Univerzitet u PrištiniMedicinski fakultet

Fiziologija digestivnog sistema

Predavanje za studente druge godine Fakulteta za sport i fizičko vaspitanje

Predmet Fiziologija sa fiziologijom sporta

Radna nedelja - 07.12.2020.godine

Nastavnik Prof.dr Sonja Smiljić (email sonja.smiljic@med.pr.ac.rs)

Uloge digestivnog sistema:

1. Unos hrane (organske, neorganske materije) vode i elektrolita2. Prerada – varenje (digestija) hrane3. Resorpcija svarene hrane, vitamina, vode, i elektrolita4. Izlučivanje nesvarenih materija i produkatarazgradnje hranljivih materija

Sistem organa za varenje čine:Cavum oris (usna duplja)Pharynx (ždrelo)Esophagus (jednjak)Gaster ili ventriculus (želudac)

Intestinum tenue (tanko crevo)Dvanaestopalačno (duodenum -25cm)Prazno (jejunum 2.5m)Usukano (ileum 3.5m)

Intestinum crassum (debelo crevo)Slepo (coecum)Uzlazno (colon ascendens)Poprečno (c.transversus)Silazno (c.descendens)Izuvijano (c.sigmoideus)Čmarno, pravo (rectum)

Sistemu organa za varenje pripadaju sledeće žlezde čiji se sekreti ulivaju u digestivni tubus

Pljuvačne (glandule salivatorie)

Jetra sa žučnom kesom

Gušterača (pancreas)

Građa digestivne cevi

seroza

mišićni

Auerbach

nervni splet

mukoza

lumen

Submukoza

Meissner

nervni splet

Građa digestivne cevi:

• 1.Serozni omotač (tunica serosa) - Spoljašnji omotač

• 2.Mišićni omotač (tunica muscularis)• Spoljašnji: uzdužni (stratum longitudinale)• Unutršnji : kružni (stratum circulare)Između dva mišićna sloja nalazi se• mienterički nervini splet (plexus myentericus seu pl. Auerbachi)

Mišićni sloj karakteriše spontana i kontinuirana električna aktivnost sa brojnimkalcijumsko - natrijumskim kanalima čije otvarnja dovodi do

*Toničkih kontrakcija; kontinuirane * Ritmičkih kontrakcija, svaki deo digestivne cevi ima svoju frekvencu ( 3/min u želucu,12/min u duodenumu, 8-9/min u ileumu)

3. Podsluzokožni omotač (tunica submucosa)• rastresito vezivo• sa limfnim i krvnim sudovima i • nervnim spletom (plexus submucosus s.

Pl. Meissneri,• u nekim delovima su prisutne i žlezde

4. Sluzokožni omotač (tunica mucosa) ka lumenu tubusa• Epitel čine epitelne ćelije koje su specijalizovane,

različito u različitim delovima tubusa•Vezivo (lamina propria) : rastresito vezivo, žlezde, krvni

sudovi, limfni čvorovi•Glatka mišićna vlakna (lamine muscularis mucosae),

tanak sloj vlakana prati nabore i brazde

Inervacija digestivnog sistema

a. Sopstveni nervni sistem - enterički•Mienterički - Auerbach; motorika•Submukozni Meissner-ov; sekretorna aktivnost

egzokrinih i endokrinih i žlezdanih epitelnih ćelija, kao i transport vode i elektrolita

Inervacija digestivnog sistema

b. Parasimpatički i simpatički nervni sistem modulišu aktivnost enteričkog nervnog sistema

Parasimpatička vlakna donose n. vagus (X kranijalni) i sakralna postganglijska vlakna

• Vagus: jednjak, želudac, pankreas i prva polovina debelog creva

• Sakrlani parasimpaticus: sigma, rectum i analna regija

• Stimulacija parasimpatikusa → aktivacija enteričkog plaksusa (povećanje motorike i sekrecije)

• Simpatička inervacija putem postganglijska vlakna koja polaze iz segmenata Th5 - L2

Inerviše sve delove GIT (manje one blizu usne duplje i anusa)

Pokreti u digestivnom sistemu

- Pokreti potiskivanja ili peristaltički

Propulzivni pokreti su odlika svih cevastih organa (creva, žučni putevi, mokraćni putevi)

- Pokreti mešanja su segmentne prstenaste kontrakcije koje se ne šire u obliku talasa

Svi pokreti imaju za rezultat mešanje hrane sa digestivnim enzimima i kontakt produkata varenja sa epitelom

Pokreti u digestivnom sistemu

Usna duplja

Varenje hrane započinje u usnoj dupljiPljuvačne žlezde čini 3 para velikihpljuvačnih žlezda: podjezične(sublingvalne), podvilične(submandibularne) i zaušne (parotidne) ioko 400 malih pljuvačnih žlezda.

