Trávení - digestion RNDr. Vladimír Malohlava, Ph.D., 2011 Zažívací systém
zdroje přednášky - prezentace: Lékařská fyziologie Trojan, Srovnávací fyziologie živočichů Vácha a kolektiv, google.com – volně přístupné informace a materiály na síti
FUNKCE TS 1.příjem potravy a odstraňování nestravitelných odpadních látek 2. mechanické a chemické zpracování potravy 3. vstřebávání živin z potravy
Fyziologie trávení a vstřebávání
• fyzikální a chemická povaha potravy – obrovská rozmanitost u různých skupin živočichů • v závislosti na tom – PESTROST stavby všech oddílů trávicího traktu včetně enzymatického vybavení pro štěpení živin
Způsoby přijímání potravy • Nejprimitivnější způsob – difůze celým povrchem těla – bičíkovci
• kořenonožci – příjem na libovolném místě těla pomocí fagocytózy
• některá zvířata – živí se mikroskopickým materiálem rozptýleným ve vodě – zachycení filtrovacím aparátem
• mnoho jednobuněčných živočichů, bezobratlých i obratlovců se živí touto MIKROSKOPICKOU SUSPENZNÍ potravou : – – – – –
bakterie spóry řasy larvy bezobratlí
Potravní vakuola trepky
Houby - porifera
Láčkovci - Cnidaria
Ploštěnka - Prostoma
Ploutvenky - Chaetognatha
• Jiní živočichové se živí VELKÝMI ČÁSTICEMI potravy – přisedlá potrava – pohyblivá kořist – predátoři – polykání vcelku nebo rozžvýkání
Vnější trávení • u hmyzu • vylučují do kořisti proteolytické enzymy a nasávají štěpné produkty • mšice – štěpí škrob pomocí amyláz – – – – –
larvy střevlíků potápníků vodomilů mravkolvů masařek
• rovněž u pavouků, mihulí, chobotnic
Potápník - Ditiscus
příklad TS u brouků
Pavouci
Pavouci - aranae
Tekutá potrava • krev, rostlinný nektar, míza
Rozemílání potravy • • • •
Většina mnohobuněčných živočichů přijímá potravu (pevnou nebo tekutou) ústním otvorem mechanické rozemílání potravy v horních oddílech trávicí soustavy menší kusy se navlhčují a mění se na kašovitou hmotu vyvinutí rozmanitých ústrojí – – – –
•
zuby mandibuly zrohovatělé útvary u ptáků radula u hlemýžďů
u některých živočichů – pomoc cizích těles – ptáci – kaménky – gastrolity ve SVALNATÉM žaludku – rozbíjení potravy o tvrdé předměty – vydra mořská
• •
masožravci – přijatá potrava rozmělněná nedokonale býložravci - dokonale
„drtící“ ústrojí
Intracelulární a extracelulární trávení
• při chemickém zpracování živin = vlastní trávení – štěpení potravy na takové METABOLITY, které se mohou resorbovat a přejít do tělních tekutin • jde o hydrolytické štěpení složitých látek na menší molekuly – bílkoviny se štěpí na AMKs – polysacharidy na monosacharidy – tuky na glycerol a mastné kyseliny
• chemické štěpení živin je extracelulární nebo intracelulární
trávení • • • •
intracelulární trávení = fylogeneticky starší způsob u jednobuněčných a některých mnohobuněčných organizmů drobné částice potravy jsou fagocytovány buňkami vývojově pokročilejší je trávení extracelulární – do trávicí trubice se vylučují enzymy – štěpí živiny na jednodušší látky – resorpce a další zpracovávání
• tento způsob trávení je nalézán u vyšších bezobratlých a obratlovců • přechody jsou plynulé – nezmar – už tráví do jisté míry extracelulárně – kopinatec – existuje i intracelulární trávení
• smíšené trávení – u plžů, mlžů, ostnokožců • primitivní trávicí soustava – žlázové buňky vylučují trávicí šťávy paralelně s buňkami specializovanými na fagocytování malých částeček – mlži tráví extracelulárně pouze polysacharidy, tuky a bílkoviny se zpracovávají intracelulárně v buňkách hepatopankreatu
Teredo navalis – šášeň lodní • umí trávit celulózu • jako jeden z mála živočichů disponuje enzymem celulázou
Trávicí trubice • Proražení řitního otvoru – jednosměrný pohyb potravy • vznik odděleného oběhového systému • vznik speciálních trávicích orgánů
Trávicí trubice • trávicí trubice – část tělní dutiny určená pro štěpění živin • otevřená navenek ústním a řitním otvorem • výhody trávicí trubice a extracelulárního trávení: – možnost trávit částice potravy mnohem větší než jsou vlastní buňky – specializace skupin buněk nebo celé oddíly TT specializovaly na dílčí trávicí funkce • zásobárna, sekrece, trávení, resorbce
