A tápcsatorna élettan
Download
Report
Transcript A tápcsatorna élettan
Anyagcsere, táplálkozás,
energiaforgalom
A tápcsatornába jutó tápanyagok az
emésztési folyamatok (motorika, enzimes
bontás) hatására alapelemekre bomlanak,
majd felszívódnak és a neuroendokrin
szervezés által összehangolt anyagcserefolyamatokba léphetnek, így anyagot és
energiát szolgáltatnak az élethez.
AZ EMÉSZTŐRENDSZER RÉSZEI
A tápcsatorna működése
•
motoros
•
szekréciós
•
felszívó
•
védekező
Szabályozása
•
központi és enterális
idegrendszer
•
endokrin rendszer
•
parakrin szekrétumok
A TÁPCSATORNA
MOTOROS MŰKÖDÉSE
Továbbító mozgások
Keverő mozgások
Tárolás
Továbbítás késleltetése
Emésztetlen, felszívásra nem került béltartalom kiürítése
A motoros működést a szabályozó
mechanizmusok a szekréciós, felszívó és
immunműködésekhez illesztik.
Rágás
Az ételt a fogak a nyelv segítségével
felaprózzák, miközben nyállal keveredve
"falattá" formálódik.
A rágás folyamata akaratlagos.
A rágóizmok erőteljesebb munkát mindig
azon az oldalon végeznek ahol éppen a
falat van.
Nyelés
A nyelés továbbító funkció
Szakaszai:
•Szájüregi szakasz –akaratlagos
•Nyelv a falatot a lágyszájpadhoz
préseli
•Garat szakasz – reflexfolyamat
•Központ nyúltagyban található
•Receptorok hátsó garatfalon →
lágyszájpad összehúzódik →belső
orrnyílás zárul, legcső megemelkedik és
zárul →felső nyelőcső szűkület
(fiziológiás) ellazul → nyelőcső tágul
•Nyelőcső szakasz-reflexfolyamat
•Amikor a falat a garat hátsó falához ér
megindul egy perisztaltikus hullám →
falat továbbítása gyomor felé
•Lazul az alsó nyelőcső szűkület is
•Amikor a falatot lenyeltük a felső
nyelőcső szűkület bezárul, így a falat
nem tud visszajutni.
A GYOMOR MOTOROS
MŰKÖDÉSE
A lenyelt táplálék befogadása és
tárolása
A darabos táplálék felaprózása („őrlés”)
és a gyomornedvvel való keverése
A gyomortartalom kis adagokban való
továbbítása a duodénumba
(szabályozott sebességű ürülés)
A gyomor működési
zónái
Proximális gyomor – fogadja be és tárolja a
nyelőcső felől érkező táplálékot –gyomorfenék,
gyomortest felső 1/3
Működése
- simaizomsejtek MP stabil, nyugalomban tónusos
összehúzódás
Elernyedés –vagovagalis reflex (NO)
Receptív elernyedés – falat/korty még a
nyelőcsőben van
Adaptív elernyedés – gyomorba érkezett táplálék
váltja ki
Továbbító funkció – ürüléssel párhuzamosan
fokozódik a nyomás és a tartalmat a disztális rész
felé mozgatja
Disztális gyomor – alsó 2/3 része a
gyomornak (antrum, pilorus – gyomornyító) – őrlés,
keverés, továbbítás
Működése
-Simaizomsejtek MP egyre negatívabb
-Pacemaker zóna 3 depolarizáció/perc – BER-bazális
elektromos ritmus, v lassú hullám – Cajal-féle
interszticiális sejtekben →elektromosan kapcsolt
simaizomsejtek → pilorus
-A depolarizálódási hullámok antrum felé egyre
erőteljesebbek → AP is megjelenhetik →fázisos
izomösszehúzódás
Őrlés
Az antrum perisztaltikájának kezdetén a pilorus
nyított, 1mm kisebb szemcséket enged át a
patkóbélbe
Pilorus zárul
Préselés folytatódik, mivel a pilorus zárt a
gyomortartalom visszaáramlik a gyomortest felé
Disztális gyomor működésének idegi szabályozása
X.agyideg rostjainak végződése:
1. kolinerg preganglionáris idegsejtek →AP
fokozódása → összehúzódás
2. gátló interneuronok → NO felszabadulás →
izomzat ellazulása
Gyomorműködés hormonális szabályozása
- CCK- CCK1 receptrokon keresztül csökkenti a
perisztaltikát