- Pljuvačka (0.5-1.5 L/dan) – voda, NaCl, HCO3- (pH=7), sluz, amilaza, antitela, mucin, lizozimi

SalivaMešavina tečnosti u usnoj duplji zove se saliva.

Ona je predominantno sekret tri para velikih salivarnih žlezda koje sintetišu oko 90% ukupnog volumena i od malih salivarnih žlezda u oralnoj mukozi koje doprinose sa nešto manje od 10% u totalnom volumenu.

Saliva takođe sadrži tečnost gingivalnog sulkusa (čija količina zavisi od stanja parodoncijuma), mikroorganizame iz dentalnog plaka i ostataka hrane.

Amilaza

Saliva sadrži amilazu, enzim koji hidrolizuje alfa- 1,4 glikozidne veze u molekulu glikogena. a amilaza se sekretuje uglavnom u seroznim ćelijama parotidne i submandibualrne žlezde u odgovoru na parasimpatičku stimulaciju. Salivarna amilaza je aktivna na pH 6 i postaje neaktivna na niskom pH u želucu. Varenje skroba počnije u usnoj duplji.

Usna duplja

- Gutanje – voljno potiskivanje zalogaja ka zadnjem delu usne duplje; automatskiepiglotis zatvara grkljan, meko nepce se podiže i stvara pregradu između ždrela inosne duplje, disanje se prekida, mišići zida ždrela se kontrahuju, hrana se potisne u jednjak a peristaltikom jednjaka u želudac

- Povraćanje – zaštitni refleks, praćen gađenjem, povećanim lučenjem pljuvačke i pokušajem da se hrana povrati; centar za povraćanje u retikularnoj formaciji produžene moždine, a kontrolisan od (a) hemosenzora iz areje postreme na podu IV moždane komore (hemosenzorna okidačka zona –aktivirana od strane nikotina, toksini i agonisti dopamina, apomorfin), (b) stimulacija centra za ravnotežu, (c) trudnoća.

Varenje i apsorpcija

- Varenjem se hranljive materije fizičkim i hemijskim uticajima razlažu na proste i rastvorljive oblike pogodne za apsorpciju.- Fizička dejstva na hranu su žvakanje, kvašenje, mešanje, otapanje, gutanje, maceracija, peristaltika i eliminacija nesvarenih ostataka.- Hemijsko razlaganje uz pomoć hlorovodinične kiseline, enzima i žučnih soli. Tanko crevo je glavni deo u kome se vrši varenje i apsorpcija.

Varenje hrane započinje u usnoj duplji.U ustima se stvara bolus. Hrana se sitni, meša sa salivom koja osim mucina sadrži i dva enzima:- ptijalin (alfa-amilaza) koju najvećim delom stvara parotidna žlezda,- lingvalna lipaza iz von Ebnerovih salivarnih žlezda.U usnoj duplji započinje varenje skroba i triglicerida.

Uloga ždrela je gutanje hrane i u ždrelu je gutanje refleksna radnja.

Jednjak ima ulogu u transportu hrane u želudac peristaltičkim pokretima.

Želudac

Stvaranje himusa – mešanje i varenje hrane- Sfinkter jednjaka, kardija, fundus, korpus, antrum, pilorus- Snažni mišićni sloj, vezivno tkivo (elastično), sluzokoža- Tubularne žlezde: glavne (pepsin i lipaza), parijetalne (HCl iunutrašnji faktor), mucinozne (mucini i HCO3-) i endokrine ćelije(gastrin); pH = 1,5-2; 3-4 L žel. soka / dan - Hrana ostaje oko 4 časa u želucu; masna hrana i duže- Pejsmejkerske ćelije želuca → peristaltika želuca → mešanjehrane, stvaranje himusa i distribucija do duodenuma; motilin - Svesno i automatsko lučenje želudačnih sokova; nervni, lokalniželudačni i intestinalni faktori- Nervus vagus → Ach → parijetalne ćelije- Gastrin oslobađajući faktor → gastrin - Zaštita želudačne sluzokože zavisi od (a) sloja mukusa i(b) lučenja bikarbonata (prostaglandini stimulišu ovo lučenje, a antinflamatorni lekovi/aspirin inhibiraju prostaglandine)

Faze lučenja želudačnog soka su : cefalička, gastrička i intestinalna faza.