– umožňuje prostorově oddělit různé pochody při trávení • kyselý proces štěpení proteinů v předním střevě od alkalického nebo neutrálního trávení – štěpení sacharidů a lipidů – ve středním oddíle
– jednosměrný tok potravy od ústního otvoru k řitnímu
Všeobecné rozdělení TT • přední specializovaná část – přijetí a mechanické zpracování potravy – rozmělnění
• oddíl pro uskladnění potravy – vyrovnání nárazového příjmu • oddíl pro další mechanické a chemické zpracování – trávení • vzniká oddíl pro resorpci (vstřebávání) produktů trávení do krve • poslední zadní část – resorpce vody, iontů, hromadění výkalů a defekace
Pohyby TT • posun potravy – peristaltickými kontrakcemi segmentů trávicí trubice • peristaltika – vyvolána přítomností potravy • modifikována nervovým a endokrinním řízením • v evoluci TT – tendence ke zvětšování jejího vnitřního povrchu – slepé výběžky u Chelicerat – hepatopankreas měkkýšů – mohutné slepé střevo býložravých savců
• povrch resorpčního epitelu střeva – zvětšení mohutným zřasením v klky • místní pohyby – promíchání tráveniny bez jejího posunu
Přizpůsobení trávicích dějů způsobu výživy • • • • •
masožravci – potrava živočišného původu dobře stravitelná vysoký obsah živin mechanické zpracování – vyvinuto jen částečně mnozí polykají kořist v celku – není část fungující jako zásobárna
• býložravci – adaptace na rostlinnou potravu • chudší na živiny • dokonalé rozmělnění potravy kombinované s mikrobiálním trávením celulózy (přežvýkavci) • vznik různých oddílů pro mikrobiální fermentaci a uskladnění potravy • tenké střevo bývá velmi dlouhé • trávení - přežvýkavci
Specializace příjmu potravy - typy • • • •
Specializace (hmyz) Endosymbiotické organismy Monofágní výživa Polyfágní výživa • • • • •
HERBIVORA, CARNIVORA, OMNIVORA BIOFÁGOVÉ, NEKROFÁGOVÉ FYTOFÁGOVÉ, ZOOFÁGOVÉ KANIBALISMUS, KRONISMUS, KAINIZMUS SAPROFÁGOVÉ, DENTROFÁGOVÉ, KOPROFÁGOVÉ
Symbionti trávicích soustav • celulóza rostlinných těl – nejhojněji se vyskytující polysacharid • jen málo druhů s vlastní celulázou • šášeň lodní, někteří býložraví korýši, primitivní hmyz • velké živočišné skupiny specializované na rostl. potravu – hmyz, dřevožraví měkkýši, přežvýkavci – ROSE (33:10)
• využití symbiontů pro trávení CELULÓZY – – – – –
mikrosymbionti – transformace celulózy na využitelné složky rozklad nestrávených zbytků potravy recyklace odpadních dusíkatých látek poskytují některé vitamíny – (B, K) přítomnost symbiotických bakterií ve střevě u savců
Symbionti trávicích soustav • hostitelé mají často specializované oddíly TT osídlení touto mikroflorou • buď před žaludkem – u přežvýkavců • za žaludkem – u pseudopřežvýkavců (zajíci, hlodavci) • hlodavci se k produktům mikrobiální fermentace dostanou konzumací výkalů – KOPROFAGIE • termiti – specializovaní bičíkovci – ve střevě nebo ve zvláštních oddílech • u přežvýkavců – rozhodující význam nálevníci a baktérie v bachoru • mikrobiální flóra člověka – zejména baktérie Escherichia coli, která žije ve tlustém střevě
Escherichia coli
Trávicí soustava bezobratlých • rozdíly vývoje TS – patrné při srovnání bezobratlých a obratlovců – – – – –
rozšířeno intracelulární trávení neodděleny secernující oblasti od resorbujících trávicí enzymy většinou obsaženy v jedné trávící šťávě štěpení bílkovin probíhá při neutrální reakci ne kyselé proteolytický enzym odlišný od pepsinu obratlovců
• v těle trepky při pohybu potravní vakuoly – kyselá reakce = usmrcení potravy, později zásaditá – vlastní změna potravy • améba – viz výše (panožky) • mnoho jednobuněčných živočichů obsahuje symbiotické bakterie nebo řasy • parazité – celým povrchem těla • žahavci – vak • ploštěnci – silná svalovina hltanu • u ploutvenek – poprvé existence DVOU otvorů • měkkýši – poměrně diferencovaná trávicí soustava s hepatopankreatem a smíšené intra a extracelulární trávení • hmyz – liší se dle potravní speciallizace – přední a zadní část – ektodermálního původu – střední část – entodermálního původu – množství trávicích žláz specializovaných podle převládajících živin v potravě – ve střední části – vylučována PERITROFICKÁ MEMBRÁNA –mechanicky chrání sekreční a resorpční epitel
