fordøjelse og absorption

Fordøjelse og absorption

Kroppen optag af næringsstoffer

Mave- tarmkanalen generelt

• mave- tarmkanalen omfatter:

– Mundhulen– Svælget– Spiserøret– Mavesækken– Tyndtarmen– Tyktarmen – Endetarmen

Mave- tarmkanalen generelt

• Mave- tarmka nalen er beklædt med en slimhinde, som: • producerer sekreter, deltager i fordøjelsen og beskytter

fordøjelsestrakten.

• er i stand til at optage (absorbere) de nedbrudte fødemidler.

• Dette optag foregår især i tyndtarmen

Tarmvæggen består af fire lag

1. En slimhinde, mucosa, som igen består af et lag af overfladeceller, epitelceller, et tyndt lag bindevæv, som indeholder små blodkar (kapillærer), lymfekar og nerver, og et ganske tyndt muskellag;

2. Et bindevævslag, som indeholder større kar og nerver;3. Et egentligt muskellag, som igen består af

længdeforløbende og ringformede muskelfibre samt af nerveceller, der styrer musklerne;

4. Et yderste lag, bughinden (serosa), som er glat og let fugtet, og som tillader at tarmene kan bevæge sig frit i forhold til hinanden. Mistes denne evne (fx: efter betændelse) er der øget risiko for tarmslyng.

Tarmoverfladen • Da slimhinden er foldet er tarm-

kanalens overflade er meget stor. • Især i tyndtarmen findes lange

"fingre" af slimhinde (tarmtrevler, villi), som