CefaličkaMiris, pomisao na hranu→aktivacija parasimpatikusa →aktivacija enteričkog n.sistema →oslobađanje acetil holina →lučenje gastrina i histamina (gastrične ćelije) →aktiviraju receptore parijetalnih ćelija → lučenje HCl. H+ aktivnim transportom H+/K+-ATP-aza, joni Cl-olakšanom difuzijom.

Gastrička faza - hrana u želudcu→rastezanje zidova → sekrecija gastrina → sekrecija HCl → aktivacija pepsinogena u pepsin →razlaganje belančevina na PEPTIDE → povećanje pH → stimulacija sekrecije HCl.

Intestinalna faza - kiselost, rastezanje zida tankog creva, hipertoničnost sadržaja creva → aktivacija refleksa tankog creva koji INHIBIŠE lučenje želudačnih sokova

TANKO CREVO I APSORPCIJA HRANLJIVIH MATERIJA - Tanko crevo ima ulogu u razlaganju i apsorpciji hrane- Čine ga duodenum, jejinum i ileum - Zid tankog creva ima sledeće slojeve: Tunica serosa, longitudinalni mišići, mienterički(Auerbahov) pleksus, cirkulatorni mišići, submukozni (Majsnerov) pleksus, sluzokoža- Enterocite, peharaste ćelije (sluz), intestinalne žlezde (Liberkinove kripte) od mitotskih, mukoznih, endokrinih, parakrinih i imunih ćelija, tubuloacinusne duodenalne (Brunerove) žlezde sekretuju bikarbonatni sekret sa urogastronom (humani epidermalni faktor rasta) - Svaka 3-6 dana se obnovi crevni epitel- U crevo se uliva pankreasni sok, žuč I ima sopstvenu, crevnu sekreciju

STRUKTURA CREVNIH RESICA (vili intestinales) - Prstolika izduženja sluzokožetankog creva (dužina 1 mm, 20-40 resica na 1 mm2 sluzokože, 5 miliona kod čoveka, 30 puta povećana resorpciona površina) - Jednoslojni valjkasti epitel, bazalna membrana, vezivnotkivo, centralna arterija i vena, arteriovenska anastomoza, centr. limfni sud, nervna mreža(eferentna i aferentna vlakna izplexux submucosus Meissneri), uzdužni glatki mišići.

FUNKCIJA CREVNIH RESICA - Crevne resice u mirovanju – suženi krvni sudovi (AV anastomoza) - Stimulus crevnog sadržaja → aktivacija crevnih resica (krv teče preko kapilara, kontrakcije, nervni stimulus vagusom)

RESORPCIJA JONA I VODE - Monovalentni joni – Na+ - pasivno i aktivno; Na+/K+ pumpa- Hloridi pasivno sa aktivnim preuzimanjem Na+ - Dvovalentni joni (teško se resorbuju) – Gvožđe – efikasnije preuzimanje fero-jona;

* helatni agensi pomažu resorpciju gvožđa* mukozna resorpcija i prenošenje do plazme*u epitelnoj ćeliji je pool slobodnog gvožđa, i vezanog za apoferitin (feritin) odakle se

prenosi u krv. – Ca2+-joni – aktivni transport (vitamin D i PTH) – Fosfatni joni – aktivna resorpcija– Mg2+-joni – pasivna difuzija– Resorpcija vode zavisi od osmotskog gradijenta (hipo- i hipertoničnost)

RESORPCIJA AMINOKISELINA I BELANČEVINA

Varenje proteina započinje u želucu (pepsin), nastavlja se u crevu (pankreasne proteinaze, kao idi- i aminopeptidaze iz epitela creva)* Aktivan transport aminokiselina (AK) vezan je satransportom Na+. * Energija iz Na-K-ATPaznog enzima nabazolateralnim površinama ćelija* Niska koncentracija Na+ u ćeliji - Na+ sa AK putemnosača pasivno iz lumena u ćeliju* 4 nosača za AK i Na+, specijalizovane za posebnetipove AK (neutralne, kisele, bazne, glicin, prolin ihidroksiprolin)

