Fyziologie trven a vstebvn Mgr Iva Klimeov Ph

Fyziologie trávení a vstřebávání Mgr. Iva Klimešová, Ph. D.

Funkce trávicího ústrojí (GIT - gastrointestinální trakt) Trávení (mechanické a chem. zpracování) Ø Vstřebávání (přestup látek stěnou GIT do krve) Ø Přeměna a skladování živin (zejména v játrech) Ø Vylučování (odstraňování nestrávených zbytků potravy a zplodin metabolizmu) Ø

Stavba stěny trávicí trubice

Principy motility GIT Ø Typy pohybů v GIT v Celkové - peristaltické v Místní - segmentační a kývavé Þ míchání a aborální posun tráveniny (chymu)

Principy motility GIT Ø Řízení pohybů v nervové pleteně (plexus myentericus Auerbachi) v horní 1/3 žaludku - centrum – provokuje pohyby hl. svaloviny v sympatikus (-) a parasympatikus (+) v lokální hormony

Krevní zásobení GIT v Tepny v Arterioly - první kapilární systém (v submukóze) v Žíly → portální žíla → játra (druhý kapilární systém) → jaterní žilou do dolní duté žíly

Řízení činnosti GIT 1. Nervové řízení v GIT má vlastní nerv. systém od jícnu až po anus v 2 nervové pleteně v Plexus myentericus Auerbachi (ve svalovině) - motilita v Plexus submucosus Meissneri (pod sliznicí) – sekrece a lokální prokrvení Celý systém je schopen samostatné činnosti, ale obě jeho složky jsou napojeny na v vegetativní nervový systém, který dále modifikuje takto řízené gastrointestinální funkce. v Vegetativní nervový systém – parasympatikus a sympatikus Funkce Parasympatikus Sekrece slin + - Sekrece trávicích šťáv + - Motilita GIT + - Tonus svěračů - +

Řízení činnosti GIT 2. Humorální řízení v hormony endokrinních žláz – tyroxin, somatotropin, aldosteron v tkáňové (lokální) hormony – ovlivňují sekreci tráv. šťáv a motilitu v Gastrin v CCK (cholecystokinin) v Sekretin v VIP (vasoactive intestinal peptide) v GIP (gastric inhibitory peptide) v Somatostatin v Substance P, Enteroglukagon (glukagon), Motilin, Bombezin, Neurotenzin, Histamin Gastrin, cholecystokinin a sekretin mají také účinky endokrinní (jsou vylučovány do krve a působí na větší vzdálenost).

Hormon Místo vzniku Podnět pro výdej Funkce (+ posílení, - zeslabení) Gastrin G-buňky žaludku (antrum) δ-buňky pankreatu duodenum posun p. H na alkalickou stranu mechanické rozpětí antra (=>stimulace vagu, lokální reflexy) noradrenalin neutrální aminokyseliny mléko, Ca, alkohol inzulin. hypoglykémie + žaludeční sekreci (produkce HCl, pepsinogenů, vnitřního faktoru, + motilitu žaludku (promíchávání) + tonus pylorického svěrače (zpomaluje vyprazdňování žaludku) + sekreci pankreatu (enzymy, voda, elektrolytů) CCK (cholecys tokinin) duodenum natrávené bílkoviny a mastné kyseliny s dlouhým řetězcem v duodenu + vyprazdňování žaludku + sekreci enzymů z pankreatu + motilitu a vyprazdňování žlučníku

Hormon Místo vzniku Podnět pro výdej Funkce (+ posílení, - zeslabení) Sekretin duodenum pokles intraluminárního p. H pod 4, 5 = vstup kyselého chymu do duodena MK v chymu - žaludeční sekreci HCl - motilitu žaludku + tonus pyloru + sekreci vody a HCO 3 - z pankreatu VIP (vasoactive intestinal peptide) duodenum tenké střevo GIP (gastric inhibitory peptide) duodenum mastné kyseliny a aminokyseliny, glukóza v duodenu - žaludeční sekreci - motilitu žaludku + uvolňování inzulinu Somatostatin duodenum pankreas žaludek snížení p. H v antru tuky, proteiny ve střevech okyselení obsahu duodena - sekreci žaludeční šťávy - motilitu žaludku - gastrin - sekreci střevní šťávy => zpomalení zpracování potravy ze střev - sekreci žaludeční šťávy -motilitu žaludku + vazodilatace střeva + sekreci střevní šťávy

