Fyziologie trávení a vstřebávání Funkce trávicího ústrojí (GIT - gastrointestinální trakt) O/ Trávení vmechanické a chemické zpracování potravy O/ Vstřebávání vpřestup látek stěnou GIT do krve O/ Přeměna a skladování živin O/ Vylučování vodstraňování nestrávených zbytků potravy a zplodin metabolismu Stavba stěny trávicí trubice O/ Vnitřní vrstva v tvoří ji sliznice -- mukóza v produkuje hlen (mucin) O/ Podslizniční vrstva v tvoří ji submukóza v obsahující krevní cévy, nervovou pleteň (plexus submucosus Meissneri) a žlázky odpovídající za sekreci trávicích enzymů O/ Vnitřní vrstva svaloviny v tvoří ji cirkulární svalovina v místní pohyby O/ Vnější vrstva svaloviny v tvoří ji svalovina podélná v peristaltické pohyby v mezi dvěma vrstvami svaloviny je další nervová pleteň (plexus myentericus Auerbachi) O/ Serózní blána v její pomocí se přivádí k trávicí trubici cévy (arterie, žíly,lymfatické cévy) v v dutině bříšní je tvořená peritoneem Příčný řez tenkým střevem Principy motility GIT O/ Typy pohybů v GIT v Celkové v propulzivní (peristaltické) pohyby vposun tráveniny v Místní v pohyby segmentační a kývavé vmíchání tráveniny TH míchání a aborální posun tráveniny (chymu) a posun Principy motility GIT O/ Řízení pohybů v plexus myentericus Auerbachi a plexus submucosus Meissneri v v horní třetině žaludeční stěny centrum -- provokuje pohyby hl. svaloviny (BER) v sympatikus (-) a parasympatikus (+) v lokální hormony Krevní zásobení GIT O/ Tepny přivádějící krev do trávicího traktu - truncus coeliacus, arteria mesenterica superior a arteria mesenterica inferior O/ Truncus coeliacus - zásobuje krví žaludek, duodenum, játra, slezinu a pankreas O/ Arteria mesenterica superior a arteria mesenterica inferior - zásobují krví tenké a tlusté střevo O/ Arterioly procházejí do stěny střevní a šíří se až do klků a do submukózy (první kapilární systém) * přispívají k sekrečním a resorpčním funkcím GIT Krevní zásobení GIT O/ Žilní krev odtéká splanchnickým systémem ze střev, pankreatu a sleziny-> portální žíla (vena portae) -> jater -> jaterní sinusoidy (druhy kapilární systém) O/ Zde resorpce téměř všech ve vodě rozpustných živin do retikuloendotelových buněk a do hepatocytů O/ Krev z jater -> jaterní žíly (vena hepatica) -> dolní dutá žíla (vena cava inferior) - PP O/ Látky ve vodě nerozpustné -> střevní lymfatické cévy -> hrudní mízovod -> krev O/ Portální systém -- dva za sebou řazené kapilární systémy Řízení činnosti GIT 1. Nervové řízení v od jícnu až po anus v dvě nervové pleteně -- nervový systém střeva * Plexus myentericus Auerbachi - motilita * Plexus submucosus Meissneri -- sekrece a lokální prokrvení v mechano- a chemoreceptory -- sliznice GIT => místní reflexy (distenze zažív. trubice vyvolá kontrakci svaloviny), uvolnění hormonů v Vegetativní nervový systém -- parasympatikus a sympatikus Řízení činnosti GIT 2. Humorální řízení v hormony endokrinních žláz -- tyroxin, somatotropin, aldosteron v tkáňové hormony -- ovlivňují sekreci tráv. šťáv a motilitu Úloha gastrinu v řízení činnsoti GIT Úloha CCK v řízení činnosti GIT