Fiziologija varenja i GIT Flashcards
Šta je hrana
Hrana je svaka supstanca ili proizvod, biljnog ili životinjskog porekla, prerađena, delimično prerađena ili neprerađena,
a koja se koristi u ishrani. Putem hrane čovek unosi u organizam,
kako supstance bogate energijom, tako i supstance koje su neophodne za odvijanje fizioloških i biohemijskih procesa, kao i za održavanje homeostaze u organizmu.
Kako možemo podeliti hranljive materije
Na mikro i makronutrijente
Makronutrijenti su ugljeni hidrati,
lipidi i proteini (prema nekim autorima se i voda ubraja u makro-
nutrijente). Makronutrijenti su dobili naziv po tome što ih ishranom unosimo u velikim količinama, i njih pre svega koristimo kao izvore energije.
U mikronutrijente ubrajamo vitamine, minerale
(elektrolite: Na, K, Ca, Mg2, SO, NO₂…). Mikronutrijente
ishranom unosimo u manjim količinama nego makronutrijente.
Ugljeni hidrati
Ugljeni hidrati mogu biti različite strukture. Oni mogu biti građeni od velikog broja molekula monosaharida (glikogen,
skrob), mogu biti građeni od dva molekula monosaharida (saha-
roza, laktoza) ili pojedinačni molekuli šećera - monosaharidi
(glukoza, fruktoza, galaktoza…).
Lipidi
Masti (lipidi) se u organizam unose najviše u vidu tri-
acilglicerola (triglicerida), koji su izgrađeni od molekula glicerola
esterifikovanog sa tri molekula masnih kiselina. Masti su najbo-
gatije energijom od svih makronutrijenata.
Proteini
Proteini se nalaze u svim namirnicama životinjskog
porekla (meso, mleko, mlečni proizvodi, riba, sir, jaja…). Struktu-
rno predstavljaju polimere aminokiselina i oni su osnovni izvor
aminokiselina u organizmu.
Vitamini
Vitamini se prema rastvorljivosti u vodi mogu podeliti na hidrosolubilne (rastvaraju se u vodi: grupa B vitamina i vitamin C) i na liposolubilne (ne rastvaraju se u vodi, već se rastvaraju u
mastima: vitamini A, D, E i K). Neophodni su za odvijanje brojnih
biohemijskih procesa (kao što je sinteza nukleotida), a takođe su
neophodni za adekvatan rast i razvoj, metabolizam određenih
elektrolita (na primer, Ca²) i tako dalje. Ćelije ljudskog organizma ne mogu sintetisati, te se moraju unositi hranom u adekvatnoj količini. Izuzetak je vitamin D koji se može sintetisati u koži
pod uticajem sunčeve svetlosti i toplote, kao i vitamin K koga ne
sintetišu same ćelije, već bakterije u debelom crevu.
Minerali
Minerali su katjoni i anjoni neophodni za funkcionisanje organizma. Imaju brojne funkcije: održavanje osmotskog pritiska, ulaze u sastav nekih proteina i enzima (na primer, gvožđe
koje ulazi u sastav hemoglobina), izgrađuju zube i kosti (kalcijum), učestvuju u generisanju akcionog potencijala i na nadražljivost neurona (natrijum i kalijum)…
Varenje
Varenje je kompleksan biohemijski proces
tokom koga dolazi do razlaganja makromolekula (ma-
kronutrijenata) na osnovne, monomerne jedinice: ma-
sti na glicerol i masne kiseline, proteine na aminokise-
line i polisaharide na monosaharide.
Postoje tri tipa varenja hrane: intracelularno, ekstracelularno i membransko
Intracelularno varenje
Intracelularno
varenje podrazumeva “uvlačenje” čestice hrane u ćeliju pomoću pseudopodija (“‘lažnih nožica”), nakon čega uvučena čestica biva izložena enzimima za varenje u samoj ćeliji, pri čemu biva razložena
Luminalno varenje
Ekstracelularno varenje podrazumeva izlivanje enzima za varenje u šupljine (lumen) gastrointestinalnog trakta u kojima oni razlažu (vare) hranu koja se u
njima nalazi.
Usna duplja
Usna duplja predstavlja početni
deo gastrointestinalnog trakta. U usnoj duplji se hrana
mehanički obrađuje i vrši detekcija ukusa. Hrana se
mehanički obrađuje pomoću zuba.
