10/10/2012 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 •Sliznice (mukosa) •Podslizniční vazivo (submukosa) přední část ústní dutina jícen hltan žaludek • Svalová vrstva • Serosa zadní část tenké střevo tlusté střevo slepé střevo konečník • Rozmělnění potravy • smísení se slinami Sliny: voda 98 - 99 %, pH 6.5 ionty Na+ (2-20 mM), K + (10-40mM) Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3 mucus (hlen) mucin mukopolysacharidy antiseptika thiokyanát H2O2 imunoglobulin A enzymy α-amylasa – škroby lysozym – bakteriolýza Dutina ústní:Dutina ústní: • slinné žlázy příušní, podčelistní, podjazyková • produkují 0,75 až 1,5 L denně y y ý jazyková lipasa – pH opt. 4.0 Mucin • glykosylovaný protein • silně hydrofilní • tvoří kluzký, slizký povrch α –amylasa • 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 10/10/2012 2 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) 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 - (-) (+) 10/10/2012 3 Aktivace pankreatických enzymů infekce, obstrukce, vaskulární poruchy, toxiny, … Zvýšená permeabilita membrán, autotrávení PankreatitidaPankreatitida Diagnostika α-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 střevoTenké střevo –– vsvstřebávánítřebávání cca 200 mil mikroklků na cm2 Tenké střevo (intestinumTenké střevo (intestinum tenuetenue)) 55 –– 6 m6 m dlouhdlouhéé sliznicesliznice –– 300 m300 m22 (=plocha cca(=plocha cca tenisového hřiště)tenisového hřiště) řřřasyřasy klkyklky mikroklkymikroklky peristaltika = rytmické vlny kontrakcíperistaltika = rytmické vlny kontrakcí hladkého svalstva, které posunujíhladkého svalstva, které posunují potravu trávicí trubicípotravu trávicí trubicí Trávení sacharidůTrávení sacharidů disacharidy polysacharidy Škrob, glykogen maltosa sacharosa laktosa lumen Pankreatická amylasa 2 glukosy 1 glukosa 1 fruktosa 1 glukosa 1 galaktosa monosacharidy Kartáčový lem membránově vázané enzymy maltasa sacharasa laktasa Glc, 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 10/10/2012 4 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 žlázy 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 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