Schéma hormonálního řízení pochodů v GIT na příkladu CCK Úloha sekretinu v řízení činnosti GIT Dutina ústní O/ Hlavní funkce v Funkce související s trávením l Přijetí potravy l Příprava potravy pro další zpracování l Zprostředkování počitku chuti l Tvorba sousta a obalení hlenem l Zprostředkování polykacího reflexu v Funkce nesouvisející s trávením l Nespecifická imunitní ochrana organismu l Artikulace O/ Žvýkání - mechanické rozmělnění potravy O/ Sekrece slin (1-2 litry)-- podmíněný, nepodmíněný reflex, nervové řízení - složení slin -- 99,5% vody, mucin, a-amyláza, lyzozym, imunoglobulin A, HCO[3]^-, K^+, Cl^-, Na^+, Ca^2+ O/ Enzymy: slinná a-amyláza, (jazyková lipáza) Jícen O/ Transportní funkce O/ Polykání -- složitý reflexní děj, za soustem kruhová kontrakce, rychlost posunu 4 cm/s O/ Horní třetina příčně pruhované svalstvo, později se mísí s hladkou svalovinou O/ Dolní jícnový svěrač - kardie Žaludek O/ Žaludeční šťáva v2-3 litry denně vPrázdný žaludek -- neutrální až slabě zásadité pH vParietální a hlavní (peptické) buňky vSložení: proteolytické enzymy (pepsiny), vnitřní (intrinsic) faktor, mucin, HCl, voda, ionty vPepsiny tráví asi 20% bílkovin ze stravy vOstatní enzymy žal šť.: žal. lipáza, amyláza a želatináza vHlavní úlohy HCl: * Aktivace neúčinného pepsinogenu na pepsin * Zajištění pH při němž je pepsin nejúčinnější * Bobtnání vaziva v mase a tím rozvolnění jeho struktury a umožnění působení enzymů * Denaturace bílkovin (narušení struktury) * Redukce železa a vápníku na dvojmocné ionty a tím umožnění jejich vstřebání ve střevě * Zabránění inaktivace vitaminu B[1], B[2] a C oxidací * Další stupeň antimikrobiální ochrany GIT Řízení produkce HCl v žaludku Žaludek O/ Řízení žaludeční peristaltiky a sekrece v V klidu -- nervus vagus v Po příjmu potravy -- aktivace žaludeční sekrece -- 3 fáze * 1. reflexní fáze -- cefalická -- secernace žal. štávy na psychické či senzorické podněty. Zprostředkováno bloudivým nervem. Uvolnění gastrinu * 2. žaludeční fáze -- gastrická -- mechanické podněty => vylučování žaludeční šťávy reflexně, chemické faktory => gastrin Cefalická fáze řízení činnosti GIT Gastrická fáze řízení činnosti GIT Žaludek * 3. střevní fáze -- intestinální - přestup chymu do duodena => sekrece hormonů (sekretin, VIP, somatostatin, GIP) Intestinální fáze řízení činnosti GIT Žaludek O/ Doba setrvání stravy v žaludku vVoda 10 -- 20 minut vSmíšená kolem 4 hodin vS převahou cukrů 2-3hodiny vBohatá na tuky až 7 hodin O/ Jak ovlivnit trávení ? vVzhled a lákavost potravy, aperitiv před jídlem, ochucení jídla O/ Vyprazdňování žaludku vPeristaltická vlna -> pylorus -> duodenum vZpětná vazby vŘízení nervové a hormonální - sekretin, CCK Tenké střevo O/ Duodenum -- dvanáctník vŘídí sekreci a vyprazdňování žaludku (nervově a humorálně) vNa Vaterskou papilu ústí vývody pankreatu a žlučníku => tráv. enzymy, pankreat. šťáva a žluč vVstřebávání vit. B[1], B[2] a C O/ Duodenum => jejunum (lačník)(40%) => ileum (kyčelník)(60%) O/ Průměrná délka * Dudoenum 26 cm * Jejunum a ileum 260 cm * Tlusté střevo 110 cm Játra O/ Největší žláza v těle O/ Hlavní funkce: l Tvorba žluči l Skladování a uvolňování cukrů l Tvorba močoviny l Metabolismus cholesterolu l Vytváření plasmatických proteinů l Metabolismus tuků l Inaktivace některých polypetidových hormonů l Redukce a konjugace steroidních hormonů kůry nadledvina gonád l Syntéza 25-hydroxycholekalciferolu (kalcidiol) l Detoxikace léků a jedů l Uskladňování vitaminů -- A, D, K a B komplex l Uskladňování Fe v podobě feritinu Metabolická funkce jater O/ Portálním oběhem přívod látek vstřebaných ve střevě -- degradace, přestavba, skladování O/ Křižovatka intermediárního metabolismus O/ Metabolismus sacharidů: l Glu => glykogen (zdroje -- glycerol, AK, laktát) * Ovlivněno hormonálně -- inzulin a glukagon l Fru, gal => glu l Glukoneogeneze (vznik glu či gly z nesachar. zdrojů) l Glykolýza -- odbourávání glu a tvorba energie l Aerobně -- pyruvát -> oxidace v citrát. cyklu na CO[2] a H[2]O (38 mol ATP) l Anaerobně -- laktát ( + 2 mol ATP) Metabolická funkce jater O/ Metabolismus lipidů - MK l b-oxidace MK -> AcetylCoA -> citrátový cyklus za vzniku energie, CO[2] a H[2]O l Syntéza - TAG, lipoproteinů, cholesterolu, fosfolipidů l Modifikace --saturace, desaturace, elongace, zkracování řetězce MK l Kys. linolová a linolenová -- substrát pro syntézu eikosanoidů (tromboxyna, prostaglandiny, prostacykliny, leukotrieny) l Tvorba ketolátek (při omezeném přívodu S) z neesterifikovaných MK -- zdroj E l Syntéza cholesterolu a žluč. solí Metabolická funkce jater O/ Metabolismus proteinů l P -- základní stavební kameny -- proteosyntéza l Syntéza neesenciálních AK l Přestavba, degradace AK l Syntéza plasmatických bílkovin (albumin, proteiny akutbní fáze...) l Syntéza močoviny z amoniaku v cyklu močoviny l Syntéza kyseliny močové, purinů, pyrimidinů,¨CP atd. l Syntéza apoproteinů l Tvorba glukózy - glukoplastické AK, např. alanin, arginin, asparát l Tvorba acetátu či acetylCoA -- ketoplatické AK, např. leucin Žlučník O/ Žluč -- tvorba v játrech O/ Tvorba žluče: dva mechanismy v A) závislý na žlučových kyselinách - primární a sekundární žlučové kyseliny v B) nezávislý na žlučových kyselinách O/ Žlučník -- koncentrace žluči asi 12x O/ Denně 500 -- 600 ml žluči o neutr. až slabě kyselém pH O/ Kontrakce a vyprázdnění v reflexivně, humorálně - CCK Pankreas -- slinivka břišní O/ Papilla Vateri, ductus accessorius O/ Pankr. šťáva: 1- 2 l denně O/ Složení: voda, HCO^3-, trávicí enzymy O/ Řízení sekrece: nervové, sekretin, CCK Pankreatické enzymy O/ Proteázy -- enzymy štěpící bílkoviny v Trypsinogen => trypsin v Chymotrypsinogen => chymotrypsin v Prokarboxypeptidáza A, B => karboxypeptidáza A, B O/ Pankreatická a-amyláza -- štěpí cukry v Štěpí škrob a glykogen => oligo- a disacharidy (maltóza, maltotrióza, a-dextrin, laktóza, sacharóza) O/ Pankreatická lipáza -- štěpí tuky v Pankreatická lipáza štěpí triacylglyceroly => monoacylglyceroly a volné MK v Prokolipáza => kolipáza v Chlesterylesterhydroláza O/ Nukleázy (ribonukleáza, desoxyribonukleáza), elastázy, fosfolipázy, kolagenázy Tenké střevo O/ Trávení a vstřebávání