Gastrointestinální trakt

Transkript

1 Gastrointestinální trakt

2 Význam: 1. Příjem potravy: živiny, voda, minerály, vitamíny (léky) 2. Zpracování potravy: mechanické chemické (přítomnost enzymů) 3. Vstřebávání (resorpce): velikost resorpční plochy, mechanismy transportu látek Regulace: motility, sekrece Metabolismus zisk energie

3 Mechanické a chemické zpracování přijaté potravy, tvorba sousta (5g, 5 ml) I. Posun sousta do žaludku (polykání + peristaltika) Resorpce II. Skladování, mechanické a chemické zpracování přijaté potravy (žaludeční šťáva), tvorba chymu Resorpce III. Trávení a vstřebávání Játra - žluč (+ další funkce) Pankreas pankreatická šťáva Střevní šťáva IV. Skladování a zahušťování obsahu Defekace

4 Přehled trávicí soustavy

5 Oddíly GIT, setrvání chymu a sekrece trávicích šťáv

6 Dutina ústní Funkce: příjem potravy, její mechanické (žvýkání) a částečně chemické zpracování a promísení se slin. - Jazyk svalový orgán, chuťové pohárky (sladko, slano, kyselo, hořko), fce: při polykání, žvýkání, sání, řeči, vnímání tepla a chuti - Zuby mléčný chrup - 20 zubů, dospělý 32 zuby - Slinné žlázy (glandulae salivales) - 2 typy: velké a drobné - 3 páry velkých slinných žláz: glandula parotis (příušní), submandibularis (podčelistní), sublingualis (podjazyková) - funkce mechanická (zvlhčují a změkčují potravu) - funkce chemická enzym amyláza (ptyalin)- štěpí škrob -sekrece řízena neuronálně vegetativními nervy - 1-1,5 litru/den, ph 7 (klid) 8 - drobné žlázky roztroušené ve sliznici dutiny ústní, produkce slin neustále zvlhčení sliznice úst

7 Sliny: (žláza) (sekrece) (%produkce) příušní serózní (α amyláza) 20 % submandibulární smíšená 70 % sublinguální mukózní (mucin) 5 % -složeníslin: 1. Voda 2. Mucin 3. IgA 4. Lysozym 5. Laktoferin (vazba Fe, bakteriostatický účinek) 6. Ionty (Na, K, Cl, HCO 3 ) 7. α -amyláza štěpení škrobu (začíná v dutině ústní a pokračuje v žaludku)

8 Jícen (esofagus) cm dlouhý - polknutí sousta (=bolus) posun sousta peristaltickými vlnami do žaludku - polykání 3 fáze: orální, faryngeální, ezofageální -hornía dolnísvěrač (sfinkter) -horní1/3 jícnu -příčně pruhované svalstvo - dolní část jícnu - hladké svalstvo - zvracení (vomitus) centrum v prodloužené míše - obranný reflex rozpětí a podráždění žaludku, pachy, představy, dráždění hltanu - antiperistaltická vlna -předchází ji nausea = pocit nevolnosti

9 3 fáze polykání

10 Polykání - zahájení volní +polykací reflex - pohyb sousta do hltanu a jícnu (útlum dýchání, uzávěr glotis) - peristaltická vlna (4 cm/s) -význam gravitace -počet polknutí 200 při jídle a pití 350 mezi jídly 50 při spánku

11 Posun sousta jícnem

12 Žaludek (gaster, ventriculus) 1. Skladování 2. Chemické a mechanické zpracování potravy chymus 3. Resorpce 4. Přechod chymu do duodena - části: česlo (kardie), klendba (fundus), tělo (corpus), síň (antrum), vrátník (pylorus) - receptivní relaxace po vstupu sousta do žaludku - adaptivní relaxace při plnění žaludku - žaludeční peristola (cca 1 hod) - tekutiny do duodena - tuky olejovitá vrstva na povrch - žaludeční peristaltika (propulze, retropulze, interdigestivní pohyby)

