Ústav normální, patologické a klinické fyziologie, 3.LF UK Fyziologie GIT II. Ústav normální, patologické a klinické fyziologie, 3.LF UK

Úvod Slidy z přednášky pro 2. ročník všeobecného lékařství. Vzhledem k autorským právům nebylo možno v této veřejně šířené verzi zachovat obrazovou dokumentaci, která byla součástí přednášky. Chybějící obrázky lze najít v následujících knihách: Ganong: Přehled lékařské fyziologie Guyton, Hall: Textbook of Medical Physiology Silbernagl, Despopoulos: Atlas fyziologie člověka Uvítám jakékoliv připomínky, nejasnosti se pokusím osvětlit a dotazy zodpovědět, to vše na mailu: franek@lf3.cuni.cz. © 2003, MUDr. Miloslav Franěk, Ph.D.

Tenké střevo duodenum, jejunum, ileum rozklad živin na vstřebatelné součásti většina resorpčních dějů silná hormonální a imunitní aktivita na trávení a vstřebávání se zde významně podílejí játra a pankreas

Motilita tenkého střeva míchací pohyby propulsivní pohyby (peristaltika, posun tráveniny) ve skutečnosti nelze takto přesně rozdělit, všechny pohyby smíšené

Míchací pohyby distenze střeva chymem vyvolá kontrakci hladké svaloviny (délka 1 cm); segmentace, šňůra buřtů po relaxaci nová kontrakce o kousek posunutá, míchání, (2-3/min, při extrémní stimulaci 12/min)

Peristaltické pohyby peristaltická vlna může vzniknou kdekoliv rychlost 0.5-2 cm/s, od duodena klesá po 3-5 cm (max. 10 cm) zaniká proto se trávenina pohybuje velmi pomalu (1 cm/min) a cesta tenkým střevem jí zabere 3-5 hodin

Řízení peristaltiky nervová regulace: peristaltika vyvolána reflexně vstupem chymu do duodena často se stává, že chymus v TS setrvává až do dalšího jídla, kdy jej vypudí gastroenterický reflex hormonální regulace stimulace peristaltiky: gastrin, CCK, insulin, serotonin inhibice peristaltiky: sekretin, glukagon

Funkce ileocékální chlopně obsah céka se nesmí dostat do ilea chlopeň ovládána ileocékalním sfinkterem dráždění či distenze céka kontrahuje sfinkter a inhibuje ileální peristaltiku (appendicitis)

Sekrece v tenkém střevě Brunnerovy žlázy: sekrece hlenu 200 ml/den Lieberkühnovy krypty: sekrece trávicí šťávy 1800 ml/den

Brunnerovy žlázy na samém začátku duodena, zejména mezi pylorem a papilla Vateri secernují hlen, bikarbonát, enzymy asi ne funkce ochranná stimulace sekrece: chymus (mechanicky a chemicky) vagová hormonální: sekretin

Lieberkühnovy krypty pohárkové buňky: hlen enterocyty: voda, elektrolyty (pak absorpce s produkty digesce) Panethovy buňky: baktericidní peptidy (a-defensin) endokrinní buňky Ayabe T, Satchell DP, Wilson CL, Parks WC, Selsted ME, Ouellette AJ. Secretion of microbicidal alpha-defensins by intestinal Paneth cells in response to bacteria. Nat Immunol 1:113-118, 2000.

Enzymy v tenkém střevě nejsou přímo secernovány, ale jsou v membráně enterocytů peptidázy: málé peptidy na AK sacharáza, maltáza, izomaltáza, laktáza: disacharidy na monosacharidy střevní lipáza: tuky na glycerol a MK

Regulace sekrece trávicí šťávy lokální stimulace přítomnost chymu (hlavní stimulus) - mechanicky, chemicky hormonální stimulace sekretin, cholecystokinin

Tlusté střevo základní funkce: absorpce vody a elektrolytů (proximální polovina střeva) skladování tráveniny (distální polovina střeva)

Motilita tlustého střeva ve srovnání s ostatními částmi trávicí trubice jsou pohyby tlustého střeva (vzhledem k jeho funkcím) mírné a pomalé dělení jako u tenkého střeva: míchací propulsivní (peristaltické)

Míchací pohyby kolon haustrace: současná kontrakce cirkulární a longitudinální (3 taenie) trvá asi 60 s, po několika minutách se opakuje má i propulsivní složku smyslem je dostat chymus do kontaktu se stěnou

Propulsivní pohyby kolon pomalá persistující haustrace: trávenina projde kolon za 8-15 hodin velké (Holzknechtovy) pohyby: 1-3x denně modifikovaný typ peristaltiky: silná cirkulární kontrakce v colon transversum, distální 20 cm ústek ztratí haustrace a na 2- 3 min se kontrahuje, opakuje se až 30 min může být vyvoláno gastrokolickým nebo duodenokolickým reflexem; ulcerózní kolitida

Defekace rektum normálně prázdné (rektosigmoideální svěrač) jeho naplnění vyvolá defekační reflex: relaxace vnitřního sfinkteru a kontrakce vnějšího, velká peristaltická vlna (obojí zesiluje parasympatikus z sakrálních segmentů, efektivně ovládáno vůlí) nádech a kontrakce břišních svalů (zvýšení nitrobřišního tlaku), vyprázdnění

Složení stolice 75% voda, zbytek anorganické látky, střevní bakterie, proteiny, tuky, vláknina, žlučové pigmenty, oloupané epitelie střevní plyny: spolykané, z krve, z bakterií (vodík, metan, CO2, kyslík, dusík) foetor hepaticus: játra nemetabolizují merkaptany, které se vstřebaly z kolon do krve