Trávení u obratlovců • • • • • • • •
TS u obratlovců – dlouhá svalnatá trubice vystlána sliznicí na různých místech do ní ústí vývody žláz jednotlivé části trubice = různá specializace liší se produkcí trávicích šťáv pohyby – činnost svaloviny stěn přední a zadní část – příčně pruhovaná svalovina zbytek = hladká svalovina svalová tkáň = ve stěně celé TT – dvě vrstvy – v zevní vrstvě – svalová vlákna podélně – ve vnitřní vrstvě – kruhovitě
• trubice je vystlána sliznicí – mukózou – žlázkové a pojivové buňky • mezi podélnou a kruhovitou vrstvou hladkých svalů = nervová myenterická pleteň AUERBACHOVA, • pod sliznicí – submukózní pleteň MEISSNEROVA • pleteně jsou vytvářeny vegetativními nervy a navzájem propojeny
TS jako celek
Vrstvy TT
Trávení v ústech
• potrava je připravována pro zpracování v dalších částech GI soustavy mechanickým rozm. • tvoří se sousta, mísí se se slinami a jsou obalována do ochranné vrstvy mucinu • u vodních živočichů – potrava přijímána s velkým množství vody = slinné žlázy zakrnělé nebo chybí • u živočichů přijímajících suchou potravu – slinné žlázy poměrně mohutné a tvoří mnoho slin (u skotu až 60 l denně).
Slinné žlázy • •
člověk denně vyloučí asi 1,5 litru slin vznik ve velkých žlázách ústící do ÚD zvláštními vývody – žlázy příušní – žlázy podčelistní – žláza podjazyková
•
sliny obsahují – 99,4 % vody – organické látky – mucin, alfa-amyláza, lyzozym, imunoglobuliny – anorganické látky – ionty hydrogenuhličitanové, I, K, Cl, Na, Ca, P,… – u některých savců včetně člověka – enzym amyláza-ptyalin – štěpení škrobu na maltózu
•
nepodmíněné reflexní sekrece slin : – – – – –
vyvolání žvýkacími pohyby mechanickým a chemickým drážděním (sliznice, chuť. pohárků) podněty – slinné ústředí v prodloužené míše parasympatická inervace n. lícní a jazykohltanový (VII. a IX. mozkový nerv) podmíněně reflexní reakce slin – až v průběhu ontogeneze
SLINNÉ ŽLÁZY
JAZYK • Jazyk (lingua) svalnatý orgán, uzdička účastní se tvorby řeči, obrací a posouvá potravu kořen jazyka připojen k jazylce na hřbetu a bocích jazyka se nachází chuťové pohárky: (houbovité, listovité, niťovité, hrazené) chuťové kvality: (hořko, slano, sladko, kyselo)
JAZYK
Polykání • výsledek koordinování dílčích dějů • transport sousta do žaludku • při vstupu sousta do hltanu = reflexní uzavření vstupu do dýchací trubice • hrtan se zvedne, hrtanová příklopka se uzavře, zastaví se dýchání – potrava putuje z hltanu do jícnu • jícen se kruhovitě peritalticky stahuje – posunování sousta do žaludku • sací nepodmíněný reflex = mechanické dráždění sliznice rtů
Hltan • HLTAN (pharynx) společná část dýchací a trávicí soustavy 1. nosohltan (nasopharynx) 2. ústní část hltanu kříží se dýchací a polykací cesty 3. hrtanová část neúplně uzavřená hrtanovou příklopkou, která se při polykání sklání a brání vniknutí polykaného sousta do dýchací soustavy
Hltan
Jícen • JÍCEN (oesophagus) trubice – 32 cm dlouhá prochází mezihrudní přepážkou a bránicí, ústí do žaludku horní část – příčně pruhované svalstvo dolní část – hladké – vykonává peristaltické pohyby
Jícen
Žaludek •
ŽALUDEK (ventriculus, gaster)
svalový vak, pojme 1 – 2 l potravy, v levé brániční klenbě ve sliznici žaludku – četné žaludeční žlázky svalovina žaludku – 3 vrstvy funkce: shromáždění a zadržení potravy a její promíchání s žaludeční šťávou – chemicky se změní na tráveninu (chymus) – po malých dávkách vypouštěna k dalšímu zpracování do tenkého střeva Žaludeční šťáva čirá, nažloutlá, silně kyselá tekutina (pH = 1) produkt žaludečních žlázek – denně 1 – 2 l složení: HCl, pepsinogen, hlen (mucin), voda, anorganické látky
Vrátník
Trávení v žaludku • Funkčně lze žaludek na proximální část: FUNDUS a část těla žaludku, a na
• • • • • • • • •
