Emésztés, felszívódás, transzport

Az előadások a következő témára: "Emésztés, felszívódás, transzport"— Előadás másolata:

1 Emésztés, felszívódás, transzport
emésztés: a tápanyagok felszívódásra történő „előkészítése” a nagyobb tápanyag-molekulák kisebb egységekre bomlanak fehérjék – aminosavak zsírok – zsírsavak, monogliceridek keményítő – glükóz szabályozását idegi mechanizmusok és hormonok végzik a folyamat a bélcsatorna mechanikai hatásai és az enzimek segítségével zajlik

2 A tápcsatorna szekrétumai

3 Jelentősebb gastrointestinalis hormonok

4 felszívódás: a kis molekulák átjutnak a bélhámsejtek nyálkahártyáján, majd innen kerülnek be a nyirok, illetve a vérkeringésbe. A tápanyagok sejtmembránon keresztül történő átjutása lehet: passzív transzport egyszerű diffúzió: energiát nem igényel, diffúzióval, a koncentráció grádiens irányába történik az áramlás, pl. víz, vízben oldódó vitaminok, egyes gyógyszerek, zsírban oldódó anyagok facilitált diffúzió: egy transzportfehérje segíti a molekulák átjutását a membránon, pl. fruktóz

5 aktív transzport energiaigényes folyamat, a szükséges energiát az ATP szolgáltatja, szállítófehérje segítségével, a koncentráció grádiens ellenében is történhet a felszívódás, pl. ásványi anyagok (Na, K, Ca, Fe, I, PO4) glükóz, galaktóz, aminosavak pinocitózis vagy endocitózis a bélhámsejt membránja bekebelezi a béltartalom egy részét (idegen fehérje, allergiás reakciók) a lipidek, a zsírban oldódó vitaminok és a lipofil gyógyszerek a nyirokrendszeren keresztül jutnak a vénás keringésbe a vízben oldódó anyagok (monoszacharidok, aminosavak, ásványi anyagok, vízben oldódó vitaminok) közvetlenül a vérkeringésbe jutnak

6 A felszívódás helye száj
víz, glükóz, alkohol, egyes mérgek, egyes gyógyszerek a szájból felszívódó anyagcseretermékek nem közvetlenül a májba kerülnek gyomor ugyanazok, mint a szájból, egyes gyógyszerek és az alkohol felszívódása számottevő lehet vékonybél a felszívódás döntő hányada itt történik vastagbél ásványi anyagok (K, Na), vitaminok (K, B12, riboflavin, tiamin)

7 A szénhidrátok emésztése
keményítő már a szájban elkezdődik a bontása (α-amiláz), aminek eredményeképpen rövidebb hosszúságú poliszacharid egységek, dextrinek jönnek létre a keményítőbontásban a nyál amiláz szerepe korlátozott, mivel a táplálék rövid ideig tartózkodik szájban és a gyomorban megszűnik az amiláz aktivitás a táplálék keményítőjének döntő részét a hasnyálmirigy által termelt α-amiláz bontja bontása hőkezelés hatására jelentősen javul (burgonya)

8 A keményítő felépítése
amilopektin amilóz

9 monoszacharidok

10 diszacharidok szacharóz

11 A szénhidrátok emésztése
diszacharidok (maltóz, szacharóz, laktóz) döntően a bélhámsejtek által termelt diszacharidázok (maltáz, szacharáz, laktáz) bontják monoszacharidokra csecsemőkben nagy a laktázaktivitás, ami az életkor előrehaladtával csökken a felnőttek 10-15%-ának szervezete nem termel megfelelő mennyiségű laktázt (α-galaktozidáz) (tejcukor-érzékenység, laktózintolerancia) a népesség kisebb hányadánál szacharáz hiány is előfordulhat

12 A szénhidrátok felszívódása, transzportja
A szénhidrát bontás végtermékei a monoszacharidok a bélhámsejteken és a bél kapillárisokon keresztül jutnak el a vérkeringésbe, felszívódásuk lehet aktív vagy passzív glükóz, galaktóz nátriumfüggő aktív transzport fruktóz facilitált diffúzió (lassúbb a felszívódása, mint a glükózé, illetve a galaktózé) a fruktóz és galaktóz döntően a májban alakulnak át glükózzá kis mennyiségben diszacharidok is felszívódhatnak, de már a bélhámsejtekeben tovább bomlanak monoszacharidokra

