, je zvýšen např. při hyperfunkci štítné žlázy, při těhotenství, v horečce a při některých emočních stavech. Při fyzické zátěži může metabolismus stoupnout i na více než desetinásobek hodnot bazálního metabolismu.

Pro metabolismus živin platí:

 Živiny se mohou navzájem přeměňovat (bílkoviny jsou nezastupitelné - obsahují dusík, který žádná jiná živina neobsahuje).

 Všechny živiny jsou zdrojem energie.

 Přeměny neprobíhají izolovaně (meziprodukty přeměny jedné živiny jsou důležité pro metabolismus jiných živin).

Přeměna jednotlivých živin

Sacharidy

Škroby jsou štěpeny amylázou ptyalinem ve slinách a pankreatickou amylázou za vzniku disacharidu maltózy. Ta je v tenkém střevě štěpena sacharázou na dvě molekuly glukózy. Sacharóza se v tenkém střevě štěpí na fruktózu a glukózu a laktóza na galaktózu a glukózu (celulózu nejsme schopni strávit). Glukóza je transportována aktivním vstřebáváním (spotřebovává se ATP do kapilární krve a odtud do jater, kde se z ní vytváří zásobní látka glykogen (v malém množství vzniká i ve svalech) nebo tuky. V těle je celkem asi 400 g glykogenu. Uchovává se v játrech a v malém množství také kosterním svalstvu.
V případě potřeby se glykogen přeměňuje zpět na glukózu - zajišťuje homeostázu. Při hladovění glukóza vzniká z aminokyselin. Normální hladina glukózy v krvi se pohybuje mezi 4,5 a 5,5 mmol/l, až do 6,2 mmol/l, po jídle se zvyšuje. Hladina glukózy v krvi je řízena inzulinem, adrenalinem a glukagonem. Obsah glukózy v krvi je důležitý pro mozkovou tkáň, která nemá rezervy sacharidů, a je proto závislá na přísunu glukózy z krve. Ta je významným zdrojem energie, energie se z ní uvolňuje rychleji než z tuků. Sacharidy se přeměňují na tuky, proto se tloustne po moučné stravě.

Oxidace glukózy:

a. Anaerobní glykolýza v cytoplazmě
b. Aerobní štěpení pyruvátu v matrix

Lipidy

Oleje - mají nenasycené mastné kyseliny
Tuky - nasycené mastné kyseliny
Jsou stavební látkou všech buněk (cytoplazma, membrány), zásobní látkou, tepelnou izolací. Chrání orgány (např. ledviny), zprostředkovávají nervový přenos (axony jsou obaleny lipidy - zrychlují vedení vzruchů).
Štěpeny lipázou v žaludku, pankreatickou lipázou a žlučí v tenkém střevě. Soli žlučových kyselin emulgují tukové kapénky (zmenšují je na průměr asi 0,5-1µm) a tím zrychlují trávení tuků (zvětší se plocha tukových kapének přístupná lipázám). Lipázy štěpí tuk na mastné kyseliny a monoacylglyceroly.
V krevní plazmě je určité stálé množství tuku z potravy nebo ze zásobní tukové tkáně. Produkty rozkladu tuků se pasivně dostávají do buněk střevní sliznice, krátké mastné kyseliny přímo do krve vrátnicového oběhu.
Ve střevních buňkách jsou z monoacylglycerolů a delších mastných kyselin syntetizovány triacylglyceroly. Ty se dostávají do lymfy a odtud do krevního do oběhu a do tukové tkáně. Část tuků z vrátnicové žíly se ukládá přechodně v játrech, tuk v tukové tkáni se může štěpit na monoacylglyceroly a mastné kyseliny, které jsou dále metabolizovány. Glycerol se zapojuje do metabolismu sacharidů, mastné kyseliny se štěpí ß-oxidací až na aktivovanou kys. octovou (acetylkoenzym A), která je začleněna do Krebsova cyklu.
Nadbytečný tuk se ukládá do zásoby v buňkách tukové tkáně a tvoří 10-20 % tělesné hmotnosti.
Tuky se nemohou přeměnit na sacharidy, pouze glycerol je možné využít k tvorbě glykogenu a glukózy. Vyšší mastné kyseliny si dokážeme vyrobit (resyntetizovat), některé však jsou esenciální (např. kys. linolová).
Při štěpení tuků se uvolní více energie než při glykolýze, tento proces je však pomalejší. U dospělého člověka o hmotnosti 70 kg může tuk tvořit 1/10-1/15 hmotnosti, tj. energetickou hodnotu asi 300 000 kJ (zásoba na měsíc).

