Układ pokarmowy ZAKŁAD FIZJOLOGII ZWIERZĄT, INSTYTUT ZOOLOGII WYDZIAŁ BIOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI

Transkrypt

1 Układ pokarmowy DR MAGDALENA MARKOWSKA ZAKŁAD FIZJOLOGII ZWIERZĄT, INSTYTUT ZOOLOGII WYDZIAŁ BIOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI

2 Energia Wartość energetyczna diety musi zaspakajać zapotrzebowania metaboliczne organizmu Kaloryczność wartość energetyczna makrocząsteczek, np., białka i węglowodany 4 kcal, tłuszcze 9 kcal Nie każdy pokarm jest trawiony SDA wzrost tempa metabolizmu podczas trawienia, ważne źródło ciepła

3 Składniki pokarmowe CUKRY (WĘGLOWODANY) TŁUSZCZE (LIPIDY) BIAŁKA WITAMINY MAKRO- I MIKROELEMENTY WODA KWASY NUKLEINOWE

4 Węglowodany CELULOZA warzywa trawy SKROBIA ziarna warzywa FRUKTOZA, GALAKTOZA, SACHAROZA, LAKTOZA owoce, miód, cukier trzcinowy mleko GLUKOZA o paliwo, energia, ATP o magazynowane w glikogenie o niezbędna do funkcjonowania RBC i neuronów

5 Białka BIAŁKA mięso białka roślinne np. gluten AMINOKWASY o budulec o nie są magazynowane o jeśli nie są wykorzystane to są przekształcane w lipidy lub węglowodany część aminokwasów musi być dostarczana z pokarmem tkz. niezbędne, bo organizm sam nie potrafi ich produkować

6 Aminokwasy niezbędne

7 Lipidy TRÓJGLICERYDY KW. NASYCONE mięso kokos KW. NIENASYCONE nasiona, orzechy oleje roślinne MONOGLICERYDY, KWASY TŁUSZCZOWE CHOLESTEROL żółtko jaja produkty mleczne mięso u człowieka ok. 80% produkowane w wątrobie tkz. niezbędne dla człowieka KWAS LINOLOWY I LINEOLOWY kwasy 6 i 3 warzywa o magazyn energii o rozpuszczalniki dla witamin A, D, E, K o prekursory hormonów o składniki błony komórkowej

8 Witaminy, makro- i mikroelemnty o Witaminy są to składniki niezbędne do działania enzymów, wchłaniania mikroelementów o Makro i mikroelementy niezbędne do wielu procesów życiowych o Są to składniki diety, które organizm nie jest w stanie sam wyprodukować

9

10

11

12

13 Piramida pokarmowa Czerwone mięso, masło rzadko Obfitość warzyw Biały ryż, białe pieczywo, ziemniaki, makaron, słodycze rzadko Nabiał lub wapń 1-2 razy Ryby, drób, jajka 0-2 razy Orzechy i strączkowe 1-3 razy Owoce 2-3 razy Dania pełnoziarniste Codzienna gimnastyka i kontrola ciężaru ciała Oleje roślinne

14 Rodzaje pobieranego pokarmu ROŚLINOŻERNOŚĆ MIĘSOŻERNOŚĆ WSZYSTKOŻERNOŚĆ

15 Kto i kogo je protista grzyby LICZBA GATUNKÓW rośliny bakterie LICZBA GATUNKÓW pozostałe rośliny inne zwierzęta owady ssaki okrytonasi enne KTO KOGO

16

17 Czynności 10 s. 1-3 godz. 7-9 godz. pobieranie obróbka mechaniczna żucie (usta) mieszanie (żołądek) rozdrabnianie (j.cienkie) trawienie pokarm GARDŁO PRZEŁYK przemieszczanie połykanie, przełykanie (usta, gardło) perystaltyka (przełyk, żołądek, jelita) ŻOŁĄDEK wchłanianie naczynia limfatyczne godz. JELITO CIENKIE JELITO GRUBE naczynia krwionośne godz. defekacja głównie woda odchody ODBYT

18 Film 1

19 Usta i gardło Przełyk Pobieranie i rozdrabnianie pokarmu. Wstępne trawienie węglowodanów (amylaza ślinowa) Żołądek Trzustka Jelito cienkie Wątroba Woreczek żółciowy Jelito grube

20 Jama ustna

21 Ślinianki przyuszna (ślina wodnista) podżuchwowa (ślina średnio gęsta) podjęzykowa (ślina gęsta)

