A tápcsatorna élettana

1. A tápcsatorna élettana

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

4. A TÁPCSATORNA MOTOROS MŰKÖDÉSE • Falatképzés • Továbbító mozgások • Keverő mozgások • Tárolás • Továbbítás késleltetése • Emésztetlen, felszívásra nem került béltartalom kiürítése

5. Rágás - Az ételt a fogak a nyelv segítségével felaprózzák, miközben nyállal keveredve "falattá" formálódik. - Akaratlagos - idegrendszeri szabályozás

6. 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, légcső 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 • Amikor a falatot lenyeltük a felső nyelőcső szűkület bezárul, így a falat nem tud visszajutni.

7. 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)

8. A gyomor működési zónái Proximális gyomor ––gyomorfenék, gyomortest felső 1/3 - tárolás 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 (helyreáll a tónusa) és a tartalmat a disztális rész felé továbbítja

9. Disztális gyomor – alsó 2/3 része a gyomornak (antrum, pilorus – gyomornyító) – őrlés, keverés, továbbítás • Simaizomsejtek MP instabil - depolarizáció • Pacemaker zóna 3 depolarizáció/perc – BER-bazális elektromos ritmus - lassú hullám – Cajal-féle interszticiális sejtekben képződik →elektromosan kapcsolt simaizomsejtek → pilorus • A BER hullámok amplitudója antrum felé egyre erőteljesebbek → AP is megjelenhetik →fázisos izomösszehúzódás

10. Őrlés – antrumizomzat és pilorus Az antrum perisztaltikájának kezdetén a pilorus nyitott, 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 preganglionáris rostjai: 1. kolinerg interneuronokon végződik →AP fokozódása → összehúzódás 2. gátló interneuronok → NO felszabadulás → izomzat ellazulása Hormonális szabályozás - CCK- CCK1 receptorokon keresztül csökkenti a perisztaltikát

11. Ürülés szabályozása Bélszakaszok felől szabályozódik – negatív visszacsatolás (annyit enged át amennyit le tud bontani illetve felszívni a következő szakasz) - vagusreflexek megindítója a bél falában levő receptorok (kemo és ozmoreceptorok) - a béltartalom ozmotikus koncentrációja - savasság - zsírsavak - monoszacharidok -aminosavak: triptofán, fenilalanin, glutaminsav, arginin, cisztein - Hormonális szabályozás: CCK lassítja az ürülést

12. 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 Primer afferensek ingerlése (mechanikai, vegyi v ozmotikus) megindítja az enterális idegrendszerben rögzített motoros programot (ha beindult több inger nem szükséges) Összehúzódást aktiváló neuronok váltják ki (ACh és tachikininek) Ellazulást gátló neuronok – (NO)

13. PERISZTALTIKUS ÉS SZEGMENTÁLÓ MOZGÁSOK

14. Vékonybél simaizomsejtjei Hosszanti izomréteg sejtjei között nincs réskapcsolat → nincs spontán depolarizáció → összehúzódás kolinerg beidegzés eredménye Körkörös izomsejtek közt réskapcsolat → ritmusgeneráló Cajal féle sejtek Nyálkahártya izomsejtjei →boholypumpa – hormonális szabályozás

15. A gyomor és vékonybél étkezések közti működése • Táplálékfelvétellel kapcsolatos működés • Táplálkozások 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, de hogy mi váltja ki? • Táplálékfelvétel megszünteti az MMC-t

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

17. 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.

18. A vastagbélmozgások szabályozása • Cajal-féle interszticiális sejtek révén →ritmusgenerátorok (több is van, ezek elnyomják a gyengébb területek depolarizációs hullámait - pl. hashajtók, fertőzések során nő a ritmusgenerálók száma) • Belső rétegben AP nélkül izomösszehúzódás • Külsőben AP → izomösszehúzódás • Bélidegrendszer gátló idegsejtjei – nélkülük kóros összehúzódás • Táplálékfelvételt vastagbél-motilitás követi

19. A vébél motorikája A végbél zárását kettős záróizom biztosítja Belső záróizom – körkörös simaizom – miogén tónusra tevődik a szimpatikus noradrenerg beidegzés (telődés - belső záróizom reflexes lazulása) Külső záróizom – belső záróizmot körülvevő harántcsíkolt izomgyűrű – neurogén tónus – szomatomotoros beidegzés kereszttájéki motoneuronok révén (felső központok tónusosan ingerlik) A székletürítés koordinációjában minden idegrendszeri szint szerepel- kéreg, hipotalamusz, nyúltagy, gerincvelő.

20. MÁJ, EPEUTAK, HASNYÁLMIRIGY

21. Epehólyag Tároló működése Izomzat ellazul – paraszimpatikus hatás NANC Nyálkahártya folyadékfelszívó - képessége →epe besűrűsödik Epeürülés -táplálékfelvételt követően az epehólyag izomzata összehúzódik → epehólyag vezeték → közös epevezeték → patkóbélbe

22. Epeürülés szabályozása Az epe ürülésének fő tényezője a CCK – felszabadulását a gyomor-kimusz zsírsavtartalma váltja ki. Hatása lehet közvetlen simaizomsejtekre hat CCK1 receptorok révén közvetett - n. vagus afferens rostajra →vagovagalis reflex - kolinerg Oddi-záróizom -éhgyomorra tónusos összehúzódás (kolinerg), lazulását a NANC váltja ki Vagus átkapcsol a bélfalban levő enterális idegsejtekre – NANC felszabadulás CCK is fokozza a NANC