Ürülés szabályozása
Bélszakaszok felől szabályozódik – negatív
visszacsatolás (annyit enged át amennyit le tud
bontani illetve felszívni
Megindítója - a béltartalom ozmotikus
koncentrációja
-savi vegyhatása
-zsírsavak
-monoszacharidok
-aminosavak: triptofán, fenilalanin,
glutaminsav, arginin, cisztein
- vagusreflexek
- Hormonélis szabályozás: CCK lassítja az ürülést
A VÉKONYBÉL MOTOROS
MŰKÖDÉSE
Szegmentáló mozgás
– Keverés, továbbítás késleltetés
– Csak a körkörös izmok vesznek benne részt,
– Ott észlelhető, ahol a chimus éppen jelen van
Perisztaltikus mozgás
– Chimus továbbítása
– Körkörös és hosszanti izmok vesznek benne
részt
– Az egész bélszakaszon észlelhető
PERISZTALTIKUS ÉS SZEGMENTÁLÓ
MOZGÁSOK
Vékonybél simaizomsejtjei
Hosszanti izomréteg sejtjei között nincs
réskapcsolat→nincs spontán depolarizáció
→ összehúzódás kolinerg beidegzés
eredménye
Körkörös izomsejtek közt réskapcsolat →
ritmusgeneráló Cajal féle sejtek
Nyálkahártya izomsejteji →boholypumpa –
hormonális szabályozás
A gyomor és vékonybél étkezések közti működése
Táplálék felvétellel kapcsolatos működés ↑
Táplálkozásopk közti motoros működés
– Migráló mikroelektromos komplex MMC 90120 percenként jelentkezik
– Vándorló hullám 6-10 percig tart – körkörös
izmok összehúzódása
– Teljes kiürülés biztosítása
– Kiváltója a motilin
– Táplálékfelvétel megszünteti az MMC-t
A VASTAGBÉL MŰKÖDÉSE
–Víz és elektrolit felszívása
–Baktériumflórája számára a
tenyésztési feltételek biztosítása
–Emésztetlen salakanyagok kiürítése
A VASTAGBÉL MOTOROS
MŰKÖDÉSE
Első szakasz – vakbéltől a
harántvastagbél kezdeti
szakaszáig – antiperisztaltika → a
béltartalom visszakerül a
vakbélbe
Második szakasz –
harántvastagbél és leszálló
vastagbél – tónusos kontrakciós
gyűrűk →tartalom végbél felé tart
miközben egyre jobban szilárdul
Harmadik szakasz – szigmabél és
végbél – erőteljes tónusos
kontrakciók
•
Ebben a szakaszban jelentkezhetik
a tömegperisztaltika – vastagbél
tartalmának egy része gyorsan
áttolódik a következő szakaszba
A továbbítás a legnagyobb
késleltetést a vastagbél
kezdeti szakaszán és a szigmabélben
szenvedi el.
A vastagbélmozgások
szabályozása
Cajal-féle interszticiális sejtek révén
→ritmusgenerátorok (több is van, ezek
elnyomják a gyengébb területek
depolarizációs hullámait - pl. hashajtók,
fertőzések sorén nő a ritmusgenerálók
száma)
– Belső rétegben AP nélkül izomösszehúzódás
– Külsőben AP → izomösszehúzódás
Bélidegrendszer gátló idegsejtjeinek –
nélkülük kóros összehúzódás
A VÉGBÉL MOTORIKÁJA
A végbél zárását kettős záróizom biztosítja
– Belső záróizom – körkörös simaizom – miogén
tónus – szimpatikus beidegzés
– Külső záróizom – belső záróizmot körülvevő
harántcsíkolt izomgyűrű – neurogén tónus –
szomatomotoros beidegzés
– A székletürítés koordinációjában minden
idegrendszeri szint szerepel- kéreg,
hipotalamusz, nyúltagy, gerincvelő.
MÁJ, EPEUTAK,
HASNYÁLMIRIGY
Epehólyag
Tároló működése
- A májsejtek termelik az epét
mely étkezések között az
epehólyagban tárolódik
-Izomzat ellazul
-Nyálkahártya
folyadékfelszívóképessége →epe
besűrűsödik
Epeürülés
-tápláléfelvételt követően az
epehólyag izomzata összehúzódik
→ epehólyag vezeték → közös
epevezeték → patkóbél
AZ EPEHÓLYAG ÉS AZ EPEUTAK
MOTILITÁSA
Az epeáramlás irányát az
epehólyag izomzatá-nak
összehúzott/ellazult állapota,
valamint az Oddi sphincter
ellazulása/összehúzódása
határozza meg.
