3/22/2010 1 BiochemieBiochemie trtráveníávení Příjem vody, živin a dalších organických a anorganických látek, jejich zpracování pro potřeby organismu a vyměšování látek nezužitkovaných a nepotřebných, a to i ve vodě nerozpustnýchp ý , p ý * motilita (pohyb potravy) * sekrece Vysoce regulovány Jen pár mechanismů regulováno * trávení * resorpce Gastrointestinální systémGastrointestinální systém ˇSliznice (mukosa) ˇPodslizniční vazivo (submukosa) ústní dutina jícen hltan žaludek * Svalová vrstva * Serosa tenké střevo tlusté střevo slepé střevo konečník * Rozmělnění potravy * smísení se slinami * slinné žlázy - příušní, podčelistní, podjazyková * produkují 0,75 až 1,5 l slin denně Složení slin: d 98 99 % H 6 5 Dutina ústní:Dutina ústní: voda 98 - 99 %, pH 6.5 ionty Na+ (2-20 mM), K + (10-40mM) Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3 mucus (hlen) mucin (glykoprotein, silně hydrofilní, tvoří kluzký povrch) mukopolysacharidy antiseptické thiokyanáty látky H2O2 imunoglobulin A enzymy -amylasa (štěpení škrobu; amylosa maltosa) lysozym (bakteriolýza) lipasa (stěpení TAG, pH opt. 4.0) 3/22/2010 2 * zásobní orgán ­ skladování potravy * mechanické rozmělňování * Trávení ŽaludekŽaludek 4 typy buněk: parietální buňky (krycí ) * produkce HCl * žaludeční faktor (glykoprotein, váže B12 pro vstřebávání v ileu) hlavní buňky * produkce pepsinogenu a lipasy ŽaludekŽaludek pohárkové buňky (hlenové) * produkce hlenu (mucus) * mechanická ochrana stěny * neutralizace HCl * produkce pepsinogenu a lipasy pepsin: Tyr, Phe Endokrinní buňky * produkce gastrinu SekreceSekrece HClHCl žaludkemžaludkem PariParietálníetální buňkybuňky ((i žaludeční faktor)i žaludeční faktor) StimulStimul ­­ gastringastrin, Ach, Ach HCl: desinfekce potravy denaturace bílkovin v kyselém prostředí ­ štěpení pepsinogenu 3/22/2010 3 Acetylcholin H+ gastrin ,,Zesílení signálu",,Zesílení signálu" pepsinogen pepsin HCl bílkoviny peptidy pH ~ 2 - 3 Duodenum (dvanáctník)Duodenum (dvanáctník) dlouhý cca 25 cmdlouhý cca 25 cm zde se kyselý chymus z žaludku mísí s trávicímizde se kyselý chymus z žaludku mísí s trávicími šťávami z pankreatu, jater, žluči a s obsahemšťávami z pankreatu, jater, žluči a s obsahem žláznatých buněk samotného duodenažláznatých buněk samotného duodena PankreasPankreas (15 cm dlouhý, cca 2 l tekutiny denně)(15 cm dlouhý, cca 2 l tekutiny denně) 3/22/2010 4 Exokrinní funkce pankreatuExokrinní funkce pankreatu Trávicí enzymy cholecystokinin-pankreozymin HCO3 - a voda sekretin (stimulace H+) Enzym aktivace substrát Trypsin (Arg, Lys) Střevní enteropeptidasa Proteiny Chymotrypsin (Tyr, Trp, Phe, Leu) Trypsin Proteiny elastasa Trypsin Proteiny Karboxypeptidasa A Trypsin Proteiny Trávicí enzymyTrávicí enzymy Karboxypeptidasa A Trypsin Proteiny Karboxypeptidasa B Trypsin Proteiny Ribonukleasa RNA DNAsa DNA Fosfolipasa A Trypsin Fosfolipidy Lipasa Žlučové kyseliny, kolipasa TAG Cholesterolesterasa ChE žaludek Proteiny a tuky Vzájemné ovlivňování sekreceVzájemné ovlivňování sekrece HCl (-) (+) Duodenum Pankreas SEKRETIN Trávicí produkty CHOLECYSTOKININ Trávicí enzymyHCO3 - (-) (+) 3/22/2010 5 Aktivace pankreatických enzymů infekce, obstrukce, vaskulární poruchy, toxiny, ... Zvýšená permeabilita membrán, autotrávení PankreatitidaPankreatitida Diagnostika -amylasa (45 kDa), pol. Života 9-17 hod v séru (2-7dní ), snadno filtrovatelná do moči, 50 % se resorbuje zpět Lipasa, (8-14 dní ), filtrovatelná, plně se resorbuje zpět Tenké střevo (intestinumTenké střevo (intestinum tenuetenue)) sliznicesliznice ­­ 300 m300 m22 (=plocha cca(=plocha cca tenisového hřiště)tenisového hřiště) řasyřasyřasyřasy klkyklky mikroklkymikroklky peristaltika = rytmické vlny kontrakcíperistaltika = rytmické vlny kontrakcí hladkého svalstva, které posunujíhladkého svalstva, které posunují potravu trávicí trubicípotravu trávicí trubicí Tenké střevoTenké střevo ­­ vsvstřebávánítřebávání 3/22/2010 6 Trávení sacharidůTrávení sacharidů disacharidy polysacharidy Škrob, glykogen maltosa sacharosa laktosa lumen Pankreatická lipasa 2 glukosy 1 glukosa 1 fruktosa 1 glukosa 1 