U usnoj duplji nalazi se i jezik
Zubi
Zubi su izgrađeni od dentina, čvrste materije koja je prožeta mineralnim
materijama. Životinje zubima ubijaju plen, kidaju i usitnjavaju zalogaj.
Denticija kod čoveka prolazi kroz dve generacije. Prva generacija je mlečna denticija tokom koje se
u vilici nalazi ukupno 20 zuba (po 10 zuba u obe vilice).
Mlečni zubi otpadaju i bivaju zamenjeni definitivnim,
stalnim zubima. Odrasli čovek ima ukupno 32 zuba, po 16 u svakoj vilici: 4 sekutića (prednji zubi koji služe za
griženje i “sečenje” hrane, 4 očnjaka (nalaze se odmah do sekutića; služe za kidanje hrane), 8 pretkutnjaka
(služe za usitnjavanje i mlevenje hrane) i 12 kutnjaka.
Kutnjaci služe za usitnjavanje i mlevenje hrane. Zadnji kutnjaci se nazivaju umnjaci i oni ne postoje kao mlečni zubi.
Anatomski se zub sastoji od korena, kojim je zub “usađen” u vilicu i krunice koja je u kontaktu sa
usnom dupljom, odnosno, hranom. Između korena i krunice nalazi se vrat zuba. Ispod gleđi koja izgrađuje
krunicu nalazi se dentin. Gleď je čvršća od dentina. Unutrašnjost zuba ispunjava zubna pulpa, meko tkivo u kome se nalaze krvni sudovi i nervni završeci zuba
Jezik
mišični organ koji ima ulogu u detektovanju ukusa hrane, mešanju
hrane u ustima i u izvođenju akta gutanja. Jezik na svojoj površini sadrži pupoljke (papile) kojima detektuje ukuse. Nervna vlakna šalju akcione potencijale u centar za obradu ukusa u produženoj moždini, a zatim preko talamusa u senzornu koru velikog mozga gde će
biti obrađeni. Aktivirani centar u produženoj moždini stimuliše i lučenje pljuvačke, aktivacijom centra za lučenje pljuvačke.
Pljuvačka
Pljuvačku luče pljuvačne žlezde. Kod čoveka postoje tri grupe pljuvačnih žlezda: podvilične, podje-
zične i zaušne. Sve pljuvačne žlezde poseduju izvodne kanale kojima kojima izlučuju pljuvačku u
usnu duplju. Uloge pljuvačke su brojne: natapanje suve hrane, pri čemu se olakšava gutanje hrane, hlađenje vruće hrane, razblaživanje previše kisele ili bazne
hrane…
Pljuvačka u svom sastavu ima enzim pljuvačnu amilazu koja otpočinje varenje ugljenih hidrata u
usnoj duplji (primer za to su kocka šećera ili čokolade koje se tope kada ih stavimo u usta). Najjači stimulus
za lučenje pljuvačke je kisela hrana.
Želudac
želudac je sluzokožno-mišićni organ
u kome dolazi do skladištenja, mešanja i varenja određene hrane. Na spoju jednjaka i želuca nalazi se kružni mišić (sfinkter) koji sprečava vraćanje želudačnog sadržaja u jednjak. Sfinkteri takođe postoje i na spoju želuca i dvanaestopalačnog creva (duodenuma), koji sprečava vraćanje duodenalnog sadržaja nazad u želudac.
Sluzokoža želuca
Sluzokožu želuca sačinjavaju želudačne žlezde. One luče veliku količinu sluzi (mukusa) koji štiti
epitel i sluzokožu želuca od delovanja želudačnog soka. želudačni sok takođe stvaraju epitelne ćelije želudačnih žlezda i sastoji se od hlorovodonične kiseline (HCI), zbog čega mu je pH vrednost izuzetno kisela
(oko 0,8-0,9). Tako kiseli rastvor bi izazvao teška oštećenja sluzokože želuca da nema mukusa koji je oblaže i na taj način štiti.
Pepsin
Pored mukusa i želudačnog soka, želudačne žlezde luče i enzim pepsin koji ima ulogu u varenju proteina. Pepsin se luči u neaktivnoj formi (pepsinogen), koji se aktivira tek pri kontaktu sa hlorovodoničnom kiselinom.