Střevní bakterie obrovské množství, většina anaerobní štěpí část rostlinné vlákniny významný zdroj vitamínu K vytvářejí střevní plyny: CO2, vodík, sirovodík, metan způsobují snížení pH antigeny krevních skupin AB0

Sekrece v kolon mukózní: ochrana stěny před bakteriemi, pojivo tráveniny, díky vyššímu pH (bikarbonát) chrání před případným obsahem kyseliny v trávenině Lieberkühnovy krypty (ale ne klky) stimulace sekrece: přímá taktilní, parasympatikus (emočně lze extrémní stimulace) sekrece vody: dráždění kolon (bakteriální enteritis, průjem)

SOUHRN: Sekrece v GIT objem [ml] pH sliny 1000 6.0-7.0 žaludek 1500 1.0-3.5 pankreas 8.0-8.3 žluč 7.8 tenké střevo 1800 7.5-8.0 Brunnerovy ž. 200 8.0-8.9 tlusté střevo celkem 6700

Setrvání potravy v oddílech GIT jícen 10 vteřin žaludek 1-3 hodiny tenké střevo 7-9 hodin tlusté střevo 25-30 hodin

SOUHRN: Hormony v GIT I. gastrin antrum, duodenum HCl, motility žaludku CCK duodenum, jejunum kontrakce žlučníku, sekrece pankreatu sekretin sekrece pankreatu, HCl somatostatin celý GIT útlum mnoha funkcí VIP HCl, žaludku střevní sekrece CGRP neurony GIT HCl, somatost., ACh, vazodilatace

SOUHRN: Hormony v GIT II. pankreatický polypeptid (PP) endokrinní buňky pankreatu jícnového tonu exokrinního pankreatu motilin jejunum motility žaludku a jícnového tonu gastrin releasing peptid (GRP) sekrece gastrinu, CCK, PP, somatost. neurotenzin, peptid YY, neuropeptid Y, NO, opioidní peptidy (potlačují kontrakce)

Digesce a absorpce v GIT ani jedna ze tří esenciálních složek - sacharidy, lipidy, proteiny - nemůže být vstřebávána ve formě, v jaké se nachází v potravě proto se musí vše nejprve enzymaticky natrávit

Hydrolýza R’’R’ + H2O  R’’OH + R’H obecná trávicí reakce, pro jednotlivé živiny jsou rozdílné jen enzymy, které ji vyvolají R’’R’ + H2O  R’’OH + R’H disacharid se hydrolyzuje na dva monosacharidy dipeptid (peptidová vazba) na dva peptidy TAG na glycerol a tři mastné kyseliny

Trávení sacharidů I. v normální potravě sacharóza (GLU+FRU), laktóza (GLU+GAL) a škrob (poly-GLU), minimálně též pektiny, dextriny, glykogen, amylosa slinná a-amyláza štěpí škrob na maltózu (GLU+GLU) a 3-9 molekulové polymery glukózy v ústech se naštěpí 5% pokračuje v žaludku (asi 1h, do pH 4.0), nakonec se naštěpí asi 20-40%

Trávení sacharidů II. pankreatická a-amyláza: funkčně stejná jako slinná, ale mnohem účinnější za 15-30 minut od vstupu chymu do duodena naštěpí prakticky všechen škrob do jejuna tedy jen maltóza a velmi krátké polymery glukózy

Trávení sacharidů III. střevní enzymy laktáza, sacharáza, maltáza a a-dextrináza v kartáčovém lemu enterocytů naštěpí disacharidy a krátké řetězce glukózy na monosacharidy 80% glukóza, 10% galaktóza, 10% fruktóza monosacharidy se již mohou absorbovat

Trávení proteinů I. AK spojené peptidovými vazbami (-CO-NH-) pepsin v žaludku (optimální pH 2.0-3.0) štěpí 10-20% proteinů jako jeden z mála dokáže štěpit kolagen, což je důležité pro přístup dalších enzymů k intracelulárním proteinům endopeptidáza, proto žádné volné AK (velké polypeptidy, peptony)

Trávení proteinů II. klíčové místo digesce proteinů je duodenum: pankreatické enzymy trypsin, chymotrypsin (endopeptidázy), karboxypolypeptidáza a proelastáza malé procento volných AK, hlavně dipeptidy, tripeptidy a krátké polypeptidy

Trávení proteinů III. v kartáčovém lemu enterocytů aminopolypeptidázy a dipeptidázy di- a tripeptidy a volné AK vstupují do enterocytu, v jeho cytoplazmě další peptidázy specifické pro vazby mezi AK 99% proteinů se absorbuje do portální krve jako volné aminokyseliny

Trávení tuků triacylglyceridy, fosfolipidy (MK), cholesterol linguální lipáza: zanedbatelná emulgace v tenkém střevě rozdělení na malé části žlučové kyseliny, lecitin (část molekuly rozpustná ve vodě a část v tucích) zvětší povrch tukových částic 1000x pankreatická lipáza: klíčová střevní lipáza

Micely válcovité agregáty solí ŽK (3-6 nm, 20-40 molekul) v hydrofobních centrech obsahují rozpuštěné MK, monoglyceridy, cholesterol po koncentračním gradientu vstupují do enterocytů

Trávení cholesterolu a fosfolipidů estery cholesterolu (CH+MK) pankreatické enzymy cholesterol ester hydroláza a fosfolipáza A2 uvolní MK cholesterol a MK se rozpouští v micelách a s nimi jdou do enterocytů