13 A szénhidrátok felszívódása, transzportja
a cukoralkoholok (a mono- és diszacharidok redukált formái; glükóz – szorbit; mannóz – mannit; xilóz – xilit; laktóz – laktitol) passzív úton lassan szívódnak fel a nem emésztett szénhidrátokat a vastagbél mikrobái fermentálják (gázképződés, puffadás, hasmenés) a hüvelyes magvak gazdagok a β-galaktozid kötéseket tartalmazó oligoszacharidokban, ezeket az ember szomatikus enzimekkel nem tudja bontani

14 A zsírszerű anyagok emésztése
a triglicerideket a lipáz bontja szabad zsírsavakra monogliceridekre glicerinre a zsírok felületének növelésében nagy szerepet játszanak a máj által termelt epesavak és bizonyos foszfolipidek, pl. a lecitin a lipáz aktiválását úgyszintén az epesavak végzik a rövidebb szénláncú és a telítetlen zsírsavak felszívódása gyorsabb

15 A zsírszerű anyagok emésztése
a koleszterin észtereit a koleszterinészteráz bontja szabad zsírsavakra koleszterinre a foszfolipideket foszfolipázok bontják glicerinre foszforsavra és a foszfolipidre jellemző N-tartalmú molekulára

16 A zsírszerű anyagok felszívódása
mivel az emésztés során lebontott egyszerűbb molekulák nem oldhatók vízben, a bélben ú.n. micellákat képeznek a micellák meg tudják közelíteni a bélhámsejteket és az itt felszabaduló lipid-komponensek passzív vagy facilitált diffúzióval jutnak a bélhámsejtekbe az epesavak a vékonybél későbbi szakaszában szívódnak fel és újra hasznosulnak a bélhámsejtekben a különböző zsírszerű anyagok reészterifikálódnak (trigliceridek, koleszterin észter, foszfolipidek képződnek)

17 A zsírszerű anyagok felszívódása
a zsírok a bélhámsejetekből egy fehérjemolekulához kapcsolódva (lipoprotein) jutnak a nyirokrendszerbe, majd a vénás keringésbe a rövid (C2-4) és közepes (C6-10) zsírsavak jobban oldódnak vízben és micellaképződés nélkül is képesek felszívódni, ezek a zsírsavak nem lipoproteinekhez, hanem a vér albuminhoz kötötten szállítódnak, zsíremésztési problémában szenvedő betegeknél ezért diétás étrendekben ezek a zsírsavak eredményesen használhatók

18 Zsírszerű anyagok felszívódása
hasnyálmirigy epésbél éhbél csípőbél lipáz emésztetelen anyagok micella táplálék zsírok epesavak epesavak epehólyag foszfolipidek koleszterin észter máj fehérjék bélhámsejt kilomokron

19 A zsírszerű anyagok transzportja
szabad zsírsavak – vér fehérjékhez (albumin) kötötten trigliceridek, koleszterin, koleszeterin észter, foszfolpipidek – lipoproteinek részeként a lipoprotein belsejében helyezkednek el az apoláros lipidek (trigliceridek, koleszetrinészeterek), míg a külső részen fehérje burok (apoproteinek), foszfolipidek, pl. lecitin és koleszetrin található a különböző fehérjemolekulák teszik lehetővé, hogy a lipoprotein komplexet a perifériás szövetek receptorai felismerjék

20 A lipoproteinek felépítése

21 A zsírszerű anyagok transzportja
a lipoproteineket sűrűségük alapján csoportosítjuk kilomikron a bélből a felszívódott táplálóanyagokat szállítják, triglicerid-tartalmuk harmada a májba kerül nagyon kis sűrűségű lipoprotein (VLDL, very low density lipoprotein) a májba jutott, illetve itt szintetizált zsírsavakat, triglicerideket, koleszterint szállítja a perifériális szövetek felé

22 A zsírszerű anyagok transzportja
kis sűrűségű lipoprotein (LDL, low density lipoprotein) a vér koleszterintartalmának zöme az LDL-ben található részben a VLDL-ből származnak, miután azok triglicerid-tartalmuk nagy részét leadták, nagy sűrűségű lipoprotein (HDL, high density lipoprotein) a szövetektől a májhoz szállítja a „felesleges” koleszterint („jó koleszterin”)

