Trávení

Parietální trávení se provádí ve vrstvě hlenu mezi mikroklky tenkého střeva a přímo na jejich povrchu (v glykokalyxu ) u obratlovců a některých dalších živočichů.

Intracelulární trávení

Intracelulární trávení je proces úzce související s endocytózou a je charakteristický pouze pro ty skupiny eukaryot, kterým chybí buněčná stěna (někteří protistové a většina živočichů). Fylogeneticky je tento typ trávení nejstarší, protože je běžný u nejjednodušších a nejprimitivnějších mnohobuněčných organismů, často u plochých červů . Existují dva typy intracelulárního trávení. První souvisí s transportem malých molekul přes buněčné membrány a následným trávením cytosolickými enzymy . Intracelulární trávení může probíhat i ve specializovaných intracelulárních dutinách – trávicích vakuolách, které jsou neustále přítomny nebo se tvoří při fagocytóze a pinocytóze a zanikají po dokončení štěpení zachycené potravy. Tento druhý typ intracelulárního trávení je ve většině případů spojen s účastí lysozomů, které obsahují širokou škálu různých hydrolytických enzymů s optimálním pH 3,5-5,5, bez ohledu na to, ke kterému organismu patří. Lysozomové enzymy se významně liší od těch, které se podílejí na extracelulárním trávení. [2]

Částice potravy nebo potravní roztoky v pericelulárním prostředí způsobují invaginaci plazmatické membrány, která se pak sešněruje a zanořuje se do cytoplazmy a vytváří pino- a fagocytární vakuoly. Spojením s posledně jmenovanými tvoří lysozomy tzv. fagozomy , kde dochází ke kontaktu enzymů s odpovídajícími substráty. V tomto případě probíhá intracelulární extraplazmatické trávení, jehož fyzikálně-chemické zákony se neliší nebo se liší jen málo od zákonů abdominálního trávení. Proto lze intracelulární trávení druhého typu charakterizovat jako mikrokavitární. Protože vnitřní povrch membrány lysozomů a vakuol obsahuje různé hydrolytické enzymy, může být mikrokavitární hydrolýza doplněna hydrolýzou membránou. Výsledné produkty hydrolýzy jsou absorbovány fagozomovou membránou. Po dokončení trávicího cyklu jsou zbytky fagozomů vyvrženy mimo buňku exocytózou . Lysozomy také hrají důležitou roli při rozkladu vlastních struktur buňky, které jsou využívány jako potravní materiál buď buňkou, nebo mimo ni. [2]

Trávení u zvířat

U většiny zvířat je intraintestinální trávení kombinováno s intracelulárním trávením. V houbách je přítomno pouze intracelulární trávení . Převážně nitrostřevní trávení (někdy doplněné mimostřevním) je charakteristické pro hmyz , hlístice a obratlovce . U některých zvířat chybí střeva (houby, plakozoa, cnidosporidia, dicyemidy a orthonectidy, pogonofory, tasemnice, sporocysty trematod, dospělá stádia rhizocefalických raků a některé druhy jiných skupin). Takoví živočichové využívají intracelulární trávení (houby, plakozoáni), extraintestinální vnější nebo parietální trávení (plakozoáni, tasemnice) nebo se živí endosymbionty. které lze trávit intracelulárně (pogonofory, někteří mlži).

U některých živočichů (cnidariáni, nemertodermatidi a xenoturbellidi, mnozí ploštěnci) jsou střeva slepě uzavřena (vede do nich pouze ústní otvor). Zároveň je často vyvinutý svalnatý hltan, u turbellarianů do něj ústí hltanové žlázy, které uvolňují trávicí enzymy.

U většiny zvířat je trávicí trakt průchozí. Obsahuje přední, střední a zadní střevo; přední a zadní střevo se vyvíjí z ektodermu, střední střevo z endodermu. Často se trávicí trakt dělí na funkční úseky – dutina ústní, hltan, jícen, žaludek a střeva. Na trávení měkkýšů a většiny členovců se podílejí trávicí žlázy - hepatopankreas, jehož vývody ústí do žaludku, a často také slinné žlázy.

U členovců mají v předžaludcích (zejména v žaludku) některé převážně býložravé druhy chitinózní útvary, které slouží k rozmělňování pevné potravy. Ústní aparát je tvořen upravenými končetinami.