13 Doba setrvání potravy v žaludku: voda min., pevná strava 1-4 hod. (cukry<bílkoviny<tuky) - rychlost vyprazdňování klesá při: ph, osmolalita, obsah volných mastných kyselin a AMK

14 Žaludeční motilita: Propulzivní a retropulzivní pohyby Interdigestivní pohyby

15 Chemické zpracování sousta význam žaludeční šťávy 2 3 l /24 hod -složení: 1. Voda, minerální látky 2. HCl tvorba v parietálních buňkách 3. Mucin (ochrana proti natrávení) 4. Pepsinogen (autokatalýzou na pepsin) 5. Vnitřní faktor (pro resorpci vit.b12) - řízení sekrece: A. Nervové: reflexně (n. vagus) - nepodmíněná a podmíněná sekrece (místní vegetativní reflexy) 1. Cefalická fáze 2. Žaludeční fáze 3. Střevní fáze B. Humorální: gastrin zvyšuje sekretin, GIP, enteroglukagon - tlumí

16 Význam HCl: 1. Konverze pepsinogenů na pepsiny (autokatalýza) 2. Zajišťuje kyselé ph (optimální pro pepsiny) 3. Baktericidní a antimykotický účinek 4. Převod CaCO 3 na CaCl 2 5. Redukce železa (Fe 3+ Fe 2+ = vstřebatelná forma) 6. Bobtnání vaziva (depolymerace kolagenu) 7. Koagulace bílkovin (denaturace) - význam pepsinů: - endopeptidázy secernované v neaktivní podobě hlavními buňkami -štěpení proteinů

17 Tenké střevo (intestinum tenue) - trubice 3-5m dlouhá, v průměru 3 cm, povrch 300m 2 zvětšen o klky a mikroklky - části: dvanáctník (duodenum) lačník (jejunum) kyčelník (ileum) - funkce: trávení živin střevní a pankreatická šťáva resorpce živin

18 Klky -základní absorpční jednotka - centrální arteriola- kapilární síťžíla (uspořádání tvoří protiproudový mechanismus) -lymfatickážíla, nervovápleteň, hladká svalovina - na luminárním povrchu enterocytů kartáčový lem - sliznice - cylindrický epitel (produkce hlenu), odloupávání na špičce, jejich doplnění (5dnů) z hloubky Lieberkühnových krypt)

19 Střevní šťáva 1,5 2,5 l /24 hod - obsahuje - vodu a 1. Brunnerovy žlázy produkují mucin a elektrolyty (HCO 3- ) 2. Enterocyty produkují enzymy v kartáčovém lemu 3. Pohárkové bb. a enterocyty Lieberkühnových krypt produkují mucin a vodnatý sekret (HCO 3- ) Duodenum - vyústění: 1. Žlučovodu 2. Pankreatického vývodu (ze slinivky)

20 Resorpce živin -průchod jednoduchých látek do krevního oběhu -vstřebané látky pronikají do vrátnicového (portálního) oběhu nebo do lymfy -resorpce probíhá: 1. pasivně (difuzí) - voda, ionty 2. aktivní transport - přenašeče, ATP

21 Játra

22 Funkce jater

23 FUNKCE JATER: Tvorba žluči Skladování a uvolňování cukrů Tvorba močoviny Metabolismus cholesterolu Vytváření plazmatických proteinů Mnohéfunkce spojenés metabolismem tuků Inaktivace některých polypeptidových hormonů Redukce a konjugace steroidních hormonů kůry nadledvin a gonád Syntéza 25-hydroxycholekalciferolu (vit. D) Detoxikace

24 Anatomie jater a žlučového systému - Jaterní lalůčky- trámce hepatocytů (=jaterní buňky) -hvězdicovitě uspořádané kolem centrální vény - do ní sinusoidami krev z v. portae (vrátnicová žíla) a tepenná krev ze zevních okrajů lalůčku - Mezi hepatocyty trámců - úzké žlučové kanálky přecházejí do Heringových kanálů a žlučových vývodů.

