Układ trawienny

Menu podrozdziałów:

» Przemiana materii i energii

Cechą szczególną procesów przemiany materii i energii w ustrojach żywych jest to, że odbywają się one w stosunkowo niskiej temperaturze (30-40'C). Podobne reakcje przeprowadzane sztucznie wymagają długiego czasu, wysokiej temperatury albo silnie działających związków, jak silne kwasy lub ługi.
 
Reakcje chemiczne w ustroju żywym przebiegają stosunkowo szybko i w niskiej temperaturze dzięki biologicznym katalizatorom - enzymom, które wzmagają i przyśpieszają przebieg reakcji chemicznych. Działanie enzymów jest swoiste, tzn. każdy enzym działa tylko na pewną substancję lub grupę substancji. Enzymy rozwijają najsilniejsze działanie w temperaturze ciała około 38'C.
Działanie różnych enzymów jest również zależne w znacznym stopniu od odczynu środowiska, w jakim się znajdują. Jedne działają najskuteczniej w odczynach kwaśnych, inne - w obojętnych lub słabo zasadowych.
 
Procesy przemiany można podzielić na dwie grupy: 1) anabolizm, asymilacja i 2) katabolizm, dysymilacja.
 
Anabolizmem nazywamy sumę procesów w wyniku których komórki pobierają z krwi substancje pokarmowe i tworzą z nich część własnej protoplazmy. Substancje nie mające cech życia zostają przy tym zamienione na żywą materię. O naturze zmian anabolicznych wiemy stosunkowo niewiele; najprawdopodobniej są to reakcje chemiczne odwrotne do hydrolizy, przy których małe cząsteczki zostają zmienione na duże z utratą wody. 
 
Katabolizmem nazywamy procesy rozpadu substancji wchodzących w skład protoplazmy. Duże cząśteczki zostają rozbite na związki prostsze, które zostają zużyte przez inne komórki, przeważnie jednak są wydalane na zewnątrz. Procesy kataboliczne polegają głównie na: 1) rozszczepianiu dużych cząsteczek na mniejsze, 2) hydrolizie, tj. rozbijaniu dużych cząsteczek na mniejsze z przyłączeniem wody, 3) utlenianiu.

» Przemiana białka

Białka są najważniejszymi składnikami komórek i płynów tkankowych. Są to związki niezwykle skomplikowane, odznaczające się bardzo dużą masą cząsteczkową. W skład cząsteczki białka może wchodzić wiele tysięcy atomów.
 
Białka zawierają zawsze węgiel, wodór, tlen, azot, czasami siarkę, fosfor lub żelazo. Poddając cząsteczki białkowe reakcjom rozkładowym stwierdzono, ze typowymi produktami rozpadu białek są stosunkowo proste związki - aminokwasy. Trawienie białek pokarmowych polega na serii przemian pod wpływem enzymów proteolitycznych zawartych w soku żołądkowym, soku trzustkowym i jelitowym, które doprowadzają do rozbicia wielkich cząsteczek na podstawowe składniki - aminokwasy.
Aminokwasy są wchłaniane w jelicie cienkim, a przechodzenie ich przez komórki błony śluzowej ze światła jelita do krwi jest procesem czynnym, wymagającym energii. Aminokwasy zostają przeniesione do wątroby z krwią żyły wrotnej, gdzie częśc ich ulega zatrzymaniu, część zaś przechodzi do krążenia ogólnego.
 
Wątroba jest głównym, choć nie jedynym miejscem syntezy i degradacji aminokwasów.
Znaczenie fizjologiczne rozmaitych aminokwasów badano karmiąc zwierzęta doświadczalne różnymi białkami, w których pewne określone aminokwasy nie występują. Stwierdzono przy tym, że wyłączenie z pokarmu pewnych aminokwasów pociąga za sobą znaczne zaburzenia w czynnościach fizjologicznych ustroju. Okazało się, że ustrój człowieka nie potrafi wytwarzać pewnych aminokwasów i te muszą być doprowadzone z pokarmem. Niżej podajemy listę aminokwasów wyosobnionych z białkowego pokarmu człowieka.

