2017.03.03.
A GASZTROINTESZTINUM ÉLETTANA Dr. Boros Krisztina
Szájüreg, garat • Funkció: táplálék felvétel, keverés, őrlés, gyors továbbítás , hangképzés • Motorika, reflexek: rágás, nyelés (1. és 2. fázis) • Emésztés: nyál alfa-amiláz (ptialin) és lipáz (kevéssé jelentős), közvetve kefalikus fázis • Felszívódás: gyógyszerek (rágótabletták,sublingualis gyógyszerek) • Védekezés: mucin, IgA, lizozim
1
2017.03.03.
Nyelőcső • Funkció: gyors továbbítás • Motorika, reflexek: nyelés (3. fázis), elsődleges és másodlagos perisztaltika
Gyomor • Funkció: a táplálék, és folyadék befogadása, tárolása, őrlése, keverése és adagolt továbbítása • Motorika: proximális gyomor ( cardiától a fundus és corpus felső harmada)- receptiv és adaptiv relaxáció, distalis gyomor (corpus alsó 2/3-a, antrum, pylorus)perisztaltika és retropulzió, pylorus tónusos kontrakciója
2
2017.03.03.
Gyomor
D- SEJT: SOM Gasztrin-, hisztamin-, Fedősejt szekréció gátlás ECL- SEJT: Hisztamin Fedősejt szekréció aktiválása
FEDŐSEJTEK (PARIETÁLIS SEJTEK) a sósavszekréciós zónában (fundus, corpus) a nyálkahártya bemélyedések mélyén: sósav és IF szekréció FŐSEJTEK a sósavszekréciós zónában mélyen: pepszinogén és lipáz szekréció G-SEJTEK a gasztrinszekréciós zónában (antrum) FELÜLETI EPITÉLSEJTEK a gyomor teljes területén: nyák, Na és HCO3 szekréció: nyálkahártya védelem
Gyomor • Védekezés: sósav és pepszin baktericid hatású, ennek következtében a duodénum csaknem steril • Klinikum: • pentagasztrin- diagnosztikus savszekréció-fokozás • Fekélybetegség kezelése: régen elsősorban sebészilegvagotomiával, rezekcióval, atropinnal, később H2 receptor blokkolókkal, protonpumpa gátlókkal (PPI) • Fekély kialakulása gyógyszer mellékhatásként : szteroid és nem szteroid- gyulladásgátlók
3
2017.03.03.
Hányás=Vomitus=Emesis OKOK Protektív reflex, melynek során a szervezet megszabadul a tápcsatornába került (gyomor, duodénum, vékonybél) minőségében vagy mennyiségében nem megfelelő tápláléktól, toxikus anyagok Tápcsatornán kívüli ingerek: Szagok, látvány, vesekő colica, Otholith szervek (kinetosis=tengeri betegség) Toxinok, gyógyszerek a vérben: area postrema KIR: intracranialis nyomás fokozódás, infectio
HÁNYINGER=NAUSEA A kiváltó ingerek a hányást megelőzően jellemző vegetataiv (sy+psy) tüneteket és szubjektív rosszullétet okoznak:
Szabálytalan vagy szapora szívműködés Arc sápadtság Verejtékezés Fokozott nyálszekréció
Hányás=Vomitus=Emesis ÖKLENDEZÉS: több ciklus,
•
•
•
•
gyomortartalom időlegesen az oesophagusba jut a vékonybélben kontrakciós gyűrű jelenik meg, gyomor felé antiperisztaltikus hullám indul, közben a hangrés zár+ belégzési mellkasmozgás (Müller), intrathoracalis nyomás lecsökken,hasfal izomzat kontrahál: intraabdominális nyomás nő Gyomorban az antrum és a corpus között lefűződés, LES nyitott, gyomortartalom az oesophagusba jut, UES zárt EXPULZIÓ: egyik öklendezési ciklus csúcsán, kilégzőizmok kontrakció, diaphragma felfelé mozdul, UES nyit, a gyomortatrtalom a szájon át ürül
Hányásközpontok: Nyúltvelőben 3 központ • Expulzió (centrális hányás) • Öklendezés • Area postrema
HÁNYÁS UTÁN: Bradycardia Euphoria
4
2017.03.03.
