Fyziologie trávicí soustavy
-přeměna látek (látkový metabolismus):
-anabolismus = z jednoduchých vstřebaných látek se syntetizují látky složitější (tzv. asimilace) – při anabolických dějích se energie spotřebovává (tzv. endergonické reakce)
-katabolismus = část vstřebaných látek se štěpí na jednodušší (tzv. disimilace) – dochází k uvolňování energie (tzv. exergonické reakce)
-podstata trávení:
-hydrolýza makromolekulárních látek z potravy účinkem enzymů, vznikají jednoduché látky rozpustné ve vodě, procházející biomembránami
-hydrolytické štěpení zajišťují tři základní skupiny enzymů:
proteázy = proteolytické enzymy – postupně štěpí bílkoviny na peptidy až na aminokyseliny
amylázy – štěpí škrob a glykogen na disacharidy až monosacharidy (především glukózu)
lipázy – štěpí triacylglyceroly na mastné kys. a glycerol
Přehled trávení jednotlivých živin:
-metabolismus sacharidů
význam: hlavní, pohotový zdroj energie
v potravě je přijímáme ve formě monosacharidů (glukóza, fruktóza) – jsou vstřebány přímo střevní stěnou n. oligosacharidů (sacharóza, maltóza, laktóza) a polysacharidů (škrob, glykogen) ð štěpení (v ústech - enzym ptyalin – maltóza[1]; v tenkém střevě – pankreatická amyláza – maltóza, dextriny[2]; enzymy membrán mikroklků – disacharidázy – monosacharidy) ð vstřebávání do vrátnicové žíly ð játra ð glukóza (ð krev ð tkáně ð buněčné dýchání, glykogen, tuk)
glykémie: stálá koncentrace glukózy v krvi = 4.5-6 mmol/l (hypoglykémie – snížená konc., hyperglykémie – zvýšená konc.)
řízení metabolismu sacharidů: nervově (hypotalamus), látkově (inzulín a glukagon, adrenalin, glukokortikoidy)
přeměna glukózy na energii
-metabolismus tuků
význam: zásobní zdroj energie
potrava: většinou triacylglyceroly ð žaludek – žaludeční lipáza – štěpení emulgovaných tuků (mléčný tuk) ð tenké střevo – soli žlučových kys. – emulgace ð enzymatické štěpení – pankreatická lipáza – glycerol + mastné kys. ð tvorba micel = rozpustné částice z mastných kys. + žlučových kys. + glycerolu + cholesterolu ð pronikají k povrchu sliznice ð difúze mastných kys. a glycerolu do b. sliznice
-mastné kys. s delším řetězcem (16-
-mastné kys. s kratším řetězcem (
lipémie: koncentrace tuků v krvi = 360-820 mg/100cm3
přebytečný tuk se v organismu ukládá do zásoby: v podkožním vazivu, v okolí některých orgánů, v dutině břišní…; v případě potřeby je odbouráván v játrech (jaterními lipázami)
přeměna tuku na energii: glycerol může sloužit k syntéze glukózy n. fruktózy n. se odbourávat (zapojuje se do anaerobní glykolýzy); mastné kys. vstupují buď do β-oxidace - vz. acetyl-CoA (vstupuje do Krebsova cyklu) n. se využívá jako stavební materiál (syntéza lecitinu, esterů, lipidů…)
-metabolismus bílkovin
význam bílkovin: tvoří hlavní stavební materiál buněk a tkání, stavební materiál enzymů, hormonů a složek barviv
potrava: živočišné (obs. všechny AMK) a rostlinné (neobsahují vždy esenciální AMK) bílkoviny ð žaludek – pepsin (vz. z pepsinogenu žaludeční šťávy) a tenké střevo – trypsin (v pankreatické šťávě vz. z tripsinogenu díky enzymům membrán mikroklků), aminopeptidázy (odštěpují N-koncové AMK), kaboxypeptidázy (odštěpují C-koncové AMK), dipeptidázy (štěpí dipeptidy) – až na aminokyseliny ð vstřebání do vrátnicové žíly – nutná přítomnost vit. B6
podmínka strávení bílkovin – musí být před požitím denaturovány (e.g. vařením)
aminoacidémie: hladina aminokyselin v krvi = 35-65 mg/100cm3
využití: aminokyseliny se v játrech buď:
-deaminují (zbavují se -NH3, kt. pak vstupuje do ornitinového cyklu – tvorba močoviny) a deaminované org. kys. se buď štěpí (zapojují se do Krebsova cyklu - energie) n. syntetizují jiné látky (cukry, tuky, plazmatické bílkoviny, enzymy, hormony)
-aminokyseliny, kt. se nezpracují v játrech vstupují do buněk tkání (hl. svalové), zde jsou využity k syntéze bílkovin (k proteosyntéze)
řízení metabolismu bílkovin: nervově (hypotalamus), látkově (podpora syntézy – růstový hormon, inzulín, testosteron; odbourávání - glukokortikoidy)
-energetický metabolismus:
-většina látek z potravy je využívána jako zdroj energie (1g cukru 17.22kJ, 1g tuku 39.06kJ, 1g bílkoviny 23.73kJ)
-význam jater:
-pochody látkové přeměny:
* z monosacharidů přicházejících z trávicí trubice se vytvářejí v játrech zásoby polysacharidu glykogenu
* uvolňováním glukózy z jater se udržuje v krvi normální hladina glukózy (=homeostáza - 5 mmol/l plazmy)
* probíhá zde novotvoření glukózy z necukerných složek, tvorba tuků ze sacharidů, tvorba cholesterolu
* v játrech dochází k deaminaci aminokyselin a k tvorbě močoviny
* jat. b. syntetizují plazmatické bílkoviny (albuminy, globuliny, fibrinogen, protrombin)
* tuk se v játrech ukládá, a proto zde mohou být uloženy v tucích rozpustné vitamíny (A, D, E, K) – nemůžeme se těmito vit. předávkovat; zásobárna vit. B12
* tvorbou žlučových solí zajišťují játra trávení tuků ve střevě
* tvorba velkého množství tepla
-pochody související s funkcí krve:
makrofágové a jiné b. vychytávají z krve cizorodé látky, bakterie
fagocytující b. vychytávají z krve hemoglobin z rozpadlých červ. krvinek a přeměňují jej na bilirubin (uvolňuje se do žluči) a železo (váže se na feritin)
-detoxikace:
přeměna látek pro organismus škodlivých (odbourají až 95% alkoholu; různé léky – farmaka, hypnotika, sedativa)
[1] maltóza = disacharid (glukóza + glukóza)
[2] dextriny = směs převážně vyšších oligosacharidů