galaktosa monosacharidy Kartáčový lem membránově vázané enzymy maltasa sacharasa laktasa Glu, Gal: aktivní transport Fru: usnadněná difuse Trávení proteinůTrávení proteinů ProteinProteinyy enzymenzymatickáatická hydrolhydrolýzaýza AKAK EnzymEnzymyy:: endopeptidasendopeptidasyy exopeptidasexopeptidasyy aminopeptidasaminopeptidasyy kkarboxypeptidasarboxypeptidasyy PinocytosaPinocytosa EmulzifikaceEmulzifikace žlučovými kyselinamižlučovými kyselinami enzymyenzymy:: lipaslipasyy,, kkolipasolipasyy && fosfolipasyfosfolipasy TriTriacylglycerolyacylglyceroly monomonoacylglycerolyacylglyceroly && volné mastné kyselinyvolné mastné kyseliny Trávení tukůTrávení tuků VolnýVolný cholesterolcholesterol­­ přímo absorbovaný,přímo absorbovaný, estery cholesterolu, štěpeníestery cholesterolu, štěpení ChEasouChEasou 3/22/2010 7 tlusté střevo (intestinumtlusté střevo (intestinum crassumcrassum)) trubice 1,5 m, průměr 5trubice 1,5 m, průměr 5 ­­ 7 cm7 cm dokončení trávení a vstřebávánídokončení trávení a vstřebávání nemá klky, pouzenemá klky, pouze výdutěvýdutě t ří t á i í šťá hlt ří t á i í šťá hlnetvoří trávicí šťávy, pouze hlennetvoří trávicí šťávy, pouze hlen Primárně vstřebávání vody a elektrolytůPrimárně vstřebávání vody a elektrolytů ale i vit. K, B12...ale i vit. K, B12... Žluč. Kyseliny, žluč. Barviva,..Žluč. Kyseliny, žluč. Barviva,.. Tekutina v GITTekutina v GIT:: (9(9 ll celkověcelkově ,, ~~77 ll z tkáníz tkání, ~2, ~2 ll per orálněper orálně Slinné žlázySlinné žlázy PanPankkreasreas EpiEpiteliálníteliální buňky GITbuňky GIT JátraJátra Exokrinní gžlázy Figure 21-5: Daily mass balance in the digestive system JátraJátra VodaVoda EnzymEnzymyy MucusMucus IonIontyty: H: H++, K, K++, Na, Na++ HCOHCO33 --,, ClCl-- ŽlučŽluč Průchod potravy trávicí trubicíPrůchod potravy trávicí trubicí žaludek 1žaludek 1 ­­ 4 hod4 hod tenké střevo 2tenké střevo 2 ­­ 5 hod5 hod tlusté střevo 8tlusté střevo 8 12 hod12 hodtlusté střevo 8tlusté střevo 8 ­­ 12 hod12 hod do konečníku se dostává za 18do konečníku se dostává za 18 ­­ 20 hod20 hod i délei déle 3/22/2010 8 Hormony ovlivňující pocity hladuHormony ovlivňující pocity hladu leptinleptin ­­ je produkován tukovou tkání aje produkován tukovou tkání a snižuje chuť k jídlu. Když tělo vyčerpává tuky,snižuje chuť k jídlu. Když tělo vyčerpává tuky, snižuje se i hladinasnižuje se i hladina leptinuleptinu a chuť k jídlu sea chuť k jídlu se zvyšujezvyšuje PYYPYY je vylučován tenkým střevem po jídleje vylučován tenkým střevem po jídlePYYPYY ­­ je vylučován tenkým střevem po jídle,je vylučován tenkým střevem po jídle, tlumí chuť k jídlu a působí protitlumí chuť k jídlu a působí proti ghrelinughrelinu insulininsulin ­­ po jídle stoupá hladina cukru v krvi apo jídle stoupá hladina cukru v krvi a do krve se vylučuje insulin. Insulin v krvido krve se vylučuje insulin. Insulin v krvi tlumí chuť k jídlutlumí chuť k jídlu ghrelinghrelin ­­ je vylučován žaludkem očekávajícíhoje vylučován žaludkem očekávajícího příjem jídla a způsobuje pocit hladu.příjem jídla a způsobuje pocit hladu. Hormony ovlivňující pocit hladuHormony ovlivňující pocit hladu většina těchto hormonů jsou proteiny avětšina těchto hormonů jsou proteiny a dnes jsou již identifikovány desítkydnes jsou již identifikovány desítky genů, které je kódujígenů, které je kódují tyto geny dědíme; obezita je tedy dotyto geny dědíme; obezita je tedy do značné míry problémem dědičnostiznačné míry problémem dědičnosti dědičnost také odpovídá za to, pročdědičnost také odpovídá za to, proč někdo celý život bojuje s nadváhou,někdo celý život bojuje s nadváhou, zatímco jiný může jíst cokoli a nemá szatímco jiný může jíst cokoli a nemá s nadváhou problémynadváhou problémy Malabsorpce a její klinické projevy Tuky Mastné kyseliny Žlučové kyseliny Steatorhea průjem Proteiny cukry Svalová slabost, únava, úbytek hmotnosti Lepek (gluten) celiakální sprue železo vápník laktosa Vitamín B12, foláty Vitamín D, Ca, Mg Nesnášenlivost mléčných výrobků (intolerance laktosy) anémie fraktury Megaloblastická anémie Neurologické projevy, tetanie Zvýšená krvácivostVitamín K