Teljes gyomoreltávolítás következményei •
Alultápláltság ~100% (elégtelen kalóriafelvétel, nem teljes értékű zsír- és fehérjeemésztés)
•
Dömping szindróma ~10 %: görcsös fájdalom, hányinger (disztenzió), hasmenés (ozmotikus), szédülés (hypoglikémia- GIP), főként szénhidrátdús ételek és tej váltja ki, oka a hirtelen nagy mennyiségű táplálék és folyadék vékonybélbe kerülése
•
Korai és késői dömping (30-60 perc és 1-3 óra)
•
Reflux 30-100 % alkalikus reflux, carcinogén hatás
•
Anémia 50% : vérzés, vasfelszívódás zavara (főként az első évben, ferri- ferro átalakulás), megaloblasztos anémia (intrinszik faktor hiánya)
Gyomor nyálkahártya normál redőzet
5
2017.03.03.
Antrum pyloricum, perisztaltika
Gyomor óriás fekély
6
2017.03.03.
Duodénum, jejunum, ileum • Kerckring redők • Villi intestinales (bélbolyhok), közöttük Lieberkühn kripták (glandulae intestinales) nyáktermelő sejtek, differenciálatlan és mitotikus sejtek, endokrin sejtek, Paneth sejtek (enzimek, immunglobulinok), membranózus sejtek, Brunner mirigyek (tela submucosaban alkalikus, glikoproteinekben gazdag szekrétum)
• MALT, Peyer- plaque-ok
Duodénum, jejunum, ileum • Funkció: továbbítás, késleltetés, keverés, a táplálék teljes megemésztése, a lebontott egységek, illetve a víz, elektrolitok és vitaminok felszívása.
7
2017.03.03.
Duodenum,jejunum, ileum Motorika Mozgásformák • Interdigesztiv fázis : MMC • Digesztiv fázis: perisztaltika (propulziv= továbbító), szegmentáló (keverő) • Sphinchterek: tónus (a vékonybelet két sphinchter határolja: oralisan a pylorus, aboralisan az ileocoecalis szájadék), Oddi sphincterspeciális szerep
Reflexek • Lokális (helyi neuronhálózatok) • Rövid (afferens idegszimpatikus ggl.) paralitikus ileus! • Hosszú (átkapcsolódás: gerincvelő) • Példák: gastroilealis, intestino-intestinalis, enterocholecysticus
Szekréció, emésztés,felszívódás, védekezés Duodenum •
•
Epe: májban történik a termelése és szekréciója koleretikum: szekréciót fokozó anyag- pl. vér szekretin, epesavak, az epehólyagban besűrűsödik és raktározódik, az epehólyag kontrakciója és az Oddi sphinchter párhuzamos ellazulása a duodénumba juttatja kolagogum (=kolekinetikum) : epehólyag kontrakciót okozó anyag-pl. CCK,az epe szerepe a zsíremésztésés segítése méregtelenítés. Pancreas: acinussejtek proenzimeket választanak ki (CCK fokozza). A pancresnedv térfogatának nagy részét a ductussejtek választják ki (alkalikus, izoozmotikus folyadék)szekretin fokozza. A pancresnedv a Vaterpapillán keresztül a duodenumba ürül.
Duodenum, jejunum, ileum • • • •
Szekréció Emésztés: kefeszegély enzimek,laktóz intolerancia! Felszívódás Immunológia: duodenum szinte steril, jejunum, ileum normál bélflóra (antibiotikumok!), szekretoros immunglobulin (membranózus sejtek és Peyer-plaquok), oralis -immunizáció (polio) és allergizáció (ételallergiák)
A vékonybelek jelentősége: rövid bélkacs szindróma! 100 cm-nél nagyobb ileumszakasz rezekciója steatorrheahoz, és zsírban oldódó vitaminok hiányához vezet, a terminális ileum hiánya B12 hiányt okoz. 100 cm alatti oralis jejunummal rendelkezők szinte mindig parenteralis táplálásra vagy enteralis táplálék kiegészítőkre szorulnak!