Ulkus želuca
Ukoliko dođe do poremećaja lučenja mukusa, doći će do oštećenja sluznice želuca hlorovodoničnom kiselinom i nastanka čira (ulkusa) na želucu. Pored kiselog želudačnog soka, veliki doprinos u nastanku čira ima infekcija bakterijom Helicobacter pylori, nekritična i prekomerna upotreba odredenih lekova, konzumiranje alkohola, stres, genetski faktori
Regulacija lučenja želudačnog soka
Povećano lučenje želudačnog soka može biti izazvano sledećim faktorima:
a) Nervni faktori-sama pomisao na hranu, gledanje i mirisanje hrane…
b) želudačni faktori - povećano lučenje želudačnog soka započinje ulaskom hrane u želudac i rastezanjem njegovih zidova, što predstavlja jedan od
najvažnijih faktora koji utiču na lučenje želudačnog soka.
Generalno, pri svakom kontaktu hrane sa usnom dupljom (žvakanje, osećaj ukusa hrane…), dolazi do stimulisanja nervnih završetaka u usnoj duplji i slanja signala do centara u produženoj moždini koji
svojim odvodnim vlaknima, koji se pružaju do želuca, stimulišu želudačne žlezde da luče želudačni sok
c) Humoralni faktori - predstavljaju pojačano lučenje želudačnog soka koje je stimulisano hormonom gastrinom. Gastrin luče ćelije želudačne sluznice i njegova funkcija je stimulacija lučenja želudačnog
soka. Određene supstance (na primer, alkohol, kofein, duvanski dim…) povećavaju lučenje gastrina, a
samim tim i želudačnog soka.
Od čega se sastoji želudačni sok
HCl, pepsin
Duodenum
Nakon što hrana bude natopljena želudačnim sokom i delimično svari, dolazi do kontrakcije mišića želuca koji “guraju” hranu kroz otvoreni sfinkter u duodenum.
Hrana se u želucu zadržava oko 4-6 sati, u zavisnosti od vrste hrana, pri čemu tečnosti gotovo odmah napuštaju želudac. Osnovna funkcija duodenuma i tankog
creva uopšte jeste završetak procesa varenja i apsorpcija (upijanje) svarenih sastojaka hrane.
Pankreas
Pankreas je žlezda koja je “prido-
data” crevnoj cevi. Anatomski je smešten ispod želuca
i u krivini duodenuma
Pankreas se sastoji od endokrinog i egzokrinog dela, s tim što samo egzokrini deo učestvuje u varenju. ćelije koje čine egzokrini deo pankreasa sintetišu i luče pankreasni sok koji ima svoju baznu komponentu, koju čine bikarbonatni anjoni (HCO,), čija je funkcija neutralizacija kiselog, želudačnog sadržaja. Druga komponenta
pankreasnog soka su enzimi pankreasa, koji vare hranu pristiglu iz želuca.
Pankreasni enzimi
Izvodni kanali pankreasa se završavaju i otvaraju se u zidu duodenuma. Kroz njih će pankreasni sok biti izlučen u lumen duodenuma, koji će nastaviti proces varenja hrane koji je otpočeo u usnoj duplji i želucu. Pankreasni enzimi su: pankreasna amilaza, lipaza, tripsinogen i himotripsinogen
Pankreasna amilaza
Razgrađuje oligosaharide do disaharida, čije je varenje započeto u usnoj duplji pod dejstvom pljuvačne amilaze
Lipaza
Pankreasna lipaza razlaže molekule masti do monomernih jedinica: glicerola i masnih kiselina.
Tripsinogen i himotripsinogen
Tripsinogen i himotripsinogen su neaktivni enzimi koji se aktiviraju tek nakon što dospeju u lumen duodenuma. Njihove aktivne forme nazivaju se tripsin i himotripsin,
koji vare proteine do dipeptida. Zbog čega se oni stvaraju kao neaktivni enzimi? Ukoliko bi odmah po sintezi
i lučenju u kanale pankreasa tripsinogen i himotripsinogen postali aktivni doveli bi do varenja samog tkiva pankreasa, pa se usled toga moraju sintetisati kao neaktivne forme enzima koje će se aktivirati tek po dospevanju u lumen duodenuma.