Bílkoviny (proteiny)

Tvoří hlavní stavební součást všech buněk. Esenciální bílkoviny musíme přijímat, neesenciální jsme schopni si vytvořit.
Bílkoviny jsou štěpeny HCl, pepsinem, trypsinem a erepsinem. Štěpí se na aminokyseliny. V krvi je určité množství aminokyselin, které pochází z potravy a z vlastních orgánových bílkovin. Malé množství vzniká při přeměně cukrů.
Transportují se do jater, kde se tvoří krevní proteiny nebo jsou odbourány (přeměněny na jinou aminokyselinu nebo se využijí jako zdroj energie). Mohou být použity k tvorbě vlastních buněčných bílkovin, enzymů a hormonů. Při přeměně aminokyselin se první uvolní aminové skupiny -NH₂, zbytek se štěpí na CO₂ a H₂O. Z -NH₂ skupin se v játrech ornitinovým cyklem vytváří močovina CO (NH₂)₂, která se vylučuje močí.
Bílkoviny se neukládají do zásoby, ale přeměňují se na cukry a tuky. Proto se při větší konzumaci masa nezvětšuje svalová hmota tvořená bílkovinami, ale tuková tkáň. Denně se v těle přeměňuje asi 100 g bílkovin.
Obsah bílkovin v jednotlivých potravinách je různý, např. chléb obsahuje všechny esenciální aminokyseliny, ale nedostatek lysinu. Naopak mléko má všechny esenciální aminokyseliny, a nadbytek lysinu.

Voda

Tvoří asi 60 % hmotnosti těla (21-43 ml/kg). 1/3 je intracelulární, 2/3 extracelulární (krev, lymfa, tkáňový mok).
Vstřebává se v celé trávicí soustavě, hlavně ve střevech.

Ionty

Na⁺ - do organismu se dostávají z potravy a soli. Vážou vodu, jsou extracelulární, společně s Cl^- ovlivňují osmotickou hodnotu tělních tekutin. Zvýšená potřeba je při pocení.
K⁺ - intracelulární, udržují osmotický tlak a ovlivňují činnost srdce.
Ca²⁺ - ukládají se v zubech a kostech (slouží i jako jejich zdroj), zajišťují přeměnu protrombinu na trombin při srážení krve, svalovou kontrakci, polovina přijatého vápníku není spotřebována - je vylučována močí.
I^- - nutný pro činnost štítné žlázy (hormony odvozené od tyrosinu mají 2 nebo tři atomy I)

Vitaminy

METABOLISMUS

Obsah
Obecná charakteristika metabolismu, Význam ATP, Enzymy

Obecná charakteristika metabolismu

Metabolismus zahrnuje látkový metabolismus (přeměny látek) a energetický metabolismus (přeměny energií).
Základními způsoby metabolismu jsou heterotrofie a autotrofie.

Děje přeměny látek:

• vznik stavebních součástí buněk a tkání z jednoduchých látek

• vytváření látek biologického významu - hormony, enzymy, krevní barvivo

• uvolňování energie

• ukládání zásobních látek

Heterotrofie: organismy či buňky získávají jako zdroj uhlíku organické sloučeniny a kyslík. Část organických látek oxidují na látky s nízkým obsahem energie (CO₂, H₂O) a získanou energii využívají k zajištění životních dějů.
Autotrofie: organismy získávají jako zdroj uhlíku CO₂ a energii buď oxidací anorganických látek (chemolitotrofní bakterie), nebo ve formě světelné energie (fotoautotrofní organismy, fototrofní bakterie a rostliny).