22 Ślinianka podżuchwowa komórki wydzielnicze śluzowe pęcherzyk śluzowy komórki wydzielnicze surowicze cewka ślinowa REGULACJA Ach, NA (a), substancja P - wodnista - bradykinina, VIP rozszerzenie naczyń NA (b) - gęsta pęcherzyk surowiczy pęcherzyk mieszany półksiężyc surowiczy

23 Film 2

24 Usta i gardło Przełyk Żołądek Trzustka Obróbka mechaniczna treści pokarmowej. Trawienie: białek (pepsyna) tłuszczów (lipaza ślinowa) Jelito cienkie Wątroba Woreczek żółciowy Jelito grube

25 Film - żołądek

26 Budowa ściany żołądka światło żołądka dołki żołądkowe komórki dodatkowe komórki główne gruczoł komórki okładzinowe komórki główne pepsynogen komórki okładzinowe HCl (ph < 4) komórki dodatkowe - śluz mięśniówka

27 Wydzielanie HCl naczynie krwionośne komórka główna światło żołądka anhydraza węglanowa komórka okładzinowa płyn tkankowy

28 Regulacja wydzielania soku żołądkowego wzrost ph rozciągnięcie ściany żołądka stymulacja komórek G gruczoł odźwiernikowy komórki dodatkowe komórki okładzinowe komórki główne gastryna komórki G gruczoł żołądkowy oligopeptydy aminokwasy trawienie białka pepsyna HCl pepsynogen

29 Regulacja wydzielania soku żołądkowego Bodźce psychiczne i zmysłowe włókna aferentne włókna eferentne nerw błędny nerw współczulny stymulacja wydzielania HCl i gastryny nerw błędny histamina i gastryna pokarm stymulacja wydzielania soku żołądkowego FAZA GŁOWOWA FAZA ŻOŁĄDKOWA

30 Wrzody żołądkowe Helicobacter pyloris

31 Film 3

32 Gruczoły związane z układem pokarmowym

33 Usta i gardło Przełyk Jelito cienkie Żołądek Trzustka Wątroba Woreczek żółciowy Trawienie: białek (trypsyna, chymotrypsyna, karboksypeptydaza), węglowodany (a-amylaza), tłuszczów (lipaza trzustkowa), emulgacja żółć buforowanie HCO 3 - Jelito grube

34 Trzustka zewnątrzwydzielnicze komórki pęcherzykowe (trypsynogen) wewnątrzwydzielnicze wysepki trzustkowe trzustka komórki śródpęcherzykowe HCO 3 - dwunastnica przewód trzustkowy przewód żółciowy wspólny

35 Enzymy soku trzustkowego Rozkład białek enzymy proteolityczne: trypsyna, chymotrypsyna, elastaza karboksypeptydazy Rozkład tłuszczów enzymy lipolityczne: lipaza, fosfolipaza, esterazy. Rozkład cukrów enzymy glikolityczne: α-amylaza

36 Trawienie białek chymotrypsyna karboksypeptydaza chymotrypsynogen prokarboksypeptydaza trypsynogen enterokinaza trypsyna

37 Trawienie węglowodanów Skrobia amylaza trzustkowa maltoza, oligosacharydy maltaza, dekstrynaza, glukoamylaza glukoza

38 Trawienie tłuszczów kropla tłuszczu żółć emulgacja fosfolipid

39 Trawienie tłuszczów zemulgowana kropla tłuszczu trójglicerydy żółć monoglicerydy kwasy tłuszczowe tworzenie miceli micele

40 Obieg tłuszczów

41 Regulacja wydzielania soku trzustkowego i żółci CCK - cholecystokinina

42 Regulacja wydzielania soku żołądkowego Bodźce psychiczne i zmysłowe włókna aferentne włókna eferentne nerw błędny nerw współczulny nerw błędny histamina i gastryna pokarm nerw błędny nerw współczulny gastryna sekretyna, CCK, GIP stymulacja wydzielania HCl i gastryny FAZA GŁOWOWA stymulacja wydzielania soku żołądkowego FAZA ŻOŁĄDKOWA hamowanie wydzielania soku żołądkowego FAZA JELITOWA

43 Regulacja pobierania pokarmu podwzgórze (jądro łukowate) podwzgórze (jądro łukowate) neurony NPY grelina leptyna neurony POMC żołądek okrężnica biała tkanka tłuszczowa

44 Usta i gardło Przełyk Żołądek Trzustka Jelito cienkie Wątroba Woreczek żółciowy Jelito grube Końcowe trawienie, wchłanianie