distální část v klidu a na lačno je objem u člověka jen 50 ml zvětšení možno až na 2 000 ml stěny prázdného žaludku jsou ochablé, s přicházející potravou se roztahují a začnou se objevovat PERSITALTICKÉ pohyby v oblasti fundu vznikne místní stah – postupuje až k vrátníku vrátník uzavřen svěračem – obsah nepronikne do dvanáctníku – vrací se zpět při povoleném stahu potrava ser promíchává se žaludeční šťávou – změna v kašovitou tráveninu – CHYMUS po určité době – povolení stahu svěrače vrátníku – část tráveniny je vytlačena do dvanáctníku úplné vyprázdnění žaludku trvá 3-4 hodiny
Zvracení - EMESIS • vyvinuto u některých savců jako ochranný reflex • odstranění nebezpečných látek ze žaludku • vyvoláno silným stahem břišního svalstva po mechanickém dráždění trávicí trubice • nebo vyvoláno podněty z CENTRA PRO ZVRACENÍ – v prodloužené míše • činnost aktivována: – – – –
vzruchy z různých částí trávicí trubice ze statokinetického čidla = MOŘSKÁ NEMOC z mozkové kůry – (nelibé čichové pocity) hypoxií – „horská nemoc“
Sekreční činnost žaludku • buňky žaludečních žláz – produkce ŽALUDEČNÍ ŠŤÁVY – – – – – –
VODA organické sloučeniny – jednodušší bílkoviny – ALBUMINY, GLOBULINY SLOŽENÉ BÍLKOVINY – MUCIN ENZYMY – PEPSIN, KATEPSIN, CHYMOZIN, LIPÁZA anorganické sloučeniny – HCl CHLORIDY, SÍRANY, FOSFOREČNANY
HCl: – koaguluje bílkoviny a připravuje je na enzymatické štěpení – chrání některé vitamíny (B1, B2, C) – umožňuje vstřebávání iontů vápníku a železa
Kyselina chlorovodíková - HCl • tvoří se v krycích buňkách žaludečních žláz obratlovců • výsledná acidita = závisí na vylučování a slučování se složkami potravy – mucinem a solemi v žaludeční šťávě • působením HCl – mění se trojmocné Fe na dvojmocné – takto se může vstřebávat a použít pro tvorbu erytrocytů a pro depotní bílkoviny železa – FERRITIN • základní význam HCl – AKTIVACE PROENZYMU PEPSINOGENU NA PROTEOLYTICKÝ ENZYM PEPSIN • tvorba v dutině žaludku – žlázy jsou jeho účinku uchráněny • proteolytická účinnost je velmi vysoká – hydrolyticky štěpí asi 10 % z peptidických vazeb – makromolekuly bílkovin se mění na menší molekuly - PEPTIDY
Další enzymy žaludku • KATEPSIN (GASTRICIN) – uplatnění na začátku trávení, když ještě není vysoká kyselost v žaludku – význam pro trávení bílkovin hlavně u mláďat – není vysoká acidita v žaludku jako u dospělých – štěpení zejména mléčného KASEINU
• CHYMOZIN – sráží nerozpustný PROKASEIN (KASEINOGEN) na nerozpustný KASEIN za spolupůsobení iontů Ca – tím se u sajících mláďat zadržuje mléko v trávicí trubici
• LIPÁZA – v malém množství u masožravců a hlodavců, témeř chybí u ryb, ptáků a chybí u přežvýkavců – štěpí emulgované tuky na glycerol a mastné kyseliny – význam u sajících mláďat – štěpení mléčného tuku
• Bílkovina MUCIN – ochranná funkce – vrstva mucinu na stěnách žaludku chrání před HCl – tvorba se neustále obnovuje – do žaludeční šťávy přechází cca 3 % mucinu
Žaludek ptáků • dva žaludky – méně nápadný žlaznatý žaludek – proventriculus – na něj navazující svalnatý – VENTRICULUS – někteří i vole – potrava se uskladňuje a změkčuje – sliznice žlaznatého žaludku – šťáva s HCl a pepsin – stěny svalnatého žaludku – MOHUTNÁ SVALOVINA – INTENZIVNÍ KONTRAKCE zvláště při požití tuhé potravy – drtící účinek zvyšují drobné kamínky – gastrolity – a písek v dutině svalnatého žaludku
Ventriculus ptáků
Řízení žaludeční sekrece • sekrece je řízena nervově – VEG NS, nebo látkově • mechanické a chemické dráždění stěn žaludku – přímý stimulující vlliv na sekreci žaludečních šťáv • vyvolává produkci tkáňového hormonu GASTRINU • zvyšuje parakrinně aktivitu žaludku • GLUKOKORTIKOIDY – také stimulující efekt • tlumící účinek = KATECHOLAMINY a ENTEROGASTRON • z tenkého střeva (duodena) – regulační podněty látkové povahy – např. SEKRETIN, CHOLECYSTOKININ (CCK) – tlumí sekreční aktivitu žaludku • NERVOVÉ ŘÍZENÍ – zprostředkovávají vlákna NERVUS VAGUS • sliznice žaludku velmi citlivě reaguje na podněty z vnějšku – strach, napětí, úzkost, rozčílení – i zevnitř: stav žlučníku, pankreatu, slepého střeva apod.