8
2017.03.03.
A BELSŐ ÉS KÜLSŐ KÖRNYEZET KÖZÖTTI LEGNAGYOBB FELSZÍN Struktúra
Felszín (m2)
Henger
0.33
Kerckingredők
1.0
Villusok
10.0
Microvillus
200.0
ÉRETT ENTEROCYTÁK ÉS KRIPTASEJTEK A VÉKONYBELEKBEN
Enterocyta 1. Emésztés 2. Felszívás
Kehelysejt: élettartama:3-6 nap Mucus szekréció Lieberkühncrypta 1. Mitózis (őssejt)
2. Szekréció
a colonban nincsenek villusok •a hengerhámsejtek mélyre terjedő kriptákat képeznek • mucin termelő kehelysejtek •elektrolit szekréció
mucus összetétele: •mucin •elektrolitok •lizozim, IgA
9
2017.03.03.
ELLENÁRAMLÁSOS KICSERÉLŐDÉS 1. Artériás és vénás vér között 2. Kripták szekrétuma és a villusban levő vér között
centrális nyirokér kefeszegély
bazális membrán
venula arteriola
centrális nyirokér
kapilláris
ABSZORPCIÓS RÉTEGEK
Mozdulatlan réteg
Glycocalyx Szoros kapcsolat
Diffúzió és Starling-erők
Bazális membrán Kapilláris
10
2017.03.03.
EMÉSZTÉS: ENZIMEK Amiláz (csecsemőkben: lingualis lipáz)
Amiláz Peptidázok: • tripszinogen • kimotripszinogen • prokarboxipeptidázok • proelasztáz
Pepszin
Lipolitikus enzimek: • profoszfolipáz • lipáz (prokolipáz) • koleszterin-észteráz Nukleázok: • ribonukleáz
(csecsemőkben: lipáz)
• dezoxiribonukleáz
Diszacharidázok (pl. laktáz, maltáz, izomaltáz, szukráz, trehaláz) Peptidázok (e.g enterokináz=enteropeptidáz, aminopeptidázok, karboxipeptidázok, dipeptidázok, endopeptidázok) Nukleázok luminális emésztés = lumenben lévő enzimekkel (pl. pepszin, tripszin, amiláz) celluláris emésztés = enterociták felszínéhez kötött enzimekkel (pl. diszacharidázok)
SZÉNHIDRÁTOK EMÉSZTÉSE
száj
nyál amiláz
keményítő, glikogén
pancreas amiláz
maltóz
maltóz
pancreas amiláz
jejunum
maltotrióz
vastagbél maltáz glükóz
glikogén molekula részlet
α-határdextrinek
α1-6 kötések
glikogén raktár májsejtekben
11
2017.03.03.
luminális emésztés
SZÉNHIDRÁTOK EMÉSZTÉSE (proximális vékonybelek)
táplálék szénhidrátja poliszacharidok keményítő
diszacharidok
glikogén
amiláz (nyál, pancreas) maltóz
szacharóz
maltáz
szacharáz
glükóz +glükóz
glükóz +fruktóz
laktóz
laktáz glükóz +galaktóz
Laktóz intolerancia: •laktáz hiánya esetén a laktóz nem bomlik le, hanem a bélben marad (ozmotikusan aktív anyag) •tünetek: hasmenés, puffadás
celluláris emésztés máj glükóz a plazmában
12
2017.03.03.
Monoszacharidok felszívódása Lumen
Glukóz vagy galaktóz
SGLT
Jejunum > ileum.