Hormon Místo vzniku Substance P tenké střevo Enteroglukagon ileum kolon (glukagon) Motilin duodeum jejunum Bombezin střevo Neurotenzin ileum a celé střevo Histamin žaludek Podnět pro výdej Funkce (+ posílení, - zeslabení) + motilitu střev hypoglykémie - žaludeční sekreci HCl - motilitu žaludku a colon - sekreci štáv pankreatu i GIT hladovění + motilitu střev a žaludku (regulátor motility v době mimo trávení) + sekreci gastrinu přítomnost tuků v ileu - GIT motility - žaludeční sekreci HCl - vyprazdňování žaludku + žaludeční sekreci HCl

Dutina ústní Ø Hlavní funkce v Funkce související s trávením v Funkce nesouvisející s trávením (nespecifická imunitní (přijetím potravy, její přípravou pro další zpracování, zprostředkováním počitku chuti, tvorbou sousta, zprostředkování polykacího reflexu. ochrana organizmu (lyzozym ve slinách má bakteriální účinky, tvorba Ig. A – sekrečních protilátek), artikulace Ø Žvýkání - mechanické rozmělnění potravy Ø Sekrece slin (1 -2 litry) l Ø složení slin – 99, 5% vody, mucin, α-amyláza, lyzozym, imunoglobulin A, HCO 3 -, K+, Cl-, Na+, Ca 2+ Enzymy: slinná α-amyláza, (jazyková lipáza)

Ø Polykání - reflexní děj, který je vyvolán podrážděním patrových oblouků - uzavře se dýchací trubice a sousto se posune do jícnu

Jícen Ø Transportní funkce Ø Horní třetina příčně pruhované svalstvo, později se mísí s hladkou svalovinou Ø Kardie

Žaludek Funkce – skladování, mechanické a chemické zpracování Ø Objem žaludku - 50 ml, l při jídle až 1, 5 – 2 l Ø Po 20 min. – 1 hod. začíná žal. peristaltika l rozmělňování a promíchávání => chymus Vstřebávání – pouze malá část vody, alkohol, některé léky Ø

Ø Žaludeční šťáva Žaludek v 2 -3 litry denně v. Prázdný žaludek – neutrální až slabě zásadité p. H v. Parietální a hlavní (peptické) buňky v. Složení: proteolytické enzymy (pepsiny), vnitřní (intrinsic) faktor (na tento faktor se váže v žaludku a duodenu vit. B 12), mucin, HCl, voda, ionty, žal. lipáza

Žaludek v Hlavní • • úlohy HCl: pepsinogenu → pepsin p. H Bobtnání vaziva v mase Denaturace bílkovin Redukce železa a vápníku Zabránění inaktivace vitaminu B 1, B 2 a C oxidací antimikrobiální ochrana GIT

Řízení produkce HCl v žaludku

Řízení žaludeční peristaltiky a sekrece v v V klidu – nervus vagus Po příjmu potravy – aktivace žaludeční sekrece • 1. reflexní fáze - cefalická • 2. žaludeční fáze – gastrická • 3. intestinální fáze

Ø Doba Žaludek setrvání stravy v žaludku v. Voda 10 – 20 minut v. Smíšená kolem 4 hodin v. S převahou cukrů 2 -3 hodiny v. Bohatá na tuky až 7 hodin Ø Vyprazdňování žaludku Peristaltika žaludku, podobně jako pravidelný Ø tep srdce, je regulována specializovanými pacemakerovými buňkami ve stěně žaludku. v. Peristaltická vlna → pylorus → duodenum v. Zpětná vazba (mnoho tuků, příliš kyselý chymus, mnoho živin ke zpracování) vŘízení nervové a hormonální - sekretin, CCK Ø

Tenké střevo Ø 3 l l l části Duodenum Jejunum Ileum Ø Funkce l l Trávení Vstřebávání Ø Délka l 5– 7 m

Tenké střevo

Duodenum - dvanáctník v Řídí sekreci a vyprazdňování žaludku (nervově a humorálně – GIP, sekretin, CCK a somatostatin) v Na Vaterskou papilu ústí vývody pankreatu a žlučníku => trávicí enzymy, pankreatická šťáva a žluč v Vstřebávání vit. B 1, B 2 a C

Ø Dalšími oddíly tenkého střeva jsou jejunum (lačník, 1 -1, 5 m) a ileum (kyčelník, 2 -2, 5 m). Ø Zde se tvoří: l l l hlen (chrání střevo před kyselým, chymem), alkalická střevní šťáva (1, 8 l/den, která tvoří rozpouštědlo pro vstřebávané živiny) a enzymy (dokončující štěpení všech živin). Ø Většina přijatých živin je zde rozložena a vstřebána.