Glikogol, alanina, walina, arginina, norleucyna, tyrozyna, seryna, histydyna, cystyna, kwas asparginowy, kwas glutaminowy, kwas hydroksyglutaminowy, prolina, hydroksyprolina.
Natomiast do aminokwasów, które muszę być doprowadzone z zewnątrz zaliczamy: walina, leucyna, izoleucyna, lizyna, fenyloalanina, metionina, trypofan.

Aminokwasy służą do syntezy własnego białka ustrojowego, stąd też największe zapotrzebowanie na pokarm białkowy istnieje w każdym ustroju rosnącym, budującym nowe komórki i tkanki. Ale również dojrzały organizm potrzebiuje dość pokaźnych ilości aminokwasów na ten cel, gdyż pewna część białka zawartego w żywych komórkach ulega rozpadowi i musi być zastąpiona nowymi.
Aminokwasy nie użyte do budowy własnych tkanek, zostają rozłożone z wyzwoleniem energii.
 
Pierwszym etapem tego rozkładu jest dezaminacja, tj. odszczepienie od reszty cząsteczki grupy aminowej zawierającej azot. Odłączony zostaje przy tym amoniak, który zostaje zamieniony w mocznik.
 
Po dezaminacji cząsteczki aminokwasów zostają spalone w taki sam sposó jak węglowodany, przy czym końcowymi produktami są dwutlenek węgla i woda. Przy rozpadzie białek powstają zatem swoiste produkty zawierające azot. Obok mocznika, którego powstaje najwięcej, należą tu jeszcze kreatynina, kreatyna, kwas hipurowy. Wszystkie te odpadki przemiany białkowej są wydalane z moczem.

Przeciętna zawartość azotu w białkach wynosi 16%. Jeżeli więc oznaczymy ilość azotu wydalonego na dobę z moczem, możemy łatwo obliczyć, jaka ilość białka uległa w ustroju rozpadowi. Oznaczając ilość azotu doprowadzonego z pożywieniem i wydalanego z moczem, możemy obliczyć ilość białka wprowadzanego i ilość rozłożonego w ustroju.
 
Stosunek ilościowy azotu doprowadzanego do azotu wydzielanego z moczem nazywamy bilansem azotowym. W warunkach prawidłowych, w zdrowym dorosłym ustroju, wystarczająco odżywionym, ilość azotu doprowadzonego równa się ilości wydzielonego z moczem. W tej sytuacji organizm znajduje się w stanie równowagi azotowej.

Inaczej przedstawia się bilans azotowy w ustroju, który zużywa duże ilości białka na budowę własnych tkanek, np. w ustroju rosnącym lub wtedy, gdy ustrójk musi uzupełniać nadmierne straty białek, np. w rekonwalescencji po przebyciu długotrwałych chorób wyniszczających lub po dłuższym okresie głodowania. W tych wypadkach ilość doprowadzonego białka przewyższa ilość białka rozpadającego się i bilans azotowy jest dodatni.

Jeżeli rozpad białka jest większy niż jego dowóz z pokarmem, co występuje np. w ciężkich chorobach zakaźnych lub w okresie głodowania, mamy do czynienia z ujemnym bilansem azotowym. Nawet przy zupełnym wstrzymaniu dowozu białka z pokarmem ustrój stale wydala pewną ilość azotu wskutek rozpadu białka ustrojowego. Ilość ta wynosi u człowieka 13-20g na dobę.

Najmniejsza ilość białka doprowadzana w ciągu doby z pokarmem, konieczna dla utrzymania równowagi ustrojowej azotowej, nazywa się minimum białkowym. Ilość ta jest większa od kwoty zużycia i wynosi u człowieka 30-40 gram. To minimum białkowe zależne jest od rodzaju białka podawanego ustrojowi. Niektóre białka podawane nawet w największych ilościach nie doprowadzają do równowagi azotowej.

Wspomnieliśmy już, że ustrój nie potrafi wytwarzać pewnych aminokwasów i że aminokwasy te, zwane niezbędnymi, muszą być dostarczone z pokarmem. W skład rozmaitychj białek wchodza różne rodzaje i różne ilości aminokwasów.
Otóż białko ma tym większą wartość biologiczną dla ustroju, im więcej zawiera aminokwasów niezbędnych i im bardziej jego skład aminokwasowy zbliża się do składu białek ustroju. Ma to duże znaczenie dla praktyki odżywiania i z tego punktu widzenia dzielimy białka na pełnowartościowe, tj. takie, które zawierają wszystkie niezbędne aminokwasy, i na białka niepełnowartościowe, tj. takie, w których te aminokwasy występują w ilościach bardzo małych lub brak ich zupełnie.