Fruktóz GLUT5
Mucosa
Kapilláris
glükóz abszorpciója: másodlagos aktív transzport Na-mal kapcsolt ko-transzport
kefeszegély
basolaterális membrán
SGLT=sodium (Na)-glucose transporter GLUT=glucose transporter
Glükóz transzport A/ Na+-glükóz kotranszport (luminális membrán) – GI-traktus – vese
B/ facilitált diffúzió (bazális membrán) – – – – –
GLUT 1-6: facilitatív glükóztranszporterek GLUT-1: idegszövet, vvt, zsírsejtek, izom? GLUT-2: agyi kapilláris, B-sejt, bélhámsejt, májsejt GLUT-3: májsejtek GLUT-4: zsírsejtek, izom • inzulinfüggő, de izommunkában hormon nélkül is kihelyeződik a membránba
– GLUT-5: fruktóz transzport
13
2017.03.03.
keményítő, glikogén laktóz
szacharóz
béllumen
α-határdextrinek oligoszaccharidok
glükóz
kefeszegély
fruktóz
Na/glükóz transzporter
szukráz laktáz
glukoamiláz
AMINOSAVAK, PEPTIDEK ÉS FEHÉRJÉK EMÉSZTÉSE
1. száj
gyomor
proteinek 2. pancreasból szárm.
bélhámsejteken enterokináz hatására akiválódók: • tripszin (tripszinogén) • kimotripszin
peptidek
(kimotripszinogen)
• •
vékonybél vastagbél
pepszinek a gyomorban
tri-, és dipeptidek
3.
aminosavak
karboxipeptidáz elasztáz
enterociták felszínén: • peptidázok • enterokináz (aktiválja a pancreasból jövő enzimeket)
•
dipeptidáz
14
2017.03.03.
15
2017.03.03.
Fehérjék celluláris emésztése és felszívódása
bél lumen
3-8 részes maradék peptidek
utolsó előtti prolin-, alanin aminosavak
kefeszegély
peptid transzporter
aminosav transzporterek
aminosavak aminosavak
AMINOSAVAK, PEPTIDEK ÉS FEHÉRJÉK FELSZÍVÓDÁSA Fehérjék
Peptidek Di-és trip. Aminos. Kis peptid.
Duodenum, jejunum • Legalább 7 aminosav-transzporter van, többségük kotranszport Na-mal, néhány facilitált diffúzió • Di- és tripeptidek transzportja H+-nel történik. • Kis peptidek és fehérjék endocytosis révén bekerülhetnek az enterocytákba. - felnőttben nem jelentős - ételallergiát okozhat - újszülöttekben lehet jelentősége kefeszegély
16
2017.03.03.
LIPIDEK EMÉSZTÉSE •A zsírok triglicerid formában jutnak be a táplálékkal (glicerin+3 zsírsav lánc).
•Ezeket bontja szét apró cseppekre az epe az epesavak révén. •Emulgeálás után a kolipáz lebontja a micellák felszínéről az epét, majd a lipázok zsírsavakra, koleszterinre és monogliceridre bontják a zsírcseppet. •A hasított zsírsavak passzív diffúzióval felszívódnak a centrális nyirokérbe. •Nyál és gyomorlipáz: csecsemőkorban fontos (még nincs elég pancreas lipáz). •Anyatej is tartalmaz lipázt.
száj
zsír
epe
emulgeált zsír
jejunum vastagbél zsírsavak és glicerin
17
2017.03.03.
hidrofób oldal
hidrofil oldal OH- csoport
A. Epesav szerkezete oldatban peptid kötés karboxil-, szulfonil csoport
•
Amfipatikus molekulaszekezetének köszönhetően alkalmas zsírok emulzifikálására.
hengeres micella
keresztmetszet
B. Epesav-zsír alkotta micella szerkezete
epesav
koleszterin
foszfolipid
szabad zsírsav
2-monogliceridek
18
2017.03.03.
Panrcreas-lipázok zsírbontó hatása. glicerol-észter hidroláz szabad zsírsav triglicerid
koleszterin-észter hidroláz koleszterin észter
szabad zsírsav koleszterin
szabad zsírsav lizolecitin
*
Lipid felszívódás mechanizmusa a vékonybélben. 1. Az epesav-zsír micellák átdiffundálnak a nem keveredő vízrétegen a mikrovillusok felszínéhez.
nem keveredő vízréteg
2. Az elhasított zsírsavak diffúzióval bejutnak az enterociták citoplazmájába, majd új zsírok kerülnek hasításra a micellákban.
kefeszegély membránja
micellák diffúziója a nem keveredő vízrétegen át
zsírsavak
3. A zsírok passzív felszívódása a kefeszegély teljes felszínén történik. 4. Transzporter fehérjék is segítik a koleszterin és biz. zsírsavak átjutását. 5. A citoplazmában a zsírsavak fehérjéhez (=apoprotein) kötődnek, a koleszterin pedig a vérben szteroid szállító plazmafehérjékhez kötődik.