Trávení u obratlovců je kombinací následujících vzájemně souvisejících procesů: mechanické a fyzikální zpracování potravy, její pohyb trávicím traktem, chemická destrukce ( hydrolýza ) složek potravy, která je realizována sekreční funkcí trávicího traktu ; proces absorpce organických a anorganických sloučenin, včetně stopových prvků a vody, do krve a lymfy ; vylučování tělesných odpadních produktů, které mají být odstraněny, do lumen gastrointestinálního traktu ; jejich odstranění z těla spolu s nestrávenými zbytky potravy.

Obratlovci se vyznačují nepřítomností nebo slabou expresí intracelulárního trávení a převahou intraintestinálního a parietálního trávení. U všech obratlovců se na trávení podílejí játra a slinivka, u suchozemských živočichů také slinné žlázy.

Proces trávení člověka

Dutina ústní

U lidí začíná trávení v ústech , kde se jídlo žvýká. Tento proces stimuluje exokrinní žlázy k vylučování slin . Amyláza přítomná ve slinách se podílí na rozkladu polysacharidů a tvorbě bolusu  - potravní hrudky, která usnadňuje průchod potravy jícnem . Podrážděním receptorů ve sliznici hltanu vzniká polykací reflex , který je koordinován v polykacím centru umístěném v prodloužené míše a pons varolii . Koordinovaný akt polykání zahrnuje měkké patro a jazylku , které zabraňují potravě ve vstupu do nosní dutiny , a epiglottis , která brání potravě ve vstupu do průdušnice .

Žaludek

Žaludek se nachází pod bránicí v levém hypochondriu a epigastrické oblasti. Existují 3 skiny:

1. Vnější (pobřišnice)
2. svalová vrstva
   • vnější vrstva (podélná)
   • střední vrstva (kruhová);
   • vnitřní vrstva (šikmá).
3. Vnitřní (slizniční) - vystlaná nekeratinizovaným, cylindrickým epitelem.

Potrava vstupuje do žaludku průchodem přes srdeční svěrač . Zde se mísí se žaludeční šťávou , jejíž aktivními složkami jsou kyselina chlorovodíková a trávicí enzymy :

• Pepsin  - štěpí bílkoviny na aminokyseliny , polypeptidy , oligopeptidy [3] .
• Rennin (nebo chymosin ) - dostupný u dětí do 1 roku, pomáhá trávit mléčné výrobky . Po roce chymosin zmizí, jeho funkce bude plnit kyselina chlorovodíková.

Parietální buňky žaludku také vylučují vnitřní faktor Castle , který je nezbytný pro vstřebávání vitaminu B 12 .

Tenké střevo

Přes pylorický svěrač se potrava dostává do tenkého střeva . První úsek tenkého střeva je dvanáctník , kde se potrava mísí se žlučí , která zajišťuje emulgaci tuků enzymy slinivky břišní a tenkého střeva, které štěpí sacharidy ( maltóza , laktóza , sacharóza ), bílkoviny ( trypsin a chymotrypsin ). V tenkém střevě se hlavní objem živin a vitamínů vstřebává přes střevní stěnu.

Tlusté střevo

Po průchodu tenkým střevem se potrava dostává do tlustého střeva , které se skládá ze slepého střeva , tlustého střeva , sigmoidního tlustého střeva a konečníku . Zde dochází k vstřebávání vody a elektrolytů a dochází zde i k tvorbě výkalů .

Regulace trávení

Trávení u lidí je psychofyziologický proces. To znamená, že sekvence a rychlost reakcí jsou ovlivněny humorálními schopnostmi gastrointestinálního traktu, kvalitou potravy a stavem autonomního nervového systému .

Humorální schopnosti ovlivňující trávení jsou určovány hormony, které jsou produkovány buňkami sliznice žaludku a tenkého střeva. Hlavními trávicími hormony jsou gastrin , sekretin a cholecystokinin . Uvolňují se do oběhového systému trávicího traktu a přispívají k tvorbě trávicích šťáv a pohybu potravy.