45 Film 4

46 Budowa jelita cienkiego fałd jelita kosmki tk. podśluzowa mięśniówka mikrokosmki przestrzeń międzykomórkowa jądro rąbek szczoteczkowaty włośniczki naczynie limfatyczne żyłka tętniczka kosmek jelitowy naczynie limfatyczne

47 Powierzchnia wchłaniania Jelito cienkie człowieka Struktura Wzrost pola powierzchni w stosunku do cylindra Pole powierzchni [cm 2 ] 1. Powierzchnia gładkiego cylindra Fałdy jelitowe Kerkringa Kosmki Mikrokosmki

48 Sok jelitowy enzymy pochodzą z entrocytów alkaliczna wydzielina (ph = 8,2 9,1) enterokinaza aktywacja trypsyny dalsze odcinki wydzielają śluz niewielkie ilości sacharazy

49 Film 5 i wchłanianie

50 Wchłanianie glukozy transportery glukozy GLUT-5, GLUT-2

51 Wchłanianie lipidów kwasy tłuszczowe, glicerol trójglicerydy, monoacyloglicerole, cholesterol chylomikrony krew limfa

52 Wchłanianie aminokwasów nośniki aminokwasów

53 Usta i gardło Przełyk Żołądek Trzustka Jelito cienkie Wątroba Woreczek żółciowy Jelito grube resorpcja wody i soli mineralnych, formowanie kału

54 Wchłanianie wody m49457/2430_digestive_secretions_absorption_of_watern.jpg 9200 ml 9150 ml

55 Motoryka układu pokarmowego

56 Jelito królika

57 W świecie zwierząt

58 Ułatwienia w jedzeniu Długie jelito, nawet sięgające kilkudziesięciu długości ciała!

59 Zięby Darwina Adaptacje do pobierania pokarmu

60 Czy rośliny są pożywne? Biomasa roślin jest bardzo duża, ale.. rośliny tworzą bariery fizyczne i biochemiczne utrudniające ich zjadanie, dużą część roślin stanowią związki nie trawione przez zwierzęta (np. celuloza, ligniny, woski), w roślinach jest bardzo małą zawartość białek a także niektórych mikroelementów niezbędnych do życia zwierząt.

61 Długość jelita 6-7 długości ciała długości ciała

62 Symbionty bakterie, grzyby, pierwotniaki Fermentacja w specjalnych komorach umiejscowionych w: przedżołądkach, jelicie ślepym, jelicie grubym.

63 Komory fermentacyjne PRZEŁYK KSIĘGI WPUST ODŹWIERNIK TRAWIENIEC CZEPIEC ŻWACZ KROWA KOŃ ZAJĄC

64 Komory fermentacyjne Wydzielone anatomicznie przestrzenie przyjmujące formę: o zmodyfikowanego żołądka jak u przeżuwaczy; o ślepych wyrostków (np. u owadów wyrostki pyloryczne) o znacznie rozbudowanych części jelita np. jelita ślepe ptaków, wielu gryzoni i zającowatych lub jelito grube u koniowatych i wielu innych. Dzięki działaniu symbiontów zwierzę zyskuje: o glukozę, o produkty jej fermentacji w postaci tzw. lotnych kwasów tłuszczowych, o znaczne ilości łatwo strawnego białka bakteryjnego, o inne produkty takie jak np. witaminy z grupy B

65 Czy rośliny są smaczne i zdrowe? Nie zawsze, gdyż rośliny broniąc się przed roślinożercami wytwarzają związki: skutecznie odstraszające zwierzęta (np. są gorzkie!) toksyczne dla zwierząt hamujące enzymy trawienne zwierząt rozmieszczenie składników pokarmowych zależy od pory roku, wieku rośliny i zjadanej części

66 Jak sobie radzić z tymi związkami? ZEWNĘTRZE CEL mutacja sekwestracja transport wniknięcie WNĘTRZE odporność metaboliczna kontakt wydalanie związek chemiczny unikanie wg. Despres i wsp., 2007

67 Jak wykorzystać toksyny roślin? Asclepias curassavica - trojeść Danaus plexippus - monarch Cyanocitta cristata modrosójka błękitna Glikozydy nasercowe Nie je i uczy się nie jeść Oporny, gromadzi Fot. Wikipedia

68 Jak wykorzystać toksyny roślin? Kraska zwyczajna Sikora modraszka Podczas wychowywania piskląt, składa w gnieździe wymiociny zawierające toksyny roślin co odstrasza drapieżniki. Do gniazda zbiera rośliny, które swoim aromatem odstraszają pasożyty.

69 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