Az epe ürülésének fő
tényezője a CCK
közvetlenül
simaizomsejtekre hat
közvetetten a n. vagus
afferens rostajra
→vagovagalis reflex
A TÁPCSATORNA
SZEKRÉCIÓS
FUNKCIÓJA
A nyál szekréciója
Nyálmirigyek termelik
savós sejtek nagy térfogatú vizes, fehérjékben
gazdag nyál (fültőmirigy)
Nyákos sejtek kis térfogatú nyákot tart. Nyál (nyelv
alatti, állkapocs alatti mirigy)
Semleges vagy enyhén lúgós vegyhatású
Funkciói:
-szájüreg nedvesen tartása
-lizozom és az IgA-antitestek révén antibakteriális
hatású
- mucintartalma révén részt vesz a falat képzésében
-α-amiláz enzim révén kenényítőt bontja
Nyáltermelés mechanizmusa
és szabályozása
Végkamra sejtjeiben izozmotikus
szekrétum
Kivezetőcsövek sejtjeiben
Na+ csatorna → Na+ lumenből – sejtbe
Na+-K+ pumpa fenntartja a Na+
gradienst
Cl- csatorna → transzcelluláris Cltranszport
↓
Na+ és Cl- visszaszívódás
↓
a szájüregbe került nyál hipozmotikus
Szabályozás – reflexfolyamat
1.Feltétlen
2. feltételes
Paraszimpatikus – hígító hatású
Szimpatikus – sűrű és viszkózus nyál
termelődik
A gyomor szekréciós működése
Nyálkahártya működési
szempontból 2 részre
osztható
– Test – szekréció
Sósav
Intrinsic faktor
Pepszinogén
Mucin
Bikarrbonát kis része
– Antrum- szekréció
szabályozása
Gyomornyálkahártya sejtjeinek szekréciós termékei
A sejt típusa
helyeződés
- serkentő
- szekrétum
→ hatása
Exokrin sejtek
Nyálkahártya
sejt
Az összes
mirigyvégka
mra
Mechanikai
ingerek
Mucinózus
nedv
Síkosítja és védi a
nyálkahártyát a pepszintől
Fősejt
Fundusmirig
y oldalán
Acetilkolin
pepszinogén
(ACh), gasztrin
A lumenben HCl aktiválja
pepszinné
Fedősejt
Fundusmirig
y oldalán
ACh, gasztrin,
hisztamin
Sósav (H+, Cl-)
Denaturálja a fehérjéket,
aktiválja a pepszinogént
ACh, gasztrin
hisztamin
Endokrin/parakrin sejtek
Enterokromaffi
nsejt (ECL)
Fundusmirig
y alján
G-sejt
Pilorusmirigy Fehérjebontást gasztrin
ek
ermékek, ACh
D-sejt
Pilórusmirigy Savas pH
ek
Serkenti fedősejteket
Serkenti a fő-, a fedő- és az ECLsejteket
szomatoszt Fedő-, G- és az ECL-sejt gátlás
atin
Fedősejtek működése
Legnagyobb koncentráció-gradiens
létrehozása (csatornácska
lumenében 0,8 a citoplazma pH-ja
7,1)
H+ - K+ - ATP-áz pumpa
(csatornácska membránban)
K+ és Cl- csatornák
H+ forrása H2O – szénsavanhidráz
Bikarbonát/klorid csere – sejtek
alapi részén
Nyugvó sejtekben a H+ - K+ - ATPáz pumpa endoszómák
membránjában található
Serkentők: gasztrin, hisztamin,
ACh
Gátló: prosztaglandinok
Fősejtek működése
Többféle pepszinogén gént
tartalmaznak→többféle
pepszinogén
Granulumokban raktározódnak
Szekréciós inger
(idegingerület)→exocitózis
Lumenben aktiválódás H+
hatására
A további aktiválódás
autokatalitikus
HCl is fokozza
Gasztrin közvetett módón
Feji szakasz
Szekretomotoros reflex
– Posztganglionáris axonok
Kolinerg-fedősejteken
GPR (gasztrint felszabadító peptid) révén a G-sejtekre hatnak
PACAP neuropeptid révén ECL sejtekre hatnak →hisztamin
szabadul fel
A táplálék tágítja a gyomrot → reflexes gasztrin-elválasztás
Bélidegrendszer révén
Agytörzs – bolygóideg révén
G-sejtek kémiai ingerlés (aminosavak, dekarboxilált termékei)
→ gasztrin (Emberben – kóla, kávé, tea)
Gasztrin gátló szabályozás: negatív visszacsatolás – D sejtek
révén (pH 3 alatt), a szomatosztatin gátolja a gasztrinelválasztást
Amennyiben erősen savas és zsírtartalmú kimusz jut a
patkóbélbe → hormon hatású peptidek → gyomor
motorikáját és szekrécióját is befolyásolják.