Dále způsoby metabolismu rozlišujeme podle přítomnosti kyslíku.
aerobní metabolismus: potřebuje kyslík
anaerobní metabolismus: bez přítomnosti kyslíku - kvašení (fermentace)

V metabolismu probíhají reakce anabolické a katabolické.
anabolismus (asimilace): skladné procesy, syntéza složitých organických molekul, z jednoduchých látek se vytvářejí látky složitější, děje endergonické (energie se spotřebovává), např. syntéza nukleových kyselin, bílkovin ad.
katabolismus (disimilace): rozkladné procesy, ze složitějších sloučenin vznikají látky jednodušší, jsou to děje exergonické (energie se uvolňuje), např. anaerobní glykolýza, ß-oxidace
Přeměna látek není jen jednou reakcí, ale celou řadou reakcí - vytvářejí se tak anabolické nebo katabolické dráhy.

Metabolické děje jsou jako celek jednosměrné, protože se při nich část energie přemění na energii tepelnou, kterou nelze zcela převést na jiné formy energie. Metabolické procesy zároveň směřují k vyšší uspořádanosti soustavy.
Živé soustavy jsou termodynamicky nestabilní: mohou v nich proběhnout reakce spojené s uvolněním velkého množství Gibsovy energie. Takové reakce však neprobíhají protože mají vysokou aktivační energii - jsou kineticky stabilní.
Aby mohli probíhat metabolické děje musí být přítomny katalyzátory, které snižují aktivační energii, reakce usměrní a řídí jejich rychlost. Takovými katalyzátory jsou enzymy. Jsou velmi specifické, katalyzují reakci jediné látky, tzv. substrátu na zcela určitou sloučeninu (produkt). Enzymy mohou katalyzovat jen reakce exergonické, endergonické děje mohou probíhat jen v závislosti s ději exergonickými.
Reakce přeměn látek na sebe navazují, produkt jedné reakce tvoří substrát reakce druhé. Takto se vytváří tzv. metabolické dráhy. Aktivitu enzymů ovlivňuje přítomnost některých iontů či metabolitů, určují rychlost reakce příp. která metabolická dráha bude využita.

Nahoru

Význam ATP

Chemické složení ATP
K jeho syntéze z adenosindifosfátu se využívá energie uvolněná při katabolismu a část světelné energie. Hydrolýzou každé z jeho pyrofosfátových vazeb se získá asi 30 kJ.mol^-1, hodnota závisí na koncentraci látek. K prosté hydrolýze ATP však v buňkách dochází velmi zřídka. Častěji se fosfátová skupina přenáší na molekulu substrátu, takový derivát potom vstupuje do reakcí do nichž původně vstoupit nemohl.
ATP se také může navázat na enzym, který pak katalyzuje reakci, která potřebuje dodání energie. Molekuly ATP jsou prostředníky mezi reakcemi, které energii poskytují (exergonické děje) a reakcemi, které energii spotřebovávají (endergonické děje). Molekula ATP je natolik velká a dostatečně polární, že nemůže procházet plazmatickou membránou a neuniká tedy do okolí.
Katabolické děje, které dodávají energii k tvorbě ATP se nazývají oxidoredukční. Elektrony ze soustav o nižším oxidačně redukčním potenciálu přecházejí do soustav o potenciálu vyšším. Donor elektronů je tvořen organickými sloučeninami, akceptor elektronů tvoří organické sloučeniny při anaerobním metabolismu nebo soustava voda - kyslík při metabolismu aerobním.
dehydrogenace: biologická oxidace substrátu při níž se odtrhují dva atomy vodíku (dva elektrony a dva protony).
Aerobní metabolismus
přenosem dvojice elektronů na molekulový kyslík (vznikne O^2-) lze získat energii k syntéze tří molekul ATP. Dojde-li k úplné oxidaci organických látek na CO₂ a vodu vzniká z jedné molekuly glukózy 36 molekul ATP. Přenos elektronů z organických látek na kyslík je podstatou buněčného dýchání.