U kakvoj sredini su aktivni pankreasni enzimi
Baznoj
Regulacija lučenja pankreasnog soka
Lučenje pankreasnog soka otpočinje, u zanemarljivim količinama, pri kontaktu hrane sa strukturama usne duplje. Maksimalno lučenje pankreasnog soka dešava se kada hrana pristigne iz želuca u duodenum, kada dođe do rastezanja njegovih zidova. Pored ovog vida regulacije, postoje dva hormona koji imaju presudnu
ulogu u sekreciji pankreasnog soka. Oba hormona luče
ćelije duodenuma (sekretin i holecistokinin)
Sekretin
Stimuliše lučenje velikih količina
bazne komponente pankreasnog soka. Stimulus za njegovo lučenje je prisustvo kiselog sadržaja u lumenu
duodenuma.
Holecistokinin
Stimuliše sintezu i lučenje
enzima pankreasa. Utiče i na kontraktilnost glatkih mišića žučne kese
Jetra
Jetra predstavlja najveću
žlezdu čoveka. Težine je oko 2 kilograma i nalazi se ispod desnog rebarnog luka, ispod dijafragme. Jetra sintetiše brojne supstance: žuč, određene proteine krvi, a takođe ima i detoksikacionu ulogu, kao i ulogu u deponovanju glikogena.
Žuč
Žuč je gusta tečnost, žućkasto-zelenkaste boje.
Boja žuči potiče od žučnih boja koje nastaju od hema iz hemoglobina koji se oslobađa iz hemoliziranih eritrocita. Žuč koju jetra sintetiše deponuje u žučnoj kesi koja se nalazi ispod nje. Zuč je bogata žučnim solima koje se sintetišu
od holesterola. Žučne soli su amfipatički molekuli, što
znači da imaju hidrofilni i hidrofobni deo. Hidrofobnim delom se okreću prema masti, a hidrofilnim prema lumenu creva. Na taj način masti faktički postaju hidrosolubilne i enzimi varenja na njih mogu delovati, pošto pankreasni enzimi deluju samo kada se nalaze u vodenoj, baznoj sredini
Regulacija lučenja žuči
Žuč se u duodenum izlučuje svojim izvodnim kanalima, na istom mestu na kome se izlučuju enzimi
pankreasa iz pankreasnih kanala. Signal za lučenje žučni, odnosno, pražnjenje žučne kese je prisustvo masne hrane u lumenu duodenuma, kao i delovanje hormona holecistokinina na glatke mišiće u zidu žučne kese. Holecistokinin se izlučuje kada se u duodenumu nađe hrana bogata mastima. Nakon vezivanja holecistokinina za receptore na glatkim mišićnim ćelijama žučne kese, dolazi do njihove kontrakcije i istiskivanja žuči u žučne kanale, a njima u lumen duodenuma.
Crevni sok
Nakon duodenuma, hrana putuje kroz ostale delove tankog creva. Duž tankog creva nalaze se žlezde koje luče crevni sok koji je baznog karaktera i koji olakšava apsorpciju svarene hrane. Lučenje crevnog
soka provocira samo prisustvo hrane u tankom crevu, kao i delovanje hormona sekretina. Lumen tankog creva je obložen mukusom.
Kamen u žučnoj kesi
Usled različitih poremećaja se u žučnoj kesi mogu formirati kamenčići (kaIkulusi), koji su holesterolskog porekla. Oni mogu biti različite veličine, od veoma sitnih do veoma krupnih. Sitniji kamenčići se mogu istisnuti u žučne kanale što
može biti veoma opasno jer može doći do razvoja akutnog pankreatitisa.
Akutni pankreatitis
Akutni pankreatitis je
akutno zapaljenje pankreasa. Može nastati na više načina, ali je jedan od najčešćih sledeći: nakon što se sitniji kalkulusi iz žučne kese istisnu u žučne kanale, oni se mogu zaglaviti na više mesta. Ukoliko se zaglave na
mestu na kome se u duodenum izlivaju žuči pankreasni sok, doći će do vraćanja ove smeše nazad prema
pankreasu, pri čemu on biva oštećen dvojako: samim
žučnim solima, a i neaktivnim pankreasnim enzimima
koji se aktiviraju pri vraćanju u tkivo pankreasa. Akutni pankreatitis je urgentno stanje i može se
završiti smrtnim ishodom. Čest je kod alkoholičara.
