Układ pokarmowy Nadzieja Drela Instytut Zoologii, Zakład Immunologii ndrela@biol.uw.edu.pl
Układ pokarmowy (układ trawienny) Skład: przewód pokarmowy + wyspecjalizowane narządy trawienne Funkcja: pobieranie pokarmu i wody, trawienie i przyswajanie składników odżywczych, eliminacja niestrawionych resztek pokarmu Jama ustna gardło przełyk żołądek jelito cienkie jelito grube Narządy związane czynnościowo z układem pokarmowym: gruczoły ślinowe wątroba trzustka
Ślinianki:przyuszna, podjęzykowa,podżuchwowa jama ustna, gardło/część ustna gardła Wątroba, woreczek żółciowy, trzustka przełyk żołądek, j.cienkie:dwunastnica, j.czcze, j.kręte j.grube: j.ślepe, okrężnica(wstępująca, poprzeczna, zstępująca, esowata), odbytnica kanał odbytnicy i odbyt
Krezka
Funkcje części przewodu pokarmowego Jama ustna i ustna część gardła: nawilżanie, żucie, połykanie Przełyk: przesuwanie pokarmu do żołądka Żołądek: trawienie mechaniczne i chemiczne Jelito cienkie: trawienie chemiczne i wchłanianie składników pokarmowych Jelito grube: końcowe wchłanianie wody i elektrolitów, magazynowanie, zagęszczanie niestrawionego pokarmu Odbytnica: magazynowanie kału Kanał odbytniczy i odbyt: wstrzymywanie/wydalanie masy odpadowej w postaci kału Wykorzystanie chemicznych składników pokarmu (cukry, tłuszcze aminokwasy, witaminy, składniki mineralne): w procesach metabolicznych, magazynowane w formie złożonych węglowodanów (np. glikogenu) lub tkanki tłuszczowej do przyszłego wykorzystania.
Inne funkcje przewodu pokarmowego Wytwarzanie hormonów uwalnianych do krwi (sekretyna wytwarzana przez gruczoły w błonie śluzowej jelita cienkiego, cholecystokinina) Funkcja obronna przed patogenami (kwaśne środowisko żołądka, tkanka limfoidalna związana z błonami śluzowymi, MALT mucosa associated lymphoid tissue przede wszystkim w jelicie cienkim) Obecność komórek chemorecepcyjnych sygnalizuje obecność substancji szkodliwych (alkohol, toksyny bakteryjne) Bakterie komensalne w utrzymaniu homeostazy
Ściana przewodu pokarmowego Standardowo wymienia się 3 warstwy (częściej 4 warstwy): Błona śluzowa z tkanką podśluzową (łącznie 2 warstwy) Błona mięśniowa Błona surowicza (otrzewna: otrzewna ścienna wyściela od wewnątrz ściany jamy brzusznej i miednicy małej, o. trzewna pokrywa narządy zawarte w jamie brzusznej i miednicy małej) Jama brzuszna: Największa jama organizmu, od góry ograniczona przeponą, od przodu i boków przez mięśnie przedniej ściany jamy brzusznej, od tyłu przez kręgosłup, w części dolnej przechodzi bez wyraźnej granicy w jamę miednicy.
Ogólna budowa ściany jelita Splot nerwowy podśluzówkowy między podśluzówką i warstwą mięśniową (kontrola pracy gruczołów warstwy podśluzówkowej) Splot warstwy mięśniowej między warstwą m. okrężnych i podłużnych (kontrola ruchów jelita)
Jama ustna mechaniczna obróbka pokarmu, przygotowanie do dalszego trawienia (rozdrobnieniu i nawilżeniu), ślina zawiera amylazę Do narządów jamy ustnej należą: zęby, język, ślinianki. Dorosły człowiek ma 32 zęby: po 16 w szczęce górnej i żuchwie (4 siekacze, 2 kły, 4 zęby przedtrzonowe, 6 trzonowych) U dzieci występują zęby mleczne (20), brak jest przedtrzonowych i jednej pary trzonowych. Język: mięśniowy narząd ukł. trawiennego, w błonie śluzowej grzbietu języka brodawki (grzybowate, okolone, liściaste) zawierające receptory smaku. Do jamy ustnej uchodzą przewody dużych gruczołów ślinowych (przyuszne, podżuchwowe, podjęzykowe). Małe gruczoły ślinowe (wargowe, policzkowe, podniebienne i językowe) występują w błonie śluzowej j. ustnej.