Žaludek přežvýkavců • tzv. SLOŽENÝ ŽALUDEK • u skotu 3 předžaludky: – – – –
bachor – rumen čepec – reticulum kniha – omasus kniha ústí do vlastního žaludku – SLEZ – abomasus
• u různých přežvýkavců jsou různé odchylky •
u vebloudovitých není vyvinuta kniha
přijatá potrava – hromadí se a promíchává v předžaludcích v bachoru – míchání a štěpení celulázou baktérií bakterie žijí v bachoru v symbióze s bachořci – kmen nálevníci po pastvě – REGURGITACE – do úst – řízeno řetězovým reflexem v ústech – důkladné rozžvýkání a posun do té doby uzavřeným průchodem mezi čepcem a knihou • listy knihy zachytí hrubé částice a posílají zpět • rozmělněná potrava pak projde do slezu – je vlastním trávicím žaludkem • • • • •
Tenké střevo TENKÉ STŘEVO (intestinum tenue) 4 – 5 m dlouhé, 3 – 3,5 cm široké funkce: probíhá konečná fáze trávení – úplné rozštěpení živin na jednoduché látky a jejich vstřebávání sliznice – tvoří četné řasy, je pokryta drobnými výběžky – klky klky – obsahují pleteň krevních vlásečnic, mízní vlásečnici a snopečky hladkého svalstva zvětšují resorpční plochu až 600 x (u člověka na 200 m2) •
vysoké 0,5 – 1,5 mm pokryté výstelkovými buňkami – zvětšují povrch sliznice až na 40 m2 při dráždění sliznice se smršťují a natahují mezi klky – jednoduché trubicovité žlázky střevní – produkují střevní šťávu v horní části střeva – buňky, které při styku s tráveninou produkují hormony: sekretin a pankreozymin – podněcují slinivku břišní k produkci šťávy
KLKY
POHYB POTRAVY VE STŘEVĚ
KLKY a MIKROKLKY
Tenké střevo • Části: 1. dvanáctník (duodeum) – 25 – 30 cm, podkovovitě ohnutý, ústí zde žlučový vývod a vývod slinivky břišní 2. lačník (jejenum) 3. kyčelník (ileum) 3-5 metrů dlouhé Pohyby tenkého střeva: I. místní pohyby střídavé svírání a ochabování jednotlivých úseků střev II. celkové pohyby – peristaltika stahy, které jako vlny postupují po tenkém střevě a posouvají jeho obsah Trávení v tenkém střevě - žlázky sliznice produkují střevní šťávu - do dvanáctníku přitéká šťáva ze slinivky břišní a žluč z jater - trávenina v tenkém střevě = 2 – 4 hodiny
Motilita tenkého střeva • promíchávání tráveniny a zajištění co nejintenzivnějšího kontaktu s molekulami enzymů a se střevní stěnou • místní pohyby segmentační a kývavé • peristaltika – posun tráveniny k tlustému střevu • mechanické pohyby – podíl nervových pletení Meissnerovy a Auerbachovy • parasympatikus – zvyšuje svalový tonus – povzbuzuje pohyby střeva • sympatikus pohyby střeva tlumí • pohyby ovlivňují i hormony – acetylcholin (také mediátor parasympatiku) a adrenalin – (mediátorem sympatiku) • acetylcholin zvyšuje pohyby, adrenalin je tlumí • pohyby klků jsou ovládány tkáňovým hormonem VILLIKININEM
SLINIVKA BŘIŠNÍ
Slinivka břišní • nejvýznamnější trávicí žláza u savců • produkce pankreatické šťávy – vylévá se do duodena společným vývodem se žlučovodem • z anorganických látek obsahuje uhličitan sodný – NEUTRALIZUJE kyselou tráveninu žaludku • z organických látek – albuminy, globuliny, nukleoproteidy, mucin, cholesterol, lipidy, močovina a pankreatické enzymy • alfa-amyláza – přítomna v pankreatické šťávě všech obratlovců • optimum působení u člověka – 7,4 pH • štěpí glykosidické vazby polysacharidů (škrob, glykogen) a mění je až na maltózu
Slinivka břišní • pankreatická lipáza – STEAPSIN – hydrolyzuje neutrální tuky až na glycerol a mastné kyseliny – aktivitu zvyšují soli žlučových kyselin
