Anyagcsere, táplálkozás, energiaforgalom

1. Anyagcsere, táplálkozás, energiaforgalom

2. A tápcsatornába jutó tápanyagok az emésztési folyamatok (motorika, enzimes bontás) hatására alapelemekre bomlanak, majd felszívódnak és a neuroendokrin szervezés által összehangolt anyagcsere-folyamatokba léphetnek, így anyagot és energiát szolgáltatnak az élethez.

3. AZ EMÉSZTŐRENDSZER RÉSZEI A tápcsatorna működése • motoros • szekréciós • felszívó • védekező Szabályozása • központi és enterális idegrendszer • endokrin rendszer • parakrin szekrétumok

4. A TÁPCSATORNA MOTOROS MŰKÖDÉSE

5. Továbbító mozgások Keverő mozgások Tárolás Továbbítás késleltetése Emésztetlen, felszívásra nem került béltar-talom kiürítése A motoros működést a szabályozó mechanizmusok a szekréciós, felszívó és immunműködésekhez illesztik.

6. 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.

7. 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.

8. A GYOMOR MOTOROS MŰKÖDÉSE A lenyelt táplálék befogadásaéstárolása A darabos táplálék felaprózása(„őrlés”) és a gyomornedvvel való keverése A gyomortartalom kis adagokban való továbbítása a duodénumba (szabályozott sebességű ürülés)

9. 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

10. 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

11. 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

12. PERISZTALTIKUS ÉS SZEGMENTÁLÓ MOZGÁSOK

13. 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

14. A gyomor és vékonybél étkezések közti működése • Táplálék felvétellel kapcsolatos működés ↑ • Táplálkozásopk közti motoros működés • Migráló mikroelektromos komplex MMC 90-120 percenként jelentkezik • Vándorló hullám 6-10 percig tart – körkörös izmok összehúzódása • Teljes kiürülés biztosítása • Kiváltója a motilin • Táplálékfelvétel megszünteti az MMC-t

15. A VASTAGBÉL MŰKÖDÉSE Víz és elektrolit felszívása Baktériumflórája számára a tenyésztési feltételek biztosítása Emésztetlen salakanyagok kiürítése

16. 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.

17. 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

18. 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.

19. MÁJ, EPEUTAK, HASNYÁLMIRIGY

20. 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

21. 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

22. A TÁPCSATORNA SZEKRÉCIÓS FUNKCIÓJA

23. 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

24. 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 Cl- transzport ↓ Na+ és Cl- visszaszívódás ↓ a szájüregbe került nyál hipozmotikus Szabályozás – reflexfolyamat Feltétlen feltételes Paraszimpatikus – hígító hatású Szimpatikus – sűrű és viszkózus nyál termelődik

25. A gyomor szekréciós működése • Nyálkahártya működési szempontból 2 részre osztható • Test – szekréció • Sósav • Intrinsic faktor • Pepszinogén • Mucin • Bikarrbonát kis része • Antrum- szekréció szabályozása

26. Gyomornyálkahártya sejtjeinek szekréciós termékei

27. 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+ - ATP-áz pumpa endoszómák membránjában található • Serkentők: gasztrin, hisztamin, ACh • Gátló: prosztaglandinok

28. 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

29. 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

30. 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 gasztrin-elválasztást

31. 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

32. A hasnyál szekréciója • Mirigysejtek • Aktív enzimek α-amiláz, lipáz, észterázak, ribonukeláz, dezoxiribonukleáz • inaktív proenzimek (tripszinogén, kimotripszinogén, proelasztáz, prokarboxipeptidáz, profoszfolipáz) • Nem enzimszerű szabályozó fehérjék (kolipáz, tripszin-inhibitor, CCK szekréciót szabályozó peptid) • Kivezető-csövecskék hámsejtjei magas bikarbonát- koncentrációjú elektrolitoldatot termelnek • Hasnyál térfogatának legnagyobb részét a kivezető-csövek sejtjei termelik (HCO 3 - 140 mmol/l/naponta) • 200-700 ml/ naponta

33. 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

34. 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).

36. 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

38. 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)

40. A VÉKONYBÉL FINOMSZERKEZETE

41. Bélnedv • 1l /naponta • Nem tartalmaz enzimeket • Klorid- és bikarbonátszekréció dominál • Nagy része a vékonybélben, kisebb része vastagbélben visszaszívódik

42. LEBONTÁS ÉS FELSZÍVÓDÁS A TÁPCSATORNÁBAN Luminális bontás Nyál Gyomornedv Hasnyál Celluláris bontás Enterociták felszínén rögzült enzimek

43. AZ EMÉSZTŐ ENZIMEK

44. Aminosavak, peptidek és fehérjék felszívódása

45. 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 aminosav-karrier 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.

47. Szénhidrátok felszívódása

48. A sokféle poliszaharidból származó többféle szénhidrát monomér (pentóz- hexóz-; aldózok- ketózok- 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

50. 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