GIP, CCK, YYpeptidek serkentők
A szekretin gátolja a gyomor szekrécióját, és az ürülést
Mindez a duodenum túltöltését akadályozza meg
Mirigysejtek
– Aktív enzimek α-amiláz, lipáz,
észterázak, ribonukeláz,
dezoxiribonukleáz
– inaktív proenzimek (tripszinogén,
kimotripszinogén, proelasztáz,
prokarboxipeptidáz,
profoszfolipáz)
– Nem enzimszerű szabályozó
fehérjék (kolipáz, tripszininhibitor, CCK szekréciót
szabályozó peptid)
Kivezető-csövecskék hámsejtjei
magas bikarbonátkoncentrációjú elektrolitoldatot
termelnek
Hasnyál térfogatának
legnagyobb részét a kivezetőcsövek sejtjei termelik (HCO 3 140 mmol/l/naponta)
200-700 ml/ naponta
A hasnyál szekréciója
Hasnyál termelésének szabályozása
Feji szakasz
– Látási, hallási, ízlelési, szaglási ingerek, mechanikai
ingerek
– Szekréció →reflexfolyamat, kolinerg idegrostok révén
Gasztrikus
– Kevésbé ismert
– Gyomor tágulása fokozza a hasnyál termelést
Intesztinális
– Vékonybélből kiinduló kémiai ingerek tartják fent
Vago-vagalis reflex
CCK-felszabadulást váltanak ki (I-sejtek termelik)
– Fenil-alanin, hosszú láncú zsírsavak
– Szekretin a bikarbonátanion termelését szabályozza
Patkóbélben S- sejtek aktiválódnak ha pH 3,5 alá csökken
Máj szerepe az emésztésben
intenzív intermedier anyagcsere (szénhidrát-, fehérje-,
zsír-, nukleinsav-forgalom);
szintetizálás (glikogén; lipidek; a plazmafehérjék
többsége: albumin, véralvadási fehérjék);
táp-, és hatóanyagok raktározása (glikogén; zsír, fehérje,
vitaminok /főleg zsíroldhatók/, mikroelemek, stb.);
védekező-rendszeri funkciók ( Kupffer-féle sejtek);
káros anyagok közömbösítése és kiválasztása
(méregtelenítés, pl. ammóniából karbamid képzése;
hormon inaktiválás, epefesték kiválasztás).
Epe
Zsíros táplálék fogyasztáskor - a CCK hatásra → duodenum
Az epe alkotóelemei: epesavak, epesavas sók (kolsav, xenokolsav,
deoxikolsav, litokolsav, glikokolsav, taurokolsav) foszfolipodek,
koleszterin, bilirubin –hepatociták – bikarbonátanion –
kolangiocitákban képződik
Epesavas sók végzik az emulgeálását, mivel a hidrofil / lipofil
határfelületekre történő rendeződésük révén detergens hatást
fejtenek ki.
Naponta 0,6 g primer epesav képződik (kólsav, kenodezoxikólsav)
Epesavak glicinnel vagy taurinnal konjugálódnak gliko, taurokólsav
– 20-25 g epesavas só választódik ki, szervezetben csak 2-5 g marad,
többi az enterohepatikus vérkeringés révén kerül a májba
Epefestékek
a bilirubin, az epe színét
adja, a hemoglobin
májbeli lebontásakor
keletkező vegyület.
Az epefestékeket egy
glukóz származékkal
történő konjugáció
vízoldhatóvá teszi →a
vizelet (urobilinogén) és a
bélsár (szterkobilinogén)
színét eredményezik.
Az epefesték
vérkoncentrációjának
növekedése– ami a bőrt,
a nyálka- és szaruhártyát
is színezi - a sárgaság
(icterus)
A VÉKONYBÉL FINOMSZERKEZETE
Bélnedv
1l /naponta
Nem tartalmaz enzimeket
Klorid- és bikarbonátszekréció dominál
Nagy része a vékonybélben, kisebb része
vastagbélben visszaszívódik
LEBONTÁS ÉS FELSZÍVÓDÁS A
TÁPCSATORNÁBAN
Luminális
bontás
–Nyál
–Gyomornedv
–Hasnyál
Celluláris bontás
–Enterociták felszínén rögzült
enzimek
AZ EMÉSZTŐ ENZIMEK
Aminosavak, peptidek és
fehérjék felszívódása
A hasnyálmirigy és a nyálkahártya sejtek kefeszegély eredetű
peptidázainak hatására a táplálék fehérjéiből aminosavak válnak
szabaddá.