25 Anatomie žlučového systému

26 SLOŽENÍ ŽLUČI: Voda Žlučové soli Žlučová barviva bilirubin, biliverdin ( degradací Hb) Cholesterol Anorganické soli Mastné kyseliny Lecitin Tuk Alkalická fosfatáza

27 ŽLUČOVÉ SOLI = natriové a kaliové soli žlučových kyselin konjugované s glycinem nebo taurinem (deriváty cystinu) - z cholesterolu - kyselina cholová, chenodeoxycholová (primární kys.) z baktérie - kyselina deoxycholová, lithocholová (sekundární kys.) - konjugací s glycinem nebo taurinem v játrech kyselina glykocholová, taurocholová tvorba natriových a kaliových solí v alkalické jaterní žluči - redukují povrchové napětí a ve spojení s fosfolipidy a monoglyceridy umožňují emulgaci tuků jako přípravu pro jejich trávení a vstřebávání v tenkém střevě -tvoří válcovitédisky -micely(hydrofobní uvnitř, hydrofilní ven) udržování tuků v roztoku, transport ke kartáčovému lemu, kde jsou resorbovány

28

29 BILIRUBIN - odbouráním hemoglobinu v buňkách retikuloendoteliálního systému (RES) globin a hem Globin substrát pro AMK Hem - hemoxygenáza (transferin) biliverdinreduktáza bilirubin zelený biliverdin, CO a železo - odbourání Hb (hemoglobinu): 1) 10% přímo v krevním řečišti- 2 dimery Hb na haptoglobin, hem na hemopexin (obě složky vychytány hepatocyty) 2) extrahepatálně bilirubin nerozpustný ve vodě a v plazmě vázán na albumin a vychytán hepatocyty v endoplazm. retikulu konjugace s kys. glukuronovou za účasti glukuronyltransferázy

30 bilirubindiglukuronid do žluče do duodena: a) částečná resorpce b) střevní bakteriální enzymy odštěpí kys. glukuronovou a z bilirubinu urobilinogen a sterkobilinogen dehydrogenací- urobilin a sterkobilin (stolicí, velkým oběhem do ledvin, zpětná resorpce portální žilou do jater - enterohepatální okruh)

31 Metabolismus bilirubinu

32 Metabolismus bilirubinu

33 Pankres (slinivka břišní) je smíšený orgán s endokrinní a exokrinní funkcí.

34 PANKREATICKÁ ŠŤÁVA ml/den, alkalická (vysoký obsah HCO 3- ) -složení: a) anorgan. součásti: voda, HCO3-, Cl-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+ b) organické součásti: trávicí enzymy (štěpí bílkoviny, tuky, sacharidy), mucin, prokolipáza, inhibitor trypsinu, Ig, kallikrein, lysozomální enzymy, alkalická fosfatáza, albumin -tvorba řízena 2 hormony: sekretin a cholecystokinin (CCK) podnětem k uvolnění jsou tuky a peptidy v duodenu (pro sekretin ještě nižší ph) - sekretin výrazná sekrece pankreat. štávy (voda, HCO3-) - cholecystokinin sekrece enzymů

35 Profosfolipázy a enzymy štěpící proteiny (= proteázy) - jsou secernovány v neaktivní formě peptidázou změněny v aktivní formu Ostatní enzymy štěpící škroby, tuky, a nukleové kyseliny uvolněny v aktivní formě

36 Proteiny jsou štěpěny: Pankreatické enzymy A. Endopeptidázy (hydrolyzují vazby uvnitř peptidových řetězců) trypsinogen (inaktivní) trypsin (aktivní) (aktivace enterokinázou nebo trypsinem na buněčném povrchu enterocytů) odštěpuje bazické aminokyseliny chymotrypsinogen chymotrypsin odštěpuje aromatické aminokyseliny proelastáza elastáza odštěpuje alifatické aminokyseliny

37 Aktivace trypsinogenu na aktivní trypsin : 1. enterokinázou (enzym kartáčového lemu v tenkém střevě) 2. autoaktivací trypsinogenu - pouze u člověka