» Przemiana węglowodanów

Węglowodany są głównym i najbardziej ekonomicznym źródłem energii. Wszystkie mięśnie szkieletowe, mięśnie gładkie oraz mięsień sercowy używają węglowodanów jakmo materiału energetycznego.
W skład węglowodanów wchodzi węgiel, wodór i tlen, przy czym ilościowy stosunek wodoru do tlenu jest taki sam, jak w wodzie, tj. 2:1, czemu związki te zawdzięczają swą nazwę.
Wśród węglowodanów rozróżniamy cukry proste (monosacharydy) i cukry złożone, czyli wielocukry (polisacharydy).

Cukry proste są rozpuszczalne w wodzie i mogą byc wchłonięte bez zmiany przez organizm. Cukry proste są cegiełkami, z których zbudowane są wszystkie węglowodany. Najważniejszym dla ustroju cukrem prostym jest glukoza (cukier gronowy). Wszystkie wyższe ustroje zwierzęce czerpią energię z rozpadu tego właśnie cukru. Niezależnie od tego, w jakiej postaci węglowodany zostaną do ustroju doprowadzone, spalone zostają tylko wtedy, jeżeli ulegną zamianie na cukier prosty. W razie niedostatecznego dowozu węglowodanów z pokarmem organizm wytwarza glukozę z materiałów niecukrowych, przede wszystkim z aminokwasów.

Dwucukrowce są zbudowane z dwóch cząsteczek monosacharydów.

Wielocukry, czyli polisacharydy są zbudowane z większej liczby grup jednocukrowców. Najpospolitszym wielocukrem roślinnym jest skrobia. Złożone wielocukry, zanim zostaną rozłożone na cukry proste, muszę ulec wielokrotnemu rozbiciu na związki coraz prostsze o tym samym względnym stosunku składników.

Skrobia i inne węglowodany ulegające strawieniu zostają zamienione na cukry proste przez serię enzymów hydrolitycznych, do których należą: amylaza ślinowa, amylaza trzustkowa, maltaza trzustkowa, maltaza, sacharaza i laktaza. Wchłonięciu moga ulec tylko cukry proste. Wchłanianie ich jest procesem czynnym. Po wchłonięciu w jelicie cukry te przechodza do żyły wrotnej i dalej do wątroby. W wątrobie wszystkie cukry proste zostają zamienione na glukozę. Glukoza może przechodzić z wątroby do krążenia ogólnego i wszystkich tkanek, dla których stanowi główny materiał energetyczny, bądź też może być zamieniana na glikogen. Glikogen jest wielocukrem - swego rodzaju "skrobią zwierzęcą", która odznacza się tym, iż jest łatwo dostępnym źródłem energii zmagazynowanej w wątrobie i mięśniach. Zapasy glikogenu są jednak ograniczone i po ich wyczerpaniu ustrój zaczyna intensywniej wykorzystywać energię zgromadzoną w związkach tłuszczowych.

Glikogen zmagazynowany w tkance mięśniowej z powrotem do krwi już nie wraca, lecz zostaje on spalony w mięśniach do dwutlenku węgla i wody lub zamieniony na kwas mlekowy z wyzwoleniem energii. Dopiero kwas mlekowy powstający w mięśniach wraca z powrotem do wątroby, która jest zdolna zamienić go ponownie na glikogen. W razie braku węglowodanów w pokarmie wątroba wytwarza glukozę z aminokwasów. Nadmiar glukozy nie ulegającej spalaniu w ustroju, zostaje zamieniony na kwasy tłuszczone i w dalszym etapie na tłuszcz, który jest magazynowany przez ustrój jako zapasowy materiał energetyczny.
 
Poziom glukozy we krwi odznacza się dużą stałością i wynosi 80-120mg/100ml. Utrzymanie stałego poziomu cukru we krwi jest sprawą niezwykle ważną dla ustroju. Znaczniejsze obniżenie poziomu cukru we krwi (poniżej 50mg na 100ml) powoduje u większości zwierząt objawy hipoglikemii - utratę przytomności, drgawki, a nawet śmierć.