19
2017.03.03.
•A hámsejtekben a lipidek újra szintetizálódnak a sejtek endoplazmatikus retikulumában membrán traszport
•Majd apoprotein típusú fehérjével összeépülnek ún. chylomicronokká (legnagyobbak, 90%-uk triglicerid). •A chylomicronokat foszfolipidek és apolipoproteinek veszik körbe és ebben a formában exocitózissal a nyirokkeringésbe jutnak.
FFA= szabad zsírsav( Free fatty acid); 2MG= 2-monoglicerid; TG= triglicerid; LysoPL= lisofoszfolipid; PL=foszfolipid; Chol= koleszterin; CholE= koleszterin észter.
Lipoproteinek A máj lipoproteineket termel a felszívott chylomicronokból, melyek a kapillárisok falán lévő enzimek segítségével kisebb egységekre bomlanak és felhasználásra kerülnek (pl. LDL viszi a koleszterint a szteroid hormon
táplálék zsírtartalma * = zsírsavak máj
termelő mirigyekhez).
•HDL= high density lipoprotein •
kevés lipid/sok fehérje
•IDL = immediate density lipoprotein •LDL = low density lipoprotein •
sok lipid/kevés fehérje
•VLDL = very low densitiy lipoprotein
testzsír
szabad zsírsav
szabad zsírsav izom
testzsír
izom
20
2017.03.03.
21
2017.03.03.
22
2017.03.03.
Ionok abszorpciója Legtöbb (Na+, K+, Cl-, Mg++…) ion paracellulárisan szívódik fel diffúzióval a koncentráció grádiensének megfelelően. lumen
kapilláris
Ca++: •paracelluláris abszorpció •Ca-bevitellel fokozható
Ca++
•Facilitált diffúzió (transzportfehérjén keresztül) •D-vitamin fokozza a kötő feh. számát a citoplazmában és a tr. feh. számát a membránban •D-vitamin hiányban: angolkór (=rachitis), csontlágyulás (=osteomalacia)
23
2017.03.03.
Vas abszorpciója
• vas felhaszn. –hemoglobin, mioglobin –enzimek –májban raktár
• vas források: –hús, máj, tojás –zöldség, gabonafélék –saját elöregedett vvt-k vastartalma újra hasznosítható
• napi szükséglet –nőkben 2-3 mg –ffi: 1 mg
• napi vas bevitel: 20-30 mg (a lassú felszív. miatt)
• Vas felszívódása –aktív folyamat –duodenum, jejunum felső szakasza –Fe2+ formában (redukáló anyagok – gyomorsav, C-vitamin!!, segítik) –nyálkahártya blokk (ferritin raktár) –vas szállító fehérje a vérben: transzferrin
A VÍZ SZEKRÉCIÓJA ÉS ABSZORPCIÓJA nyál: 1500 ml/nap
táplálék: 2000 ml/nap
gyomornedv: 2000 ml/nap epe: 500 ml/nap
abszprpció a vékonybélben 8500 ml/nap
pancreasnedv: 1500 ml/nap
VÍZFELSZÍVÁS:
bélnedv: 1500 ml/nap
ozmózissal a felszívott anyagok után!
abszprpció a vastagbélben: 400 ml/nap
széklettel távozó víz: ~100ml/nap
24
2017.03.03.