38 B. Exopeptidázy (hydrolyzují terminální peptidové vazby-na konci peptidového řetězce) prokarboxypeptidáza karboxypeptidáza odštěpuje jednotlivé aminokyseliny na karboxylovém konci Škroby jsou štěpeny: α-amyláza štěpí α- 1,4-glykosidovou vazbu mezi molekulami glukózy

39 Tuky jsou štěpeny lipolytickými enzymy (štěpí esterové vazby): lipáza hydrolýza triacylglycerolů na VMK a 2- monoglyceroly kofaktor kolipáza (působením trypsinu z prokolipázy) umožňuje vkládání lipidů do micel profosfolipáza (inaktivní)- fosfolipáza A (aktivní) štěpí fosfoglyceridy cholesterolesteráza produkuje volný cholesterol z esterů cholesterolu

40 Lipázy -štěpítuky na volnémastnékyseliny a glycerin - 3 formy: Faryngeální lipáza produkována v dutině ústní a nejaktivnější je v žaludku Jaterní lipáza produkována v játrech, reguluje plazmatickou hladinu lipidů Pankreatická lipáza produkována slinivkou, vylučována do duodena

41 RNA je štěpena: ribonukleáza štěpí fosfodiesterovou vazbu nukleotidů RNA DNA je štěpena: deoxyribonukleáza štěpí fosfodiesterovou vazbu nukleotidů DNA

42 Tenké střevo sacharidy: Příjem: Polysacharidy (škrob amylopektin; dextriny (amyláza); glykogen) di- (laktosa, sacharosa) monosacharidy (glukosa, fruktosa, galaktosa) 1. Slinná α-amyláza na maltosu, maltotriosu a α-limitní dextriny - neutrální ph 2. α-amyláza (pankreas) neutrální ph 3. Kartáčový lem intracelulárně disacharidasy: laktasa laktosu = galaktosa a glukosa (deficit enzymu průjem) sacharasa sacharosu = fruktosa a glukosa maltasa-maltosu = glukosa+glukosa α-limitní dextrinasa (isomaltasa) - α-limitní dextriny= glukosa Neztravitelné (celulosa, pektiny) zvýšení motility prevence karcinomu a snížení plazmatické hladiny cholesterolu Resorpce glukosy a galaktosy: - transportní systém Resorpce fruktosa: - facilitovaná difuse (v bb. částečně přeměna na glukosu)

43 Tenké střevo lipidy: Příjem: triacylglyceroly (90 %), cholesterol, fosfolipidy + endogenní zdroje a) Linguální lipáza (kys. ph) b) Žaludeční lipáza kys. ph (10-30%) c) Pankreatické enzymy (duodenum70-90%): lipáza (ph 7-8) + kolipáza - triacylglyceroly na VMK a monoacylglyceroly fosfolipáza A 2 fosfolipidy MK a lysofosfolipidy cholesterolesteráza (i mateřském mléce) VMK + monoacylglyceroly + soli žluč. kys. = micely- vstup do enterocytů Resorpce: a) VMK ( krátký řetězec 8 12 C) resorpce přímo do krve v. portae, vazba na albumin - svaly, tuk, játra b) resyntéza triacylglycerolů, lecitinu, cholesterolu v enterocytech a jejich zabudování do lipoproteinů = chylomikrony exocytózou do lymfy systémová krev Játra - syntéza triacyglycerolů (VMK ze systém. krve jako substrát) zabudovány společně s apolipoproteiny do lipoproteinů = VLDL systémová krev V systém. krvi lipoproteinové lipázy kapilárního endotelu mnoha orgánů (odštěpují mastné kyseliny z triacyglycerolů chylomikronů a VLDL)