Stravitelnost závisí na kvalitě jídla [4] :

• významný obsah vlákniny (včetně rozpustné) může výrazně snížit absorpci;
• některé stopové prvky obsažené v potravě ovlivňují vstřebávání látek v tenkém střevě [5] ;
• tuky různé povahy se vstřebávají různými způsoby. Nasycené živočišné tuky se vstřebávají a přeměňují na lidský tuk mnohem snadněji než polynenasycené rostlinné tuky, které se na tvorbě lidského tuku prakticky nepodílejí;
• střevní vstřebávání sacharidů, tuků a bílkovin se poněkud liší v závislosti na denní době a ročním období;
• absorpce se také liší v závislosti na chemickém složení produktů, které se dostaly do střeva dříve.

Regulaci trávení zajišťuje také autonomní nervový systém . Parasympatická část stimuluje sekreci a peristaltiku , zatímco sympatická část inhibuje .

Hormony a další biologicky aktivní látky ovlivňující trávení

Gastroenteropankreatický endokrinní systém  - oddělení endokrinního systému , reprezentované endokrinními buňkami ( apudocyty ) a peptidergními neurony produkujícími peptidové hormony rozptýlené v různých orgánech trávicího systému . Je to nejvíce studovaná část difuzního endokrinního systému (synonymní systém APUD ) a zahrnuje asi polovinu jeho buněk. Gastroenteropankreatický endokrinní systém byl nazýván „největším a nejsložitějším endokrinním orgánem v lidském těle“ [6] .

Gastrin  je hormon syntetizovaný G-buňkami žaludku , který se nachází hlavně v oblasti pyloru žaludku. Gastrin se váže na specifické gastrinové receptory v žaludku. Výsledkem zvýšené aktivity adenylátcyklázy v parietálních buňkách žaludku je zvýšení sekrece žaludeční šťávy , zejména kyseliny chlorovodíkové . Gastrin také zvyšuje sekreci pepsinu hlavními buňkami žaludku, což spolu se zvýšením kyselosti žaludeční šťávy , zajišťující optimální pH pro působení pepsinu, podporuje optimální trávení potravy v žaludku. Gatrin zároveň zvyšuje sekreci bikarbonátů a hlenu v žaludeční sliznici, čímž chrání sliznici před účinky kyseliny chlorovodíkové a pepsinu. Gastrin inhibuje vyprazdňování žaludku, což zajišťuje dostatečné trvání expozice kyseliny chlorovodíkové a pepsinu bolusu potravy pro trávení. Kromě toho gastrin zvyšuje produkci prostaglandinu E v žaludeční sliznici, což vede k lokální vazodilataci, zvýšenému prokrvení a fyziologickému edému žaludeční sliznice a k migraci leukocytů do žaludeční sliznice.

Sekretin  je peptidový hormon skládající se z 27 aminokyselinových zbytků, produkovaný S-buňkami sliznice tenkého střeva a zapojený do regulace sekreční aktivity slinivky břišní . Žlučové kyseliny zvyšují stimulaci produkce sekretinu [6] . Sekretin se vstřebává do krve a dostává se do slinivky břišní, kde zvyšuje sekreci vody a elektrolytů, zejména hydrogenuhličitanu . Zvýšením množství šťávy vylučované slinivkou břišní sekretin neovlivňuje tvorbu enzymů žlázou. Tuto funkci plní další látka produkovaná ve sliznici tenkého střeva - cholecystokinin . Biologická definice sekretinu je založena na jeho schopnosti (při intravenózním podání zvířatům) zvýšit množství alkálií v pankreatické šťávě [7] . Sekretin je blokátorem tvorby kyseliny chlorovodíkové parietálními buňkami žaludku [8] . Hlavním účinkem vyvolaným sekretinem je stimulace produkce bikarbonátů epitelem žluči , pankreatických vývodů a Brunnerových žláz , a tak zajišťuje až 80 % sekrece bikarbonátů v reakci na příjem potravy. Tento účinek je zprostředkován sekrecí cholecystokininu a to vede ke zvýšení produkce žluči, stimulaci žlučníkových a střevních kontrakcí a zvýšení sekrece střevních šťáv [6] .