RESORPCIJA UGLJENIH HIDRATA* Ugljeni hidrati: skrob, saharoza i laktoza* α-amilaza iz pljuvačke i pankreasna amilaza razlažu polisaharide do oligosaharida*Maltaza, izomaltaza, saharaza, laktaza, trehalaza (epitel creva) razlažu di i oligosaharide do glukoze, galaktoze i fruktoze* (I) Aktivan transport glukoze i galaktoze vezan sa transportom Na+, pomoću nosača. *Energija iz Na-K-ATPaznog enzima na bazolateralnim površinama ćelija* (II) Olakšana difuzija fruktoze specifičnim nosačima* (III) hidrolazno-vezani transport – transport glukoze i drugih šećera kroz apikalnu membranućelije– Aktivan transport zavisan od Na+ – Membranski nosač je enzim disaharidaza.

RESORPCIJA MASTI

* Emulzifikacija masti (u želucu) – male lipidne kapljiceobložene molekulima (delimično hidrofofobni i hidrofilni) irastvorljive u vodi (1- 2 µm) * Lipaze iz jezičnih žlezda, želuca i pankreasa (sa kolipazom) * Lipaza (vezana za masnu kapljicu) hidrolizuje trigliceride na 2 monogliclicerida, glicerol i masne kiseline– Monogliceridi + žučne soli = micele (20-50 nm) – Micele sadrže i holesterol, lizolecitine, vitamine- Micele odlaze do površine ep. ćelija i njihov sadržaj se rastvara kroz ćelijsku membranu* Žučne soli nazad u lumen creva- Trigliceridi se resintetizuju unutar epitelnih ćelija iz masnihkiselina i monoglicerida pomoću acil-transferaze (uz energiju) – Lizolecitini do lecitina– Holesterol se esterifikuje– Resintetizovani složeni lipidi se stabilišu pomoću fosfolipida ilipoproteina i grade hilomikrone– Hilomikroni odlaze u limfotok pa u cirkulaciju

DEBELO CREVO (cekum, kolon i rektum)

- Formiranje fecesa, apsorpcijavode, minerala i vitamina

- Intestinalne bakterije –fiziološko zapaljenje, sintetišuvitamin K, razlažu celulozu, laktozu

JETRA* Preko 500 različitih funkcija kojeodržavaju hemijsku ravnotežu u telu; * Metabolizam hranljivih materija* Jetrini lobulusi – osnovne strukturne ifunkcionalne jedinice – hepatociti, sinusoidi, arterije/vene/žučni kanalići, centralna vena (usmerava krv ka srcu)

Uloge: - biohemijska obrada hranljivih materija(depo ili izvor energije za ćelije),- stvaranje i lučenje žuči, - prečišćavanje krvi od stranihmikroorganizama i štetnih materija

* Krv do jetre stiže iz srca i digestivnogtrakta (v. portae); * Krv otiče preko hepatične vene do donješuplje vene

Žučna kesa* Bilijarni sistem –skladištenje žučiprodukovane u jetri isprovođenje do tankog creva

Žučna kesa → kanal žučnekese → ductus holedohus + pankreasni kanal → Vaterovaampula → dudenum

* Žuč - elektroliti, žučne soli, holesterol, lecitin, bilirubin, steroidni hormoni, lekovi; koristi se u procesu varenjamasti

PANKREAS - egzokrini i endokrini

* Egzokrini deo luču pankreasni sok (1-2 L/dan) bogat enzimima ibikarbonatima u duodenum * Proenzimi pankreasa: tripsinogen 1-3, himotripsinogen A i B, proelastaze 1 i 2, prokarboksipeptidaze A1, A2, B1 iB2 (aktivacija pod uticajem crevneenterokinaze); * α-amilaza; pankreasna lipaza, kolipaza; fosfolipaza, RNaze, DNaze ikarboksiesteraze* Sekreciju pankreasnog soka regulišuholinergički (n. vagus) i endokrinimehanizmi (holecistokinin, pankreozimin, sekretinin) * Endokrini – ćelije Langerhansovihostravaca luče insulin i glukagon

Hvala na pažnji!