• proteolytické enzymy: TRYPSIN, CHYMOTRYPSIN, KARBOXYPEPTIDÁZY, ELASTÁZA (kdysi společný název EREPSIN) • vylučování v inaktivní formě – trypsinogen, chymotripsinogen, prokarboxypeptidáza, proelastáza • trypsin z trypsinogenu působením střevní enteropeptidázy • u všech živočichů – optimum pH 8 • chymotrypsin z chymotripsinogenu působením aktivního trypsinu • štěpí polypeptidy na peptidy a až na AMKs • karboxypeptidáza z prokarboxypeptidázy působením trypsinu • odštěpuje postupně AMKs z peptidového řetězce • elastáza – (pankreopeptidáza E) – štěpení polypeptidů elastických vláken • nukleázy – štěpení nukleových kyselin (ribonukleázy, deoxyribon.)
Slinivka břišní - řízení • sekrečním nervem pankreatu je NERV BLOUDIVÝ • vyměšování trávicí šťávy vyvolávají chemické podněty • působí na sliznici dvanáctníku a střeva • humorální řízení – hormon SEKRETIN a CHOLECYSTOKYNIN z tenkého střeva • podporují sekreci pankreatických trávicích enzymů • pozn.: krom trávicích enzymů hormony: inzulin, glukagon, D
LANGERHANSOVY OSTRŮVKY SLINIVKY BŘIŠNÍ
Játra
Játra • Játra (hepar) • největší žláza v těle – 1,5 kg savci velká laločnatá játra, plazi protáhlá, kapr – ve formě provazců • Játra – různé metabolické, oběhové a homeostatické funkce • dva cévní systémy: – nutriční cévní systém – jaterní tepna (arteria hepatica) – funkční systém – žíla vrátnice (vena portae)
• vrátnicová žíla – z TT krev obohacenou o výživné látky • jaterní tepna – kyslík a výživné látky pro jaterní buňky, stěny žlučovodů a pro vazivo mezi jaterními lalůčky
Játra • základní funkční jednotka – JATERNÍ LALŮČEK (LOBUS HEPATIS) – ve kterém jsou jaterní buňky – HEPATOCYTY – na jednom pólu – žlučová kapilára (žlučový pól hepatocytu) – na opačném pólu – krevní kapilára (sinusový pól)
• žlučovody – tvořeny rýhami dvou přiléhajících hepatocytů – tvoří kanálek • kanálky se sbíhají do společného vývodu – DUCTUS HEPATICUS • spolu s vývodem žlučového měchýře – ductus cysticus • tvoří jediný kanál – DUCTUS CHOLEDOCHUS – do duodena • vesica fellea – žlučový měchýř – chybí např. slonům, koním, srncům, potkanům, měkkozobým,…
Základní funkce jater • vytvářejí žluč – jako emulgátor má zásadní význam při trávení lipidů • přetváření všech živin přicházejících vrátnicovou žilou ze střeva • ukládání glykogenu a tvorba ketolátek • tvoří se zde bílkoviny krevní plazmy • vzniká zde močovina při rozpadu AMKs • detoxikace řady škodlivých látek • důležitý orgán termoregulace – exotermní reakce – uvol. tepla • ve fetálním období – důležitý krvetvorný orgán (se slezinou)
Základní funkce jater • vylučování žluči do tenkého střeva – parasympatická stimulace a hormon CHOLECYSTOKININ z tenkého střeva • důležité organické látky ve žluči – žlučové kyseliny a jejich soli, žlučová barviva, cholesterol, lecitin, tuky, mastné kyseliny, močovina, alkalická fosfatáza, mucin • některé organické složky (např. žlučové kyseliny) se zpětně resorbují ze střeva – vrací se portální – vrátnicovou – žilou do jater a opět se do žluče vylučují = ENTEROHEPATÁLNÍ OBĚH • soli žlučových kyselin snižují povrchové napětí kapének tuku • umožňují vytvoření emulze – význam při vstřebávání lipidů
JATERNÍ BUŇKY