Membransko varenje
Varenje dipe-
ptida do aminokiselina, kao i disaharida do monosaha-
rida odvija se procesom membranskog varenja. Njihovo varenje se dešava u enzimima
koji ulaze u sastav ćelijskih membrana epitelnih ćelija creva (enterocita). Naime, kada disaharidi i dipeptidi stupe u kontakt sa ovim enzimima, oni ih preuzimaju itokom uvlačenja u ćeliju dešava se njihovo razlaganje na aminokiseline i monosaharide.
Apsorpcija u GIT-u
Unutrašnja površina tankog creva sarži brojne crevne resice kojima se povećava apsorpciona površina tankog creva.
Struktura crevne resice
Crevna resica predstavlja dobro vaskularizovanu (prokrvljenu) strukturu jer u svom centralnom delu sadrži, pored krvnih kapilara, i limfni sud koji omogućava laku apsorpciju masti. U zidovima crevnih resica nalaze se i glatki mišići koji omogućavaju pokrete crevne resice, pri čemu one na
taj način ostvaruju prisniji kontakt sa većom količinom hrane
Epitel crevne resice čini jedan red enterocita koji na svojoj površini koja je u kontaktu sa hranom sadrže brojne resičaste izraštaje (mikrovili), kojima se dodatno povećava apsorptivna površina tankog creva.
Aminokiseline, minerali, hidrosolubilni vitamini, monosaharidi i sve ostale hidrosolubilne supstace ulaze u krvotok putem krvnih kapilara crevnih resica
Hilomikroni
Masti, liposolubilni vitamini i sve ostale liposolubilne supstance se u enterocitima “pakuju” u lipoproteinske čestice koje se nazivaju hilomikroni. Suština pakovanja liposolubilnih supstanci u lipoproteine je sledeća: liposolubilne supstance su hidrofobne i ne rastvaraju se u vodi. Ukoliko bi se one našle u krvi (koja je vodena sredina), došlo bi do njihovog taloženja i začepljenja krvnog suda.
Kakvi su proteini koji ulaze u sastav hilomikrona
Proteini koji ulaze u sastav hilomikrona su hidrosolubilni, tako da oni služe da učine masti rastvorljivim u vodi. Proteinski deo lipoproteina je okrenut ka spolja, odnosno, krvi, dok se u unutrašnjosti lipoproteina nalaze masti (slično kao kod micele koju formiraju lipidi i žučne soli u lumenu tankog creva). Pored proteina, ka spolja su okrenuti i hidrofilni delovi fosfolipida
Kako hilomikroni naouštaju tanko crevo
Hilomikroni tanko crevo napuštaju preko limfnog kapilara koji se nalazi u samom centru crevne resice (lakteal). Hilomikroni iz limfnih sudova prelaze u krvne sudove (krvotok), i na kraju do jetre gde se razgrađuju. Hrana se u tankom crevu zadržava 4-6 sati.
Nakon tankog creva gde odlazi hrana
Nakon prolaska kroz tanko crevo, hrana dospeva u debelo crevo.
Debelo crevo
Početni deo debelog creva naziva se slepo crevo. Na slepom crevu nalazi se crvuljak
koji se kod nekih osoba može upaliti, pa nastaje “upala slepog creva”, što zapravo predstavlja zapaljenje crvuljka. Dužine je oko 10 cm, slepo se završava i u njegovim zidovima nalaze se limfni folikuli
Debelo crevo je dužine oko 1,5 metara, nema resice, ali su njegove ćelije specijalizovane za apsorpciju vode
i nekih soli. Dakle, u debelom crevu nema varenja hrane.
Sluznica debelog creva
Sluznica debelog creva luči velike količine
sluzi, koja je baznog karaktera, i čija je funkcija zaštita sluznice creva od pristiglih, nesvarenih ostataka hrane.
Kako se izbacuju nesvareni ostaci hrane
Izbacuju se putem fecesa u spoljašnju sredinu
Zubni karijes
To je oštećenje zuba prouzrokovano bakterijama. Oštećenje prvo zahvata gleđ, potom dentin i na kraju pulpu, kada se zub više ne može sačuvati. Zahvatanjem pulpe nastaje bol