Cholecystokinin ( CCK ; dříve pankreozymin ) je neuropeptidový hormon produkovaný I-buňkami v duodenální sliznici a proximálním jejunu [9] . Cholecystokinin působí jako mediátor v různých procesech probíhajících v těle, včetně trávení. Cholecystokinin stimuluje relaxaci Oddiho svěrače ; zvyšuje tok jaterní žluči; zvyšuje sekreci pankreatu; snižuje tlak ve žlučovém systému: způsobuje kontrakci pyloru , která brání pohybu natrávené potravy do dvanáctníku [10] [6] . Cholecystokinin je blokátor sekrece kyseliny chlorovodíkové parietálními buňkami žaludku [8] . Somatostatin je inhibitor cholecystokininu.

Glukózově dependentní inzulinotropní polypeptid (dříve běžné názvy: gastroinhibiční polypeptid , gastrický inhibiční peptid ; běžné zkratky: GIP , GIP nebo GIP ) je peptidový hormon skládající se ze 42 aminokyselinových zbytků produkovaných K-buňkami sliznice duodena a proximálního část jejuna [ 6] . Patří do rodiny sekretinů . Inzulinotropní polypeptid závislý na glukóze je inkretin , to znamená, že je produkován ve střevě jako odpověď na perorální příjem potravy. Hlavní funkcí inzulínotropního polypeptidu závislého na glukóze je stimulovat sekreci inzulínu pankreatickými beta buňkami v reakci na příjem potravy. GIP navíc inhibuje vstřebávání tuků, inhibuje reabsorpci sodíku a vody v trávicím traktu , inhibuje lipoproteinovou lipázu [6] .

Vasoaktivní střevní peptid (také nazývaný vazoaktivní střevní polypeptid ; běžné zkratky VIP a VIP ) je neuropeptidový hormon skládající se z 28 aminokyselinových zbytků nacházejících se v mnoha orgánech, včetně střev , mozku a míchy , slinivky břišní [6] . Vasoaktivní střevní peptid, na rozdíl od jiných peptidových hormonů z rodiny sekretinů, je výhradně neurotransmiter . Má silný stimulační účinek na průtok krve ve střevní stěně a také na hladké svalstvo střeva [6] . Jde o inhibitor, který inhibuje sekreci kyseliny chlorovodíkové parietálními buňkami žaludeční sliznice [ 11] . VIP je také stimulátorem produkce pepsinogenu hlavními buňkami žaludku [12] .

Motilin  je hormon produkovaný chromafinními buňkami sliznice gastrointestinálního traktu , zejména duodena a jejuna .

Somatostatin  je hormon delta buněk Langerhansových ostrůvků slinivky břišní a také jeden z hormonů hypotalamu . Podle chemické struktury se jedná o peptidový hormon. Somatostatin inhibuje sekreci hormonu uvolňujícího somatotropin hypotalamem a sekreci somatotropního hormonu a hormonu stimulujícího štítnou žlázu přední hypofýzou . Kromě toho také inhibuje sekreci různých hormonálně aktivních peptidů a serotoninu produkovaného v žaludku , střevech , játrech a slinivce břišní . Zejména snižuje sekreci inzulínu , glukagonu , gastrinu , cholecystokininu , vazoaktivního střevního peptidu , inzulínu podobného růstového faktoru-1 .

Trávicí enzymy

Trávicí enzymy  jsou skupinou enzymů , které štěpí složité složky potravy na chemicky jednodušší látky, které se pak vstřebávají přímo do těla nebo se dostávají do oběhového systému . V širším smyslu trávicí enzymy také označují všechny enzymy, které rozkládají velké (obvykle polymerní) molekuly na monomery nebo menší části. Trávicí enzymy jsou produkovány a působí v trávicím systému lidí a zvířat. Kromě toho lze takovým enzymům přiřadit intracelulární enzymy lysozomů . Hlavními místy působení trávicích enzymů u lidí a zvířat jsou dutina ústní , žaludek a tenké střevo . Trávicí enzymy jsou produkovány žlázovou tkání trávicích orgánů: slinné žlázy , žaludeční žlázy, játra , slinivka břišní a žlázy tenkého střeva. Část enzymatických funkcí navíc vykonává obligátní střevní mikroflóra.

Střevní mikroflóra

Mikroorganismy žijící v lidském tlustém střevě vylučují trávicí enzymy, které pomáhají trávit určité druhy potravin:

• E. coli  - podporuje trávení laktózy ;
• Laktobacily  – přeměňují laktózu a další sacharidy na kyselinu mléčnou .