• žlučová barviva = BILIRUBIN A BILIVERDIN • vznik při rozpadu hemoglobinu • volný bilirubin je toxický – v jaterních buňkách se váže s kyselinou glukuronovou na glukuronid – ten secernován do žluči – část do krve – vylučování ledvinami • syntéza bilirubinu + kys. glukuronová – potřeba enzymu glukuronyltransferáza. Pokud chybí, vzniká u novorozenců těžká žloutenka. Při trvalém nevylučování se bilirubinu z jater - může dojít k poškození CNS • přítomnost cholesterolu v dosti velkém množství ve žluči všech živočichů i člověka • nemá význam při trávení – spolupůsobí při vytváření emulze tuků
ŽLUČNÍK
• Anorganické látky – NaCl a KCl, fosforečnan hořečnatý fosforečnan vápenatý, ionty Fe a Cu • důležitá anorganická složka – uhličitany a fosforečnany – - snižují aciditu ve dvanáctníku
• • • •
HLAVNÍ FUNKCE ŽLUČI společně s pankreatickou šťávou neutralizuje tráveninu emulguje tuky umožňuje vstřebávání tuků tím, že vytváří ve vodě rozpustné komplexy mezi mastnou kyselinou a žlučovými kyselinami stupňuje peristaltiku střeva
Střevní šťáva • je vylučována Lieberkühnovými žlázami tenkého střeva • obsahuje chloridy, uhličitan sodný, mucin, málo leukocytů a odloupnuté epitelové buňky • buňky vrcholů klků se neustále odlupují a obnovují • odloupnuté epitelie se v dutině střeva rozpadají a uvolňují trávicí enzymy • ve střední šťávě – směs proteolytických enzymů (až na AMKs) • enzymy nukleázy – štěpení nukleových kyselin na nukleotidy • enzym sacharáza – sacharóza na glukózu a fruktózu • maltáza – maltóza na 2 molekuly glukózy • laktáza – laktóza na glukózu a galaktózu • lipáza – hydrolyzuje tuk na glycerol a mastné kyseliny • střevní peptidáza – aktivuje pankreatický trypsinogen na aktivní trypsin
Vstřebávání resorpce může probíhat ve všech částech TT nejlepší podmínky pro resorpci jsou v tenkém střevě býložravci – dlouhé tenké střevo, masožravci krátké trávicí pochody – zpravidla ve stavu rozpustném ve vodě – předpoklad jejich dobré resorpce • resorpce – různé mechanismy: • • • •
– pasivní mechanismy – osmóza, difuze, přechod po elektrochemickém gradientu – aktivní transport – vyžaduje E – AMKs a monosacharidy – sekundární aktivní kotransport poháněný sodíkovým gradientem
• monosacharidy – resorbovány v duodenu a jejunu • nejrychleji se vstřebává glukóza a galaktóza
Vstřebávání • • • • • • •
•
•
Bílkoviny jsou rozštěpeny na jednotlivé AMKs Tuky – lipidy – špatně rozpustné ve vodě – vyžadují speciální mechanismy lipázy jsou účinné zejména na rozhraní mezi tukovou fází a vodným prostředím předpokladem je mechanická EMULGACE TUKŮ na malé kapičky (velký povrch) působením žaludeční motility pankreatická lipáza štěpí triacylglyceroly na monoacylglyceroly a volné mastné kyseliny + působení solí žlučových kyselin – spontánní vytváření MICEL díky malým rozměrům MICEL – umožněn kontakt produktů štěpení s KARTÁČOVÝM LEMEM STĚNY TENKÉHO STŘEVA – nutná podmínka pro resorpci (MICELY) v endop. retikulu buněk sliznice lačníku – resyntéza triacylglycerolů – jsou zabudovány do jádra CHYLOMIKRONŮ – ty přes lymfu odcházejí do systémového oběhu. Hydrofilní obal chylomikronu tvoří polární lipidy (cholesterol, fosfolipidy) a proteiny
Tlusté střevo – tračník-colon • TLUSTÉ STŘEVO (intestinum crassum) 1,5 m dlouhé, 5 – 7 cm široké stavba: - slepé střevo – na jeho spodině – červovitý výběžek – apendix vzestupný tračník příčný tračník sestupný tračník esovitá klička konečník
TLUSTÉ STŘEVO
TLUSTÉ STŘEVO