W utrzymaniu poziomu glukozy we krwi i w regulacji przemiany węglowodanów ogromną rolę odgrywają wpływy gruczołów dokrewnych. Pierwsze miejsce zajmuje tu część wewnątrzwydzielnicza trzustki, wytwarzająca hormon - insulinę.
Insulina zmniejza poziom cukru we krwi dzięki następującym właściwością:
1) sprzyja wytwarzaniu kwasów tłuszczowych z glukozy,
2) przyczynia się do utleniania glukozy w narządach i tkankach,
3) wzmaga syntezę glikogenu w wątrobie i mieśniach,
4) zmniejsza wytwarzanie glikogenu z aminokwasów.

Hormony przedniego płata przysadki mózgowej i nadnercza oraz tarczycy mają tendencję do zwiększania poziomu cukru we krwi, działając antagonistycznie w stosunku do insuliny.
Zaburzenie regulacji hormonalnej przemiany węglowodanów, powstające wskutek względnego lub bezwzględnego niedoboru insuliny, jest stanem chorobowym zwanym cukrzycą. W chorobie tej zawartość cukru we krwi wzrasta bardzo ponad normę wskutek tego, że tkanki nie mogą go wykrozystać; glukoza, będąca cennym i wysokowartościowym źródłem energii, zostaje w dużych ilościach wydalana z moczem.

» Przemiana tłuszczów

Tłuszcze są to estry glicerolu i kwasów tłuszczowych. Glicerol jest alkoholem trójwodorotlenowym, tłuszcz powstaje przez połączenie jednej cząsteczki glicerolu z trzema cząsteczkami kwastu tłuszczowego. W skład tłuszczów zwierzęcych wchodzą zwykle kwas palmitynowy, stearynowy i oleinowy.

Pokarm tłuszczowy, który nadchodzi do górnego odcinka jelita cienkiego powoduje wydzielanie przez błonę śluzową jelita hormonu - cholecystokininy, która jest identyczna z pankreozyminą i pobudza pęcherzyk żółciowy do wydzielania żółci do dwunastnicy. Kwasy żółciowe mają właściwości detergentów i emulgatorów. Powodują one rozproszenie w środowisku wodnym. W tej postaci materiał tłuszczowy staje się dostępny dla działania enzymów lipolitycznych (lipazy).

Nadchodząca do dwunastnicy treść pokarmowa powoduje wytwarzanie hormonu sekretyny, która drogą krwi działa na trzusktę, pobudzając ją do wydzielania soku trzustkowego.
Nadmiar tłuszczu odkłada się w ustroju jako zapasowy materiał energetyczny. Ustrój dorosłeg prawidłowo odżywionego człowieka zawiera 7-10 kg tłuszczy, tj. 10-18% ogólnego ciężaru ciała. Przeważająca część tłuszczu gromadzi się w postaci tkanki tłuszczowej, występującej najobficiej pod skurą, w otoczeniu narządów jamy brzusznej, w krezce.

Tłuszcz w ustroju powstaje także z węglowodanów. OGólnie można powiedzieć, że wszelkie nadwyżki kalorii pokarmowych, niezależnie od postaci, w jakiej się dostają do ustroju, są odkładane jako tłuszcz. Tłuszcz ten stanowi zapasowy materiał energetyczny, który zostaje uruchomiony, gdy wydatek energii przewyższa jej dowóz z pokarmem.

Tłuszcze są spalane w ustroju do wdutlenku węgla i wody. Pierwszym etapem na tej drodze jest rozkład tłuszczów przez lipazę na kwasy tłuszczowe i glicerol. Spalanie tłuszczów nie odbywa się w tym miejscu, gdzie są magazynowae.
 
W tym celu muszą być one przeniesione do innych, bardziej aktywnych tkanek, przede wszystkim do wątroby. Rozpad kwasów tłuszczowych odbywa się stopniowo i przechodzi przez szereg etapów, w których powstają coraz to mniejsze cząsteczki kwasów. Końcowym produktem rozkładu kwasów tłuszczowych jest ostatecznie kwas acetylooctowy, który zostaje spalony do dwutlenku węgla i wody. W pewnych warunkach chorobowych we krwi gromadzą się większe ilości kwasu acetylooctowego i produktów jego rozpadu, wywołując zaburzenia równowagi kwasowo-zasadniczej - kwasicę, co stanowi duże niebezpieczeństwo dla prawidłowych funkcji ustroju.