23 Lipoproteinek máj LPL = lipoprotein lipáz
VLDL = nagyon kicsi sűrűségű lipoprotein IDL = közepes sűrűségű lipoprotein LDL = kis sűrűségű lipoprotein HDL = nagy sűrűségű lipoprotein vékonybél perifériás szövetek perifériás szövetek kapilláris erei

24 A fehérjék emésztése a fehérjebontó enzimeknek két csoportja van:
endopeptidázok (pepszin, tripszin, kimotripszin) a fehérjelánc belső peptidkötéseit bontják exopeptidázok (karboxipeptidáz, aminopeptidáz, di- és tripeptidázok) a peptidlánc végén lévő aminosavat hasítják inaktív formában termelődnek (pepszinogén – sósav – pepszin) a különböző típusú fehérjék emészthetősége eltérő a hőkezelés, a fehérje denaturációja általában javítja az emészthetőséget, de a túlzott hőkezelés már egyes aminosavakat károsíthat emésztése kedvezőbb, ha napi több kisebb adagban fogyasztjuk

25 A fehérjék szerkezete

26 peptidkötés az aminosavak között
peptid és diszulfid kötés a peptidláncok között

27 Az aminosavak felszívódása és transzportja
az aminosavak mintegy 10%-a a gyomorból, döntő része az éhbélből szívódik föl felszívódásuk általában Na-függő aktív transzporttal történik speciális szállító fehérjék vesznek részt ebben a folyamatban, az azonos szerkezetű aminosavak között kompetíció folyik a di- és tripeptidek szintén aktív transzporttal szívódnak föl, a bélhámsejtekben aminosavakra bomlanak

28 Az aminosavak felszívódása és transzportja
polipeptidek, fehérjék normális körülmények között nem szívódnak föl, kivételt az újszülöttek képeznek, akik így juthatnak anyai immunanyagokhoz fehérjék felszívódása allergiás reakciókhoz vezet (a bélfal áteresztőképességének változásakor, fertőzések, gyulladások alkalmával) a vastagbélbe jutott fehérjéket, peptideket a baktériumok bontják, biogén aminok keletkeznek, amelyek mérgezőek, toxikusak lehetnek (hisztamin, triptamin, kadaverin, putreszcin stb.)

29 A vitaminok felszívódása
vízben oldódó vitaminok: passzív diffúzióval, viszonylag gyorsan zsírban oldódó vitaminok: zsírszerű anyagok jelenlétében, micellákba épülve a legtöbb vitamin az éhbélből szívódik fel, a B12 csípőbélből a túlzott alkoholfogyasztás számos vitamin felszívódását gátolja (B1, B6, B12, C-vitamin)

30 A víz felszívódása 2 liter a táplálékból, 7 liter az emésztőnedvekből
a vékonybélen átlagosan napi 9 liter víz halad keresztül 2 liter a táplálékból, 7 liter az emésztőnedvekből nagy része az éhbélben, kisebb hányada a csípő és vastagbélben szívódik fel a széklettel átlagosan 100 ml víz távozik naponta a víz felszívódása passzív diffúzióval történik a bélhámsejtek és a vérplazma ozmotikus viszonyainak függvényében

31 Az ásványi anyagok felszívódása
a kis anionok transzportja passzív diffúzióval történik a kationok facilitált diffúzióval vagy aktív transzporttal jutnak át a bélhámsejtek membránján a kationok gyakran speciális transzportfehérjéhez kötötten jutnak a bélhámsejtekből a vérbe (a transzferrin speciálisan vasat, az albumin több iont is szállíthat) a felszívódás hatásfokát a szervezet ellátottsága (vas) vagy a táplálék ásványi anyag tartalma is befolyásolja (kalcium) a szerves kötésű ásványi anyagok lényegesen jobb hatásfokkal szívódnak fel (hem kötésű vas), mint az ásványi forma