TLUSTÉ STŘEVO • sliznice nemá klky, neprodukuje žádné enzymy, obsahuje žlázové buňky – produkují hlen • střevo se plní za 4 – 8 hodin • shromažďuje se zde nestrávené a nestravitelné zbytky, dochází ke vstřebávání solí a vody • zahušťuje se obsah střeva • probíhají zde kvasné a hnilobné procesy – vznikají plyny (metan, amoniak, sulfan, oxid uhličitý) –příčina plynatosti • kvasné bakterie – zkvašují sacharidy + částečně celulózu • hnilobné bakterie – rozkládají aminokyseliny • činností Escherichia coli – vytváří se vitamíny – B12, K – jsou vstřebávány tlustým střevem
TLUSTÉ STŘEVO • 18 – 20 hodin po přijetí potravy z nestrávených zbytků vzniká stolice – zabarvená produkty rozpadu žlučových barviv • vyprázdnění stolice z konečníku – reflexní děj – nahromaděním vzniká tlak v konečníku – defekační reflex proběhne pouze, pokud to vůlí povolíme –svalstvo konečníku se smrští – uvolní se vnitřní a vnější svěrač – konečník se vyprázdní ústředí řízení defekace – v křížové a prodloužené míše vnitřní svěrač - hladký sval – nelze ovládat vůlí vnější svěrač - příčně pruhovaný – lze ovládat vůlí – lze zadržovat stolici
ŘITNÍ OTVOR
Regulace činnosti trávicí soustavy • koordinace – především vegetativním nervovým systémem ve spolupráci s hormony • regulační hormony – parakrinně nebo přímo v buňkách trávicí soustavy – tkáňové hormony • nebo v endokrinních žlázách: – inzulín zvyšuje příjem potravy a trávicí děje – estrogeny snižují příjem potravy a trávicí děje
• vylučování některých trávicích šťáv regulují převážně nervové mechanizmy (vylučování slin), v některých případech převážně humorální mechanizmy – např. vylučování střevní šťávy
Regulace činnosti trávicí soustavy • příjem potravy u savců – závislost na aktivitě řídících center • uložena ve středním hypotalamu • CENTRUM SYTOSTI – ve ventromediálních jádrech – nadřazeno CENTRU HLADU – za normálních podmínek tlumí CS CH. • při hladovění – klesá hladina glukózy v krvi – klesá aktivita buněk v centru sytosti – druhotná aktivace centra hladu • při patologických stavech mohou vznikat situace – HYPERFÁGIE – nadměrný příjem potravy • ANOREXIE – trvalé a neodůvoditelné odmítání potravy • při pobytu živočicha v chladu – mírně inhibována činnost centra sytosti • u člověka – zapojení do řízení příjmu potravy i mozková kůra a limbický systém • v hypotalamu – rovněž centra řídící příjem tekutin – dráždění = pocit neuhasitelné žízně
VADY A ONEMOCNĚNÍ TS ←PRŮJEM x ZÁCPA → Zácpa – vzniká při požívání potravy chudé na nestravitelné složky – buničinu a nedostatek vody Průjem – zrychlený průchod střevního obsahu, příčina: porucha trávení, požití potravin na které je střevo citlivé Onemocnění jater virová hepatitida typu A – bolesti v břišní dutině, zvětšení jater, poruchy trávení, moč tmavě zbarvená od bilirubinu, zežloutnutí kůže, „nemoc špinavých rukou“ virová hepatitida typu B – podobný průběh, šíří se krví „sérová hepatitida“ alkoholická hepatitida – nadměrné pití alkoholu, dochází k zánětu jaterních buněk, později zanikají, vytváří se nefunkční zjizvená tkáň – stádium cirhózy žlučové kameny
VADY A ONEMOCNĚNÍ TS • Ukládání tuku → přebytky, potravy, nemoc • Vředová onemocnění (žaludek, tenké střevo – dvanáctník) → psychosomatické onemocnění • Poruchy vstřebávání: - COELIKAIE ( bezlepková dieta) - CROHNOVA CHOROBA (záněty tenkého střeva) • Karcinomy (nádorová onemocnění – ČR – tlusté střevo) • Parazité (škrkavky, tasemnice, roupi, …) • Zánět červovitého výběžku – apendix • PRŮJMOVÁ ONEMOCNĚNÍ: • Úplavice (Shigella dyzenteriae • Salmonelóza (Salmonella typhi … • Listerióza (Listeria monocytogenes)
UKLÁDÁNÍ TUKU
VŘED
APENDIX
Děkuji za pozornost !!!