Az aminosavak a vékonybél középső szakaszából jellegüknek (pl.:
neutrális-, bázikus-, savanyú-, gyűrűs-, elágazó-) megfelelően más-más
transzportrendszert (transzporter membránfehérjék) használva
szívódnak fel.
Az IC-térből az EC-térbe a bazolaterális membránon lévő aminosavkarrier emeli át az aminosavakat, amelyek azután a vérbe jutnak.
A felszívódási folyamatok legtöbbször az aktív transzportokra
jellemzőek, mivel az IC-térbe lépő Na-iont a K/Na pumpa ATP
felhasználásával juttatja ki az intersticiumba.
A természetben előforduló L-konfigurációk sokkal intenzívebben
szívódnak fel, mint a D-formák.
A felszívódás speciális esete, amikor bontatlan peptidek, sőt fehérjék
is felszívódnak. Ez a helyzet a kérődzőkben az immunglobulinok (IgG,
IgA), anya és utód transzportja esetében.
Emberben a bontatlan fehérjék felszívódása az ételallegriák
kialakulásához vezet.
Szénhidrátok
felszívódása
A sokféle poliszaharidból származó többféle
szénhidrát monomér (pentóz- hexóz-; aldózokketózok- stb.) felszívódási viszonyaiban jelentős
transzport sebességbeli eltérések vannak.
Glukóz, galaktóz másodlagosan aktív transzport
– A bélhámsejt lumen felőli membránjában van egy olyan
transzmembrán kötőfehérje (glukóz-transzporter, SGLT1),
amit a Na+ aktivál, így a lumenből az IC-térbe emeli a
glukózt. Az IC Na+-ot a savóshártya oldali Na-K pumpa
ATP-t felhasználva juttatja a vérbe.
– Az IC glukóz egy része energiát szolgáltat, megmaradó
hányada egy másik transzporterrel (GLUT2 – facilitatív
transzport) a vérbe kerül.
A fruktóz felszívódása teljesen passzív diffúzió, mivel
a két transzporter fehérjéjének (GLUT5 és GLUT2)
aktiválása nem igényel energiát.
– GLUT5 mennyisége korlátozott- fruktózintolerancia
B12 -vitamin
Ember táplálékból fedezi
Hiánya vörösvérsejtképzés zavarát okozza
A fehérjéhez kötött vitamin vékonybélben
felszabadul és az intrinsik faktorhoz kötődik
(gyomor fedősejtjei termelik)
Enterociták endocitózissal veszik fel, a vérben a
vitamin Transzkobalmin II-hez kapcsolódik
A komplexet a májsejtek receptorközvetített
endocitózissal veszik fel
Zsírok felszívódása
A bélben bekövetkező részleges hidrolízis után a lumenben tri-,
di- és monogliceridek, valamint szabad zsírsavak is előfordulnak.
epesavas sókkal az említett komponensekből, valamint a táplálék
összetételétől függően még jelen lévő egyéb lipoidokból
(zsíroldékony
vitaminok,
foszfolipidek)
kevert
micellák
képződnek.
Ezek bejutnak a bélhámsejtbe és abban energiafüggő
folyamatok révén fajra jellemző trigliceridekké (TG) alakulnak
Az
endoplazmatikus
retikulum
és
a
Golgi-készülék
membránrendszerében proteinrészecskékkel kilomikronokká
formálódnak és a nyirokáramba (madarakban közvetlenül a
portalis rendszerbe) jutnak.
A
nyirokból
→
vérkeringésbe
jutott
kilomikron
(madarakban
portomikron),
a
szervezet
lipoprotein
metabolizmusába kapcsolódik be.
A hidrofil zsírsavak akárcsak az epesavak, közvetlenül a portális
rendszerbe juthatnak.
Víz és az ionok felszívódása
A víz a vékonybél elülső szakaszából passzív diffúzióval
jut a bélhámsejtbe, ill. onnan a vérbe.
Az ozmotikus viszonyok befolyásolják a folyamatot, mivel
a hámsejteknél nagyobb ozmolaritású béltartalom vizet
von el a bélfalból (ill. vérplazmából).
A víz felszívódását általában követi a Na+-abszorpció is.
Ez a folyamat ATP függő ionpumpa működését igényli.
A Ca és a foszfát felszívódása kötőfehérje és aktív
transzport függő folyamat, ami hormonálisan
szabályozott.
A Fe ion átmenetileg
a bélhámsejtekben
lévő fehérjékhez
(apoferritin) kötődik,
azt a vérplazmában
lévő másik szállító
fehérje (transferrin)
veszi át.
Raktározását szintén
egy fehérje, a
ferritin végzi.