Pankreas – slinivka břišní Ø 2 hl. funkce l l Endokrinní – glukagon, inzulin Exokrinní – pankreatická šťáva (1 -2 l), její složení závisí zejména na podnětech z duodena • Ø Složení: voda, HCO 3 -, trávicí enzymy Papilla Vateri, ductus accessorius

Pankreas – slinivka břišní Ø Řízení sekrece l Nervové l Humorální - sekretin, CCK l Kyselý chymus

Pankreatické enzymy Ø Proteázy – enzymy štěpící bílkoviny jsou aktivovány Ø Pankreatická α-amyláza – štěpí sacharidy Ø Pankreatická lipáza – štěpí tuky, pro působení lipázy je nezbytná předchozí emulgace tuků (žluč = žluč. kyseliny + lecitin) v Trypsinogen => trypsin (výsledkem jsou oligopeptidy) v Chymotrypsinogen => chymotrypsin (oligopeptidy) v Prokarboxypeptidáza => karboxypeptidáza (odštěpuje AK z konce bílkovinného řetězce) v Štěpí škrob a glykogen => oligo- a disacharidy (maltóza, maltotrióza, α-dextrin, laktóza, sacharóza) v Pankreatická lipáza štěpí triacylglyceroly => monoacylglyceroly a volné MK v Prokolipáza => kolipáza (zlepšuje působení lipázy) v Cholesteráza (štěpí estery cholesterolu na cholesterol a MK) v Nukleázy (ribonukleáza, desoxyribonukleáza), elastázy, fosfolipázy, kolagenázy

Enzymy tenkého střeva Trávení cukrů (disacharidů) Sacharáza - štěpí sacharózu na glukózu a fruktózu. Maltáza - štěpí maltózu na dvě molekuly glukózy. Laktáza - štěpí laktózu na glukózu a galaktózu. α-dextrináza - štěpí α-dextrin na molekuly glukózy. Trávení bílkovin Peptidázy, aminopeptidázy - štěpí oligopeptidy na jednotlivé aminokyseliny. Trávení tuků Střevní lipáza - štěpí neutrální tuky na glyceroly a mastné kyseliny. Aktivace trypsinogenu Enterokináza (enteropeptidáza) - konvertuje pankreatický trypsinogen na trypsin.

Játra Ø 3 hlavní funkce l l l Ø Metabolická funkce Hematologická funkce Produkce žluče Složení žluče l l Voda, bilirubin, žlučové kyseliny 500 – 600 ml žluči o neutr. až slabě kyselém p. H

Žlučník – koncentrace žluči asi 12 x (40 – 80 ml) Ø Kontrakce a vyprázdnění Ø v reflexivně, humorálně - CCK Ø Sekretin – stimuluje tvorbu žluče v játrech (choleretika) Ø Silné podněty pro vylučování žluče v tuky v potravě, vaj. žloutek, MGSO 4 (cholagoga) a také proteiny Ø Žlučí se vylučují i cizorodé látky

Tenké střevo Pohyby: segmentační a kývavé => aborální posun tráveniny Ø Regulace: Ø v Nervová v v v sympatikus (zpomalení) parasympatikus (zrychlení) reflexy v Humorální l l ↑ substance P, bombezin, neurotenzin, motilin ↓ somatostatin, GIP

Tlusté střevo Ø Tenké střevo => ileocekální chlopeň => tlusté střevo => rektum Hl. funkce: v Vstřebávání iontů a vody (80 – 90 %) v Skladování zbytků chymu v Tvorba a defekace stolice v Činností bakterií vzniká vitamin K, B 1, B 2 a B 12 Ø Pohyby tlustého střeva: v místní – mísící v celkové – peristaltické Ø Ø Regulace - reflexní, parasympatikus(+) Ø Bakterie: štěpení rostlinné vlákniny, tvorba vitaminu K, B 1 a B , střevní plyny

Sekretorická činnost GIT

Vstřebávání živin Ø Dutina ústní – alkohol a některé léky (nitroglycerin) Ø Žaludek – alkohol v omezeném množství Ø Tenké střevo vsacharidy– monosacharidy - duodenum, proximální jejunum (sekundární aktivní transport) vtuky – micely (žluč. kyseliny + monoacylglyceroly a MK) => membrána erytrocytů => rozpad (MK a monoacylglyceroly projdou přes střevní stěnu, žl. kyseliny se vrací do lumen střeva) l l MK o kratkém řetězci => do krve MK o delším řetězci => znovu vytváření triacylglycerolů a tvorba chylomiker => lymfa => krev vproteiny – AMK - sekundární aktivní transport

Vstřebávání živin v Tenké střevo 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 B 12 – terminální ileus Ø Tlusté střevo – 1500 ml tráveniny – většina se vstřebá (voda, ionty, žluč. kyseliny, vitamin K)