O/ Délka: 4-7m, vnitřní plocha povrchu sliznice s mikrokly -- až 2 miliony cm^2 O/ Sliznice -- řasy - klky, mikroklky - kartáčový lem O/ Na1 mm^2 -- 20 -- 40 klků O/ Délka klku 0,5 -- 1cm O/ Lieberkühnovy krypty a Brunnerovy žlázy Tenké střevo O/ Střevní šťáva -- 1,5 -- 2,6l, pH 7,5 -- 8,0 ^O/ Brunnerovy žlázy -- hustý alkalický hlen, roztok elektrolytů bohatý na HCO^3- O/ Lieberkühnovy krypty - pohárkové buňky -- mucin, epitelie (enterocyty), vodnatý sekret bohatý na HCO^3- * Enterocyty -- obměna každých 2- 5 dnů, urychluje - vláknina O/ Enzymy -- kartáčový lem Tenké střevo O/ Trávicí enzymy vPeptidázy, dipeptidázy, nukleázy, enteropeptidázy, aminopeptidázy peptidy => AMK vSacharáza, maltáza, laktáza, izomaltáza (disacharidázy), oligosacharidázy (a-limitní dextrináza, glukoamyláza) sacharóza, maltooligosacharidy, laktóza, dextriny => monosacharidy vStřevní lipáza vFosfolipázy Tenké střevo O/ Pohyby: segmentační a kývavé => aborální posun tráveniny O/ Regulace: vnervová -- sympatikus (zpomalení) a parasympatikus (zrychlení), reflexy (intestino-intestinální, ileo-gastrický, gastroileální) vHumorální l -^ substance P, bombezin, neurotenzin, motilin l -v somatostatin, GIP Tlusté střevo O/ Tenké střevo => ileocekální chlopeň => tlusté střevo => rektum O/ Délka asi 100 cm O/ Hl. funkce: v Vstřebávání iontů a vody v Skladování zbytků chymu v Tvorba a defekace stolice v Produkce vitaminu K O/ Pohyby tlustého střeva: v místní -- mísící v celkové - peristaltické O/ Regulace - reflexní, parasympatikus(+) O/ Bakterie: štěpení rostlinné vlákniny, tvorba vitaminu K, B[1] a B[2], střevní plyny Sekretorická činnost GIT Přehled trávení jednotlivých živin 1. Cukry Přehled trávení jednotlivých živin 2. Bílkoviny Přehled trávení jednotlivých živin 3. Tuky Vstřebávání živin O/ Dutina ústní -- alkohol a některé léky (nitroglycerin) O/ Žaludek -- alkohol v omezeném množství O/ Tenké střevo v cukry -- monosacharidy - duodenum, proximální jejunum (sekundární aktivní transport) v tuky -- micely (žluč. kyseliny + monoacylglyceroly a MK) => membrána erytrocytů => rozpad (MK a monoacylglyceroly projdou přes střevní stěnu, žl. kyseliny se vrací do lumen střeva) l MK o kratkém řetězci => do krve l MK o delším řetězci => znovu vytváření triacylglycerolů a tvorba chylomiker => lymfa => krev v proteiny -- AMK - sekundární aktivní transport v voda -- po osmotickém gradientu do enterocytů v ionty -- jednomocné - snadno - dvojmocné -- obtížně -- aktivní transport l Sodík -- osmotický gradient, kotransport s Cl-, AMK či glukózou, antitransport s K+ a H+ ionty l Chloridy -- rychlá resorpce v duodenu a jejunu -- pasivní difúze l Železo -- aktivní resorpce v tenkém střevě (podmínka redukce trojmocného FE v žaludku pomocí HCl na dvojmocné) l Vápník -- v duodenu -- aktivní vstřebání v závislosti na hormonálním řízení kalcitriolem v vitaminy -- rozpustné ve vodě -- duodenum - rozpustné v tucích -- společně s tuky do lymfy l vitamin B12 -- terminální ileus O/ Tlusté střevo -- 1500 ml tráveniny -- většina se vstřebá (voda, ionty, žluč. kyseliny, vitamin K)