Ślinianki (gruczoły ślinowe większe) 1. Ślinianka przyuszna 2. Ślinianka podżuchwowa 3. Ślinianka podjęzykowa Duże gruczoły ślinowe są gruczołami parzystymi i posiadają przewody wyprowadzające Gruczoły ślinowe: produkują ślinę, amylazę śliny. W ślinie występuje IgA
Budowa gruczołów ślinowych gronko przewód Modyfikacja wydzieliny pierwotnej Wydzielina końcowa (ph obojętne) Wytwarzanie wydzieliny pierwotnej bogatej w NaCl i białka Ślinianki podjęzykowe i podżuchwowe: wydzielina bogata w mucynę Ślinianki przyuszne: wydzielina bogata w enzymy (amylaza, białka przeciwbakteryjne)
Główne składniki śliny
Małe gruczoły ślinowe (grudki rozsiane w błonie śluzowej) Gruczoły wargowe Gruczoły policzkowe Gruczoły trzonowe Gruczoły językowe Gruczoły migdałkowe Gruczoły podniebienne
Gardło: wspólny odcinek dróg pokarmowych i oddechowych, przechodzi w przełyk i krtań. Zbudowane z mięśni poprzecznie prążkowanych, od zewnątrz pokrytych tkanką łączną, a od wewnątrz błoną śluzową. Budowa ściany gardła: Błona śluzowa w części górnej tworzy ją nabłonek migawkowaty, w części dolnej nabłonek wielowarstwowy płaski Błona podśluzowa stanowi warstwę tkanki łącznej Błona mięśniowa tworzą ją mięśnie gardła (dźwigacze i zwieracze) Błona zewnętrzna cienka warstwa tkanki łącznej
Części jamy gardła Część nosowa Część ustna Część krtaniowa
Część nosowa gardła łączy się z jamą nosową przez nozdrza tylne. Na bocznej ścianie części nosowej znajduje się ujście gardłowe trąbki słuchowej, a w pobliżu migdałek trąbkowy. W części nosowej występuje również migdałek gardłowy (trzeci migdałek) Część ustna łączy się z jamą ustną. W zagłębieniu pomiędzy łukami podniebiennymi znajdują migdałki podniebienne. Część krtaniowa łączy się z krtanią i przełykiem
nagłośnia przełyk tchawica
Przełyk: część przewodu pokarmod gardła do żołądka
Przełyk: łączy gardło z żołądkiem, nie ma zdolności wchłaniania pokarmu ani trawienia. Części przełyku: szyjna, piersiowa, brzuszna Średnia dł. 25 cm Fizjologiczne zwężenia przełyku: a/ zwężenie górne, mięśnie tworzą czynnościowy zwieracz przełyku w przejściu gardła w przełyk, b/ zwężenie środkowe, na wysokości rozdwojenia tchawicy, w miejscu przylegania sąsiadujących narządów (aorty zstępującej i oskrzela lewego) c/ zwężenie dolne, 3 cm powyżej wpustu żołądka, jest zwężeniem czynnościowym wywoływanym napięciem mięśni okrężnych. Budowa ściany przełyku: błona śluzowa, błona podśluzowa, błona mięśniowa (warstwa okrężna i podłużna), błona zewnętrzna z tk. łącznej włóknistej
Żołądek przełyk Otrzewna trzewna wpust odźwiernik dwunastnica Błona mięśniowa: m.podłużne, m.okrężne i m.skośne; błona podśluzowa; błona śluzowa
Żołądek
Żołądek: rozszerzona część pomiędzy przełykiem i jelitem, w której odbywa się trawienie pokarmu, trawienie białek, trawienie cukrów przez amylazę ślinową. Podział anatomiczny żołądka na trzon i część odźwiernikową: trzon magazynuje pokarm i częściowo trawi, część odźwiernikowa przesuwa go do dwunastnicy. Gruczoły żołądkowe znajdują się w błonie śluzowej żołądka. 3 warstwy mięśni żołądka warunkują ruchy perystaltyczne. Wielkość: długość 25-30 cm, szerokość 12-14 cm, pojemność 1000-3000 ml Sok żołądkowy wydzielany przez gruczoły zawiera kwas solny enzymy trawienne, śluz sole mineralne, wodę.