23. A TÁPCSATORNA SZEKRÉCIÓS FUNKCIÓJA

24. 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 lúgos vegyhatású Funkciói: -szájüreg nedvesen tartása -lizozom és az IgA-antitestek révén antibakteriális hatás - mucintartalma révén részt vesz a falat képzésében -α-amiláz enzim révén keményítőt bontja

25. Nyáltermelés mechanizmusa és szabályozása Végkamra sejtjeiben izoozmotikus szekrétum Kivezetőcsövek sejtjeiben Na+ csatorna → Na+ lumenből – sejtbe Na+-K+ pumpa fenntartja a Na+ gradienst Cl- csatorna → transzcelluláris Cl- transzport ↓ Na+ és Cl- visszaszívódás (korlátozott) ↓ a szájüregbe került nyál hipoozmotikus kis mennyiségű szekréció esetén Szabályozás – reflexfolyamat Feltétlen feltételes -Paraszimpatikus kolinerg hatás, muszkarinos receptor – hígító hatású Szimpatikus – sűrű és viszkózus nyál termelődik

26. A gyomor szekréciós működése • Nyálkahártya működési szempontból 2 részre osztható • Test – szekréció • Sósav • Intrinsic faktor – B12 felszívódása • Pepszinogén • Mucin • Bikarbonát kis része • Antrum- szekréció szabályozása

27. Gyomornyálkahártya sejtjeinek szekréciós termékei

28. 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

29. 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

30. 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

31. A táplálék tágítja a gyomrot → reflexes gasztrintermelés • Bélidegrendszerben záródó reflexív – Ach mediátor • Agytörzsben záródó – bolygóideg révén – GRP mediátor • G-sejtek aktiválása kémiai ingerléssel (aminosavak, aminok, peptidek) → gasztrin (Emberben – kóla, kávé, tea) • Gasztrintermelés gátló szabályozása: negatív visszacsatolás – D sejtek révén (pH 3 alatt), a szomatosztatin gátolja a gasztrintermelést

32. 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 gyomornedv szekréciót és az ürülést • Mindez a duodenum túltöltését akadályozza meg

33. 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 oldatot termelnek • Hasnyál térfogatának legnagyobb részét a kivezető-csövek sejtjei termelik (HCO 3 - 140 mmol/l/naponta) • 200-700 ml/ naponta

34. 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 • Fenil-alanin, hosszú láncú zsírsavak • Szekretin a bikarbonátanion termelését szabályozza • Patkóbélben S- sejtek aktiválódnak ha pH 3,5 alá csökken

35. Máj funkciói a) méregtelenítés :     a szervezetben keletkezett vagy oda bekerült anyagokat méregteleníti (közben a májsejtek károsodnak   b) anyagcsere folyamatokban szerepel:   •   fehérje- anyagcsere:     *aminosavakból fehérjéket épít     *nem esszenciális aminosavakat készít     *aminosavakból (éhezés esetén) szénhidrátot képez (glükoneogenezis)     • szénhidrát anyagcsere:         *hormonális hatás alatt áll     *vércukorból glikogént képez és raktározza azt     *glikogént visszaalakítja glükózzá     *szénhidrátokat zsírrá alakít    • zsíranyagcsere:        *a zsírokat zsírsavra és trigliceridre hasítja     *szénhidrátot zsírrá alakít     *koleszterin lebontásban és felépítésben is fontos szerepet játszik    • vitamin anyagcsere:         *karotinból A vitamint képez      *B12 vitamint és folsavat raktároz      *résztvesz a D vitamin kialakításában      *K vitamin jelenlétében prothrombint termel    c)vérképzés:    magzati életben 2-7. hónapban    d)vérraktár:    szükség esetén, a keringésbe kerül a vér    e)epesavtermelés:       a zsíremésztésben fontos szerepe van    f)epefesték képzés:

36. Epe • Zsíros táplálék fogyasztáskor - a CCK hatásra → duodenum • Az epe alkotóelemei: epesavak, epesavas sók (kolsav, xenokolsav, deoxikolsav, litokolsav, glikokolsav, taurokolsav) foszfolipidek, koleszterin, bilirubin • Epesavas sók végzik az emulgeálását - 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

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

40. A VÉKONYBÉL FINOMSZERKEZETE 1l bélnedv /naponta Nem tartalmaz enzimeket Klorid- és bikarbonátszekréció dominál

41. AZ EMÉSZTŐ ENZIMEK

42. Aminosavak, peptidek és fehérjék felszívódása

44. A természetben előforduló L-konfigurációk sokkal intenzívebben abszorbeálódnak, mint a D-formák. • A felszívódás speciális esete, amikor bontatlan peptidek, sőt fehérjék is felszívódnak. Ez a helyzet a kérődzőkben az immunglobulinok (IgG, IgA) • Emberben a bontatlan fehérjék felszívódása az ételallegriák kialakulásához vezet.

45. B12 –vitamin felszívódása • Ember táplálékból fedezi • Hiánya vörösvérsejt- mielinképzés zavarát okozza • A fehérjéhez kötött vitamin vékonybélben felszabadul és az intrinsik faktorhoz kötődik –ellenálló komplex • Enterociták endocitózissal veszik fel (receptorhoz kötött folyamat)- basolaterális membránon → vérben a vitamin transzkobalmin II-hez kapcsolódik • A komplexet a májsejtek receptor-közvetített endocitózissal veszik fel

46. Szénhidrátok felszívódása

47. Glukóz, galaktóz másodlagosan aktív transzport • A bélhámsejt lumen felőli membránjában van egy olyan transzmembrán kötőfehérje (szodium-glukóz 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 – transzporterek révéntörténik (GLUT5 és GLUT2) • GLUT5 mennyisége korlátozott- fruktózintolerancia

49. Zsírok felszívódása

50. 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 anyagokból (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 alakulnak 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.