Víz és ásványi anyagok • Napi vízfelvétel átlagosan: 2 l • Szekrétumok(nyál, gyomornedv, pankreásznedv, epe, bélnedv): 6 l • A székletben csak 0,1 l víztartalom • Vízfelszívódás: ozmotikus (Na, Cl, szerves anyagok), jejunum, ileum, colon (kevésbé)
NA FELSZÍVÓDÁS DUODENUM, JEJUNUM: Na+ felszívódáshoz a Na-K-pumpa a hajtóerő Na – glükóz, aminosav, foszfát másodlagosan aktiv, elektrogén LNTP (Cl-) ILEUM: paralell Na és Cl felszívódás ( H+, HCO3-csere, eredmény CO2 és víz) COLON Na diffúzió aldoszteron-dependens, LNTP miatt Cl reabszorpció vagy K szekréció CL-SZEKRÉCIÓ: Lieberkühn kripták, Na, víz követi (VIP, PG, cAMP, Cholera toxin) HCO3 SZEKRÉCIÓ Pancreas, vékonybél, colon K+ szekréció (aldoszteron-dependens) crypt reabsorpció H+-K+pumpával K+ szekréció/abszorpció aránya DIARRHEA : A HASMENÉS K+ ÉS HCO3 VESZTÉSHEZ VEZET (HYPOKALEMIA AND METABOLIKUS ALKALÓZIS)
Víz és ásványi anyagok
25
2017.03.03.
Víz és ásványi anyagok • Cholera toxin gátolja GTPáz-t a Gs fehérjén, maximális cAMP koncentráció , megnövekedett Cl– szekréció. Na és víz követi. Akár 1 l/óra hasmenéses folyadékvesztés
ORÁLIS REHIDRÁLÓ OLDAT (Na, K, Cl, bikarbonát vagy citrát, glükóz)
Víz és ásványi anyagok • Ca2+. A széklet a napi bevitel egyharmadát tartalmazza Ca2+ intake. Ca2+ a vékonybél felső részében szívódik fel az intracellular calcium-binding protein (CaBP) segítségével • Calcitriol (D3) növeli a CaBP szintézisét • D vitamin hiány és a Ca2+-mal kelátot képző anyagok (phytin, oxalát, zsírsavak) csökkentik a Ca felszívódását. • Mg2+ hasonló a Ca-hoz • Vas (Fe): lsd. Vér
26
2017.03.03.
Duodenum
Vater papilla
27
2017.03.03.
Epe
Colon
28
2017.03.03.
A vastagbél és végbél Funkció:továbbítás, tárolás, felszívódás,széklet formálás és ürítés Mozgásformák: 1.
proximális rész a colon transversum kezdeti szakaszáig- oralis irányú mozgás is,
2.
középső szakasz- kontrakciós gyűrűk=haustratio,
3.
disztális (colon sigmoideum, rectum)- tömegmozgás
Reflexek: gastrocolicus, enterocolicus, defecatio Felszívódás (rectum: szisztémás keringésbe!!!), szekréció Védekezés: bélflóra, appendix (?)
SZÉKELÉS=DEFECATIO Colon sigmoideum és rectum: funkcionális egység Feladata a bélsár összegyűjtése és megfelelő időpontban kiürítése Kettős sphinchterrel lezárt rectumszakasz: anuscsatorna Belső: s.i. sy (α1) kontrakció, psy, enteralis (NANC) relaxáció Külső: h.cs.i. beidegzés sacralis gv, somatomotoros Viscero - és somatosensoros beidegzés (pl. sacralis)
Inger: rectum feszülése Kp. : gv, nyv, hypothalamus, cortex, distalis colon enteralis idegrendszer Székelési pozitúra Nem kell hasprés! Gátizmok működése Mk sphinchter egyidejű ellazulása Akár a teljes distalis colon kontrakciója (colon descendens, sigmoideum, rectum) INCONTINENTIA ACTIVA et PASSIVA
29
2017.03.03.
Ha megy és ha nem megy • Hasmenés (diarrhea): híg, gyakori széklet (vizes,véres,erjedéses,rothadásos) • Székrekedés (obstipatio): sűrű, ritka széklet („besül”) • Ileus: Az ileus elnevezés valójában egy tünetegyüttesen alapuló gyűjtőfogalom, melynek lényege, hogy a béltartalom (gáz, folyadék, bélsár) továbbjutása, kiürülése akadályozott, és következményes béldisztenzió jön létre. • Mechanikus és funkcionális ileus
Trichuriasis
30
2017.03.03.
http://www.gastrointestinalatlas.com/ A video-endoszkópos felvételek a következő linken tekinthetők meg.
31