Nahoru

Enzymy

Látky bílkovinné povahy, mají funkci biokatalyzátorů, bez nich by reakce nemohly probíhat při teplotách vhodných pro život (většinou 0-60 °C) nebo by probíhaly pomalu.
V jedné eukaryotické buňce jich je až několik desítek tisíc.
Jejich specificky uspořádané postranní skupiny aminokyselin jsou schopny vázat molekulu určité látky (substrátu) nebo dvě molekuly dvou látek, které spolu mají reagovat. Reakcí mezi bílkovinou molekulou a molekulou substrátu vzniká ze substrátu jiná látka (produkt). Na tomto principu se zakládá katalycká funkce enzymů.
Enzymy mohou obsahovat skupiny nesložené z aminokyselin, ale podílející se na katalycké reakci, např. volně vázané (schopné disociovat od enzymu) koenzymy.

Nahoru

Krebsův cyklus (cyklus kyseliny citrónové, citrátový cyklus)

Probíhá v matrix. Aktivovaná kyselina octová reaguje s kyselinou oxaloctovou a vzniká kyselina citrónová. V průběhu cyklu se dvěma dekarboxylacemi odstraní dva atomy uhlíku ve formě CO₂, tj. stejné množství jaké bylo do cyklu přineseno Acetylem-CoA a uvolňuje se jedna molekula ATP. Čtyřmi dehydrogenacemi se uvolňuje vodík. Tři molekuly koenzymu NAD⁺ a jedna molekula koenzymu FAD (flavinadenindinukleotid) se navázáním vodíku redukují (3 NADH + H⁺ a FADH₂) a přenášejí ho do dýchacího řetězce. Na konec se regeneruje kyselina oxaloctová.
Souhrnně: CH₃CO-S-CoA + 3 H₂O = 2 CO₂ + 8 H⁺ + 8 e^- + HS-CoA

                           3 NADH + H⁺ a FADH₂

Acetyl-CoA vzniká nejen při dekarboxylaci kys. pyrohroznové (z cukrů), ale i při štěpení tuků a bílkovin, a jelikož meziprodukty Krebsova cyklu bývají využity i k různým biosyntézám týká se Krebsův cyklus metabolismu všech živin.

Dýchací řetězec

Je to řetěz oxidačně-redukčních reakcí. Protony i elektrony přinášejí redukované koenzymy NADH + H⁺ a FADH₂. Protony se na začátku uvolňují do prostředí. Elektrony jsou přenášeny řadou přenašečů ve vnitřní membráně mitochondrií po spádu potenciálu a při tom se syntetizuje ATP.
Syntézu ATP v dýchacím řetězci označujeme jako oxidativní fosforylaci. Je velmi podobná fosforylaci probíhající na thylakoidech během fotosyntézy. Při přenášení elektronů se uvolňuje energie, díky které je umožněn přesun protonů přes membránu z matrix do mezimembránového prostoru, kde se zvyšuje jejich koncentrace. Tak vzniká na membráně protonový gradient (gradient pH) způsobený rozdílnou koncentrací protonů v matrix a mezimembránovém prostoru. Protony se zpět do matrix vracejí přes enzym ATP-áza, která energii uvolněnou při přechodu protonů ukládá do ATP. K syntéze 1 molekuly ATP je třeba přechodu dvou protonů do matrix. Při této fosforylaci vzniká více ATP než během fotosyntézy.
Na konci řetězce se elektrony přenášejí na molekulární kyslík, a tak vznikají kyslíkové anionty, které se slučují s protony na vodu. 2 H⁺ + O^2- = H₂O
Při oxidačních pochodech v mitochondriích vznikne celkem 36 molekul ATP na jednu molekulu glukózy.
Enzymy, které katalyzují reakce Krebsova cyklu a dýchacího řetězce se nacházejí a vznikají ve vnitřní membráně mitochondrií.

Spřažení přenosu elektronů ve vnitřní membráně mitochondrií s tvorbou ATP

---