Przekrój przez ścianę żołądka
Gruczoł żołądkowy Nabłonek walcowaty Komórki kubkowate Komórki okładzinowe Komórki główne Gastryna wydzielana w śluzówce żołądka pobudza gruczoły żołądkowe do produkcji pepsynogenu
Rodzaje komórek budujących gruczoły żołądkowe (gruczoły wpustowe, właściwe, odźwiernikowe) W skład gruczołów właściwych wchodzą: - komórki śluzowe wydzielające śluz - komórki główne liczne w trzonie i dnie gruczołu zawierające pepsynogen - komórki okładzinowe produkujące kwas solny - komórki chromosrebrochłonne, czyli komórki wydzielania wewnętrznego komórki te wydzielają serotoninę, - komórki G (k. srebrochłonne) komórki wytwarzające gastrynę, wchodzą w skład gruczołów odźwiernikowych
Helicobacter pylori w żołądku-rozwój nowotworu Sok żołądkowy utrzymuje kwaśne środowisko Obecność H.pylori powoduje produkcję gastryny, która wzmaga produkcję kwasu żołądkowego Kwaśny sok żołądkowy powoduje uszkodzenie ściany żołądka Rozwija się stan zapalny skutkujący zanikiem ściany żołądka lub rozwojem nowotworu
Jelito cienkie Jelito cienkie: od żołądka do jelita grubego, długość ok. 6.5 m (11 m), średnica 3-5 cm. Części jelita cienkiego:dwunastnica, jelito czcze, jelito kręte (j.czcze i j. kręte zawieszone na krezce) Do dwunastnicy wpada przewód żółciowy (żółć) i trzustkowy (sok trzustkowy 2.5 l/dobę, odczyn zasadowy).
Schemat ściany jelita cienkiego 1.błona śluzowa 2.błona podśluzowa 3.błona mięśniowa wew. m.okrężne zew. m.podłużne 4.otrzewna trzewna 1. Komórki nabłonkowe, które leżą na warstwie tkanki łącznej 2. Zbudowana z tkanki łącznej, tu przebiegają naczynia krwionośne, limfatyczne i włókna nerwowe 3. Zbudowana z 2 warstw mięśni gładkich. Skurcze perystaltyczne mięśniówki przesuwają pokarm 4. Błona łącznotkankowa, jama otrzewnej pomiędzy otrzewną trzewną i o.ścienną, która pokrywa ściany jamy brzusznej i miednicy
Schemat ściany jelita cienkiego Nabłonek Błona właściwa: luźna warstwa tkanki łącznej Warstwa mięśniowa śluzówki: cienka warstwa mięśni gładkich
Przekrój przez ścianę jelita cienkiego
Jelito grube Jelito grube: jelito ślepe, okrężnica (wstępująca, poprzeczna, zstępująca, esowata), odbytnica Długość: 1.5 m Końcowy etap wchłaniania wody i soli mineralnych, witamin i aminokwasów z resztek pokarmowych, proces formowania kału. Bakterie produkujące wit. K i wit. B
Wątroba, woreczek żółciowy
Woreczek żółciowy Pęcherzyk żółciowy magazynuje i zagęszcza żółć produkowaną przez hepatocyty. Pęcherzyk żółciowy połączony jest przewodem pęcherzykowym z przewodem wątrobowym wspólnym oraz z przewodem żółciowym wspólnym prowadzącym do dwunastnicy (do brodawki Vatera).
Wątroba
Funkcje wątroby Detoksykacyjna: neutralizacja substancji toksycznych (przekształcanie amoniaku w mocznik) Metaboliczna: przekształca węglowodany w glukozę, a jej nadmiar w glikogen lub tłuszcze, synteza cholesterolu i trójglicerydów, wytwarzanie heparyny, synteza IGF-1 Filtracyjna: filtracja krwi (neutralizacja toksyn i leków) Magazynująca: magazynuje żelazo i witaminy A, D, K, B12, C Termoregulacyjna: krew wypływająca z wątroby ma większą temperaturę
Funkcje trawienne wątroby wydzielanie żółci (emulgacja tłuszczów) usuwanie substancji odżywczych z krwi (utrzymanie homeostazy ustrojowej) przemiana nadmiaru glukozy w glikogen i jego magazynowanie przemiana nadmiaru aminokwasów w kwasy tłuszczowe i mocznik gromadzenie żelaza i niektórych witamin neutralizacja substancji toksycznych
Układ wrotny wątroby: dostarcza do wątroby krew bogata w substancje odżywcze Do jelita cienkiego krew doprowadzana jest górną tętnicą krezkową. W systemie naczyń włosowatych do krwi dostają się substancje odżywcze. Dalej krew transportowana jest do żyły krezkowej, stąd do żyły wrotnej wątroby. Żyła wrotna wątroby rozgałęzia się w wątrobie w sieć żyłek, które tworzą sieć zatok. W zatokach komórki wątroby pobierają substancje odżywcze. Zatoki w wątrobie zlewają się w żyłę wątrobową, która doprowadza krew do żyły czczej dolnej. Tlen dostarczany jest do wątroby tętnicą wątrobową.