32 Az ásványi anyagok felszívódása
bizonyos kémiai formák gátolják az ásványi anyagok transzportját (fitinkötésű foszfor, mikroelemek) különböző táplálékokból a felszívódás hatékonysága lényegesen különbözhet (pl. Ca a táplálékokból átlagosan 20-30%-ban, tehéntejből 35%-ban, anyatejből 50-70%-ban szívódik fől) néhány ásványi anyag felszívódásához vitaminok jelenlétére is szükség van (vas – C-vitamin; Ca – D-vitamin stb.) cink fitát

33 Emésztési rendellenességek
légcsőelzáródás ha a falat a légcsőbe jut ha az elzáródás teljes, akár életveszélyt is jelenthet szívbetegeknél különösen veszélyes lehet gyomor, nyelőcső égés ha a gyomor záróizma nem megfelelően működik, a savas béltartalom visszajuthat a nyelőcső alsó részébe sérül a nyelőcső, ill. a gyomor nyálkahártya, égető, fájdalmas érzés savlekötők, a záróizom működését javító gyógyszerek segíthetnek

34 Emésztési rendellenességek
hányás a szervezet védekező mechanizmusa a gyomor-összehúzódások ellenkező irányúak, a gyomortartalom a szájon át távozik súlyos esetben epe is ürülhet oka: fertőzések, mérgező, egyéb káros anyagok gyomorba jutása nagy mennyiségű Na és víz vesztést okozhat, amit pótolni kell (víz, só, glükóz) babáknál a kiszáradás veszélye miatt különösen veszélyes lehet bulimia (önhánytatás) esetén a Na és vízhiány mellett az ismételt hányás károsítja a nyelőcsövet, a garatot, a nyálmirigyeket és a fogzománcot egyaránt hasmenés rendszeres, nagy víztartalmú széklet ürítése a béltartalom áthaladása a bélcsatornán olyan gyors, hogy a víz nem tud felszívódni kiszáradás, víz, só, glükóz pótlás úgyszintén indokolt

35 Emésztési rendellenességek
székrekedés nem rendszeres, bekeményedett széklet ürítés okozhatja a kevés mozgás, a stressz, pszichés zavarok, rostszegény táplálkozás hashajtók, rostdús táplálkozás, rostkiegészítők (pl. metil cellulóz) segíthetnek fekély (gyomor, duodenum) a nyálkahártya erózióját jelenti, ami a gyomorban különösen nehezen gyógyul okozhatja stressz, helytelen táplálkozás stb. napjában több kisebb adagú étkezés, a szélsőségek (forró, fűszeres, alkohol stb. ) kerülése, dohányzás befejezése, aszpirin helyett paraketamol alapú fájdalomcsillapító, savlekötő, a savképződést gátló gyógyszerek

36 Emésztési rendellenességek
hasnyálmirigy gyulladás súlyos betegség, mivel alapvető hatása van az emésztési, felszívódási folyamatokra általában kórházi kezelés, dietetikus közreműködése indokolt bélpolipok kialakulása a vastagbél belsejében képződő nyálkahártya betüremkedések rostszegény táplálkozás eredményeként alakul ki potenciálisan vastagbél rák előidézője lehet

37 A szervezet biokémiai folyamatai
A szervezetben lejátszódó kémiai folyamatok összessége. Anyagcsere: Intermedier anyagcsere: A sejtekben folyó biokémiai folyamatok.

38 A szervezet biokémiai folyamatai
A táplálóanyagok lebontása. Az oxidáció három jól elkülöníthető fázisban megy végbe. A folyamat végén hőenergia, ATP, kreatinfoszfát képződik (pl étkezések között) Katabolizmus Ellenkező irányú, felépítő folyamatok, ATP igényesek (pl étkezés után). Anabolizmus

39 Az alapanyagcsere vázlatos áttekintése

40 étkezések után: a vérben megnő a megemésztett és felszívódott táplálóanyagok aránya a sejtek hormonális kontroll alatt felveszik a táplálóanyagokat inzulin szekréció – nő a sejtek aminosav és glükóz felvétele, a sejtekben fokozódik a zsír, fehérje és glikogén szintézis (anabolizmus) étkezések közben: energiaforrásként a zsír és glikogén formájában tárolt energiát használ fel a szervezet kiadós koplalás esetén a fehérjék lebontása is elkezdődik éhezés idején a glukagon, adrenalin szabályozza a katabolitikus folyamatokat