44 Tenké střevo bílkoviny: Příjem: svalovina (maso), vejce kompletní proteiny (včetně esenciálních AMK) + endogenní zdroje 1. žaludeční pepsiny (endopeptidáza) kys. ph, polypeptidy 2. pankreatické enzymy: endopeptidázy (trypsin, chymotrypsin, elastáza) (neutr. ph) exopeptidázy (karboxypeptidáza A, B) - AMK + peptidy 3. dokončení exopeptidázy kartáčového lemu -AMK, di-a tripeptidy A. Resorpce AMK do enterocytů sekundární aktivní transport: a) Symport s Na+ - 4 sekundární transportní sytémy b) Facilitovaný transport nezávisle na Na + (bazické a neutrální) B. Resorpce peptidů do enterocytů: di a tripeptidy transportér (dokončení štěpení peptidů na AMK intracelulární peptidázy) Do ECT difúze (prostá nebo facilitovaná), pouze 2 5 % bílkovin do tlustého střeva

45 Tlusté střevo (intestinum crassum) - trubice 1,5 m dlouhá, průměr 5-7 cm - bez klků, sliznice tvoří krypty (= hluboké vchlípeniny) - - žlázky produkce ochranného hlenu - netvoří šťávy -fce: dokončení trávení a vstřebávání, resorpce vody a solí, zahuštění obsahu a hromadění nestrávených zbytků - bakteriální rozklad a kvašení páchnoucí plynné produkty, tvorba výkalů vyprazdňování stolice (=defekace) reflexní děj, který je stimulován nahromaděním obsahu v konečníku - ústí tenkého střeva v tlusté = ileocekální chlopeň - části: slepé střevo (intestinum caecum) vybíhá v appendix (červovitý výběžek) lymfoidní tkáň záněty tračník (colon): vzestupný (ascendens), příčný (transversum), sestupný (descendens)

46 Konečník (rectum) - řitní otvor = anus - ústí ven vnitřním otvorem, ovládaný dvěma svěrači řitními: vnitřní hladký svěrač (vůlí neovladatelný) vnější příčně pruhovaný svěrač (vůlí ovladatelný) - horní část recta (ampula recti) obsahem drážděny tlakové receptory nucení na stolici defekace - množství stolice (=faeces) g/den

47 Motilita tenkého střeva 1. Nepropulzívní peristaltika místníprstenčité kontrakce pro promíchání chymu 2. Rytmické segmentace místní zaškrcování ve vzdálenostech okolo 10-20cm k promíchání chymu 3. Kývavé pohyby podélné svaloviny k promíchání chymu 4. Propulzívní peristaltika posun chymu směrem k tlustému střevu; základ. rytmus příslušného pacemakeru [= BER (bázální elektrický rytmus)] je v duodenu 12/min., na konci ilea 8/min. 5. Interdigestivní pohyby propulzívní peristaltika v hodinových odstupech mezi jídly

48 Motilita tlustého střeva 1. Nepropulzívní motilita (=haustrace) na více místech současně probíhající kruhové kontrakce sloužící k promíchání chymu 2. Peristaltické vlny řídce se vyskytující vpřed postupující kontrakce na čele s vlnou relaxace, které posunují chymus asi o 20cm 3. Velké pohyby 2-3 krátdenně, posunují chymus na dlouhé vzdálenosti Neuronální kontrola - obdoba tenkého střeva - poruchy motoriky zácpa (=obstipace), diarrhoe (=průjem)

49 Střevní nervový systém - plexus myentericus (Auerbachi) - plexus submucosus (Meissneri) - oba obsahují interneurony a neurony senzorické a motorické - funkce: kontrola GIT - modulována ale i vlivy sympatiku a parasympatiku

50 Podráždění tahových receptorů v Meissnerově plexu aktivuje inhibiční motoneurony v Auerbachově plexu, který tlumí aborálně kruhovou svalovinu. Tato relaxace umožňuje posun bolu pomocí myogenní kontrakce kruhové svaloviny ležící od bolu orálním směrem = místní, sestupný inhibiční peristaltický reflex (mediátor inhibičních neuronů: NO, ATP a VIP) X místní, vzestupný dráždící peristaltický reflex zesiluje myogenní kontrakci (mediátor excitačních neuronů: Ach (M receptory) a substance P)

51 Motilita střeva je řízena autonomním vegetativním systémem: SYMPATIKUS tlumístřevní motilitu PARASYMPATIKUS posiluje střevní motilitu