Układ wrotny wątroby Żyła krezkowa (zawierająca substancje odżywcze z j. cienkiego) żyła wrotna wątroby sieć żyłek i zatok żyła wątrobowa żyła czcza dolna Krew utlenowana dostarczana jest do wątroby tętnicą wątrobową
Udział wątroby w utrzymywaniu poziomu glukozy we krwi
Udział wątroby w utrzymywaniu poziomu glukozy we krwi glukoza glikogeneza glikogenoliza glikogen Gdy glikogen jest zużywany to komórki wątroby wytwarzają glukozę z aminokwasów i glicerolu (glukoneogeneza) Hormonalna regulacja poziomu glukozy: Insulina stymuluje glikogenezę (zmniejsza poziom cukru) Glukagon stymuluje glikogenolizę i glukoneogenezę (zwiększa poziom cukru)
Inne funkcje wątroby: -udział w metabolizmie lipidów (synteza cholesterolu, synteza trójglicerydów) -synteza fibrynogenu, protrombiny, białek ostrej fazy -rozkład hemoglobiny, substancji toksycznych -rozkład insuliny i innych hormonów -wydzielanie żółci -przemiana nadmiaru aminokwasów w kwasy tłuszczowe i mocznik -gromadzenie żelaza i witamin -funkcja krwiotwórcza u płodu
Trzustka Wydziela enzymy trawienne:trypsyna, chymotrypsyna, lipazy, amylazy, nukleazy Wydziela hormony biorące udział w regulacji poziomu glukozy we krwi (insulina i glukagon) Produkcja enzymów w trzustce stymulowana jest przez sekretynę i cholecystokininę produkowane w dwunastnicy
Trzustka
Trzustka
Kontrola hormonalna procesu trawienia: Gastryna (produkowana w żołądku) pobudza wydzielanie pepsynogenu. Sekretyna (produkowana w dwunastnicy) pobudza aktywność wydzielniczą trzustki i pobudza wątrobę do wydzielania żółci. Cholecystokinina (produkowana w dwunastnicy) stymuluje opróżnianie woreczka żółciowego oraz uwalnianie enzymów trawiennych trzustki.
Trawienie węglowodanów: Proces trawienia jama ustna (gruczoły ślinowe, amylaza śliny) żołądek (do inaktywacji amylazy śliny w niskim ph) jelito cienkie (trzustka, amylaza trzustki; jelito, maltaza, sacharaza, laktaza) Trawienie białek: żołądek (gruczoły żołądkowe, pepsyna) jelito cienkie (trzustka, trypsyna, chymotrypsyna; jelito cienkie, peptydazy) Trawienie tłuszczów: Jelito cienkie (wątroba, sole żółciowe; trzustka, lipaza)
Etapy trawienia pokarmu Jama ustna: amylaza śliny (węglowodany), ph 6.9; śluz Żołądek: kwas solny (pepsynogen w pepsynę); pepsyna (białka na polipeptydy); śluz (funkcja ochronna); ph 2.0 Wątroba: sole żółciowe (emulgacja tłuszczów) Trzustka: amylaza trzustki (węglowodany na dwucukry), ph 7.1; lipaza trzustki (zemulgowane tłuszcze na kwasy tłuszczowe i glicerol); trypsyna, chymotrypsyna (polipeptydy na dwupeptydy); karboksypeptydaza (peptydy na dwupeptydy i aminokwasy); rybonukleaza, deoksyrybonukleaza (kwasy nukleinowe na nukleotydy), ph 8.0; NaHCO 3 (alkalizacja kwaśnej treści pokarmowej) Jelito cienkie: maltaza, sacharaza, laktaza (dwucukry na cukry proste), peptydazy (peptydy na aminokwasy); enteropeptydaza (trypsynogen w trypsynę); śluz (zlepianie pokarmu, funkcja ochronna); sok jelitowy (zawarte są w nim wchłaniane produkty)
Dziękuję za uwagę