» Przemiana wody i soli mineralnych

Woda jest materiałem niezbędnym dla wszelkich procesów życiowych. Zawartość wody w organizmie zwierząt żywych i człowieka wynosi około 65%. Większość reakcji chemicznych, odbyuwających się w trakcie przemiany, przebiega w roztworach wodnych.

Woda w ustroju zawsze zawiera rozpuszczone sole mineralne i inne substancje, które wytwarzają w płynach organizmu, objętych nazwą środowiska wewnętrznego, pewne stałe ciśnienie osmotyczne. Objętość wody i ilość rozpuszczonych w niej soli mineralnych musi być taka, by utrzymać ciśnienie osmotyczne na stałym poziomie. Woda przy tym jest nie tylko zwykłym rozpuszczalnikiem reagujących substancji, lecz sama bierze aktywny udział w wielu przebiegających reakcjach.

Dowóz ml Straty ml
Pokarm stały i półpłynny 1200 skóra 350
Woda powstająca w procesach przemiany materii 300 płuca z powietrzem wydychanym 500
Płyn (woda, mleko, herbata, kawa itd.) 1000 mocz 1500
- - kał 150
Razem 2500 Razem 2500

Parowanie wody wydzielanej z potem przez skórę stanowi bardzo istotny czynnik w mechanizmie regulacji ciepłoty ustroju.
Część wody wchodzącej w skład tkanek znajduje się w nich w postaci związanej.

Człowiek ginie szybciej z braku dowozu wody niż z braku pożywienia. Jeżeli bez pobierania pokarmu stałego człowiek może utrzymać się przy życiu około 30 dni, to bez wodu śmierć następuje już po kilku dobach.

Dobowe zapotrzebowanie wody u człowieka dorosłego wynosi ok. 40g / kg ciężaru ciała. Zapotrzebowanie wody zostajke pokryte przez wprowadzone płyny, których używamy dziennie około 1 - 1,5 l, wodę zawartą w pokarmach 1 - 1,8 l, i wodę powstającą w tkankach w procesach spalania. Dowóz wody musi uzupełniać stałą stratę wody wydalanej przez nerki (mocz), skórę (pot), płuca (para wodna) i przewód pokarmowy (wypróżnienia). Te straty wody są związane z przebiegiem ważnych czynności fizjologicznych ustroju.
Dowóz wody do ustroju jest regulowany swoistym czuciem pragnienia. Pragnienie powstaje wskutek odruchowego pobudzenia odpowiednich ośrodków nerwowych przy pierwszych objawach zmiany ciśnienia osmotycznego krwi.

Wchłanianie wody odbywa się w jelicie cienkim i grubym. Wchłonięta do krwi woda przechodzi przez wątrobę i dostaje się do krążenia wielkiego. Prawie cała wchłonięta woda przechodzi bardzo szybko z krwi do płynów tkankowych, toteż nawet po wypiciu znacznej ilości płynu nie obserwuje sie istotnego rozwodnienia krwi.

Przemiana wody pozostaje w ścisłym związku z przemianą innych substancji - białek, węglowodanów, tłuszczów, przede wszystkim zaś z przemianą soli mineralnych. Niektóre jony soli nieorganicznych zatrzymują wodę w ustroju, inne - przyczyniają się do jej utraty. Sole sodowe zatrzymują wodę w tkankach, sole potasowe i wapniowe sprzyjają wydalaniu wody z ustroju.
Sole mineralne, podobnie jak woda, nie dostarczają ustrojowi energii, są jednak niezbędne do normalnego przebiegu procesów życiowych. Sole mineralne wchodza w skład kości, nadając im twardość. Stanowią one nieodłączny składnik protoplazmy komórek, jako rozpuszczalne składniki płynów ustrojowych odgrywają dużą rolę w procesach pobudzenia mięśni i nerwów, przyczyniają się do utrzymania równowagi kwasowo-zasadowej ustroju stałego ciśnienia osmotycznego płynów ustrojowych.

Zawartość poszczególnych soli mineralnych w tkankach i płynach ustrojowych jest stała, a odchylenie od tego optymalnego stężenia stanowi poważną groźbę dla życia.
2013 - 2015  ilovebodybuilding.pl - kulturystyka   globbers joomla templates
Stat4u