Trávicí enzymy hmyzožravých rostlin

Proteázy byly izolovány ze sekrece Nepenthes macferlanei a byla také prokázána lipázová aktivita. Jeho hlavní enzym, nepentezin, se substrátovou specifitou podobá pepsinu [13] .

Viz také

• Kyselost žaludeční šťávy
• Propagace potravy prostřednictvím gastrointestinálního traktu

Poznámky

1. ↑ M. S. Gilyarov. Biologický encyklopedický slovník. — 1986.
2. ↑ 1 2 3 A. M. Ugolev. Evoluce trávení a principy evoluce funkcí. — 1985.
3. ↑ Jakubke H.-D., Eshkayt H. Aminokyseliny, peptidy, proteiny. — M .: Mir, 1985. — 289 s.
4. ↑ Faleev A. V. The magic of harmony Archivní kopie z 23. června 2008 na Wayback Machine  - 2006. S. 6.
5. ↑ Například vědecké práce L. Fakambiho ukázaly, že zralé sýry s vysokým obsahem vápníku zadržují část tuků a brání jejich vstřebávání střevy. V souladu s tím tato část tuku nevstupuje do těla, ale odchází s výkaly.
6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Maev I. V., Samsonov A. A. Nemoci duodena. M. , MEDpress-inform, 2005, - 512 s, ISBN 5-98322-092-6 .
7. ↑ Trávení // Velká sovětská encyklopedie  : [ve 30 svazcích]  / kap. vyd. A. M. Prochorov . - 3. vyd. - M  .: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
8. ↑ 1 2 Butov M.A., Kuznetsov P.S. Vyšetření pacientů s onemocněním trávicího systému. Část 1. Vyšetření pacientů s onemocněním žaludku Archivováno 22. září 2011 na Wayback Machine . Učebnice propedeutiky vnitřních nemocí pro studenty 3. ročníku LF. Rjazaň. 2007 (2,42 MB).
9. ↑ Murray R, Grenner D, Mays P, Rodwell W. Human Biochemistry Archived 23. ledna 2015. . Svazek 2, str. 272.
10. ↑ Yakovenko E. P., Grigoriev P. Ya., Agafonova N. A., Yakovenko A. V. Místo choleretických léků v klinické praxi Archivní kopie ze dne 30. srpna 2009 na Wayback Machine . Ošetřující lékař. 2005, č. 6.
11. ↑ Acid Conditions in Children Archived 8. listopadu 2006 na Wayback Machine . Pod vedením akademika Ruské akademie lékařských věd profesora V. A. Tabolina . M., 1999, 120 s.
12. ↑ Short G. F. Fyziologie trávicího systému. - Krasnodar: 2009. - 608 s. Vydavatelství OOO BK "Skupina B". ISBN 5-93730-021-1 .
13. ↑ Zoltán A. Tökés, Wang Chee Woon a Susan M. Chambers. Trávicí enzymy vylučované masožravou rostlinou Nepenthes macferlanei L. Planta, 1974, svazek 119, číslo 1, 39-46

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština Velká Katalánština Velký Rus Brockhaus a Efron okolo světa Malý Brockhaus a Efron Britannica (online) Treccani
V bibliografických katalozích BNE : XX524951 BNF : 11949131d GND : 4062676-3 J9U : 987007552905605171 LCCN : sh85037947 NDL : 00572078 NKC : ph135087

lidský trávicí systém
Nad žaludkem	Ústa ( rty Zuby Slinné žlázy jazyk ) Hltan Jícen Horní jícnový svěrač dolní jícnový svěrač
Žaludek	pylorus
Tenké střevo	Duodenum Velká duodenální papila Oddiho svěrač Malá duodenální papila Jejunum Ileum Ileocekální ventil
Dvojtečka	Cecum slepé střevo sfinkter busi Dvojtečka vzestupného tračníku příčný tračník Svěrač Cannon-Boehma Svěrač děla Sestupná dvojtečka Svěrač Balli sigmatu Konečník rektální ampule Anální kanál
řitní otvor	Vnitřní anální svěrač Vnější anální svěrač
Velké trávicí žlázy	Slinivka břišní Potrubí Wirsung santorini kanál Žlučový systém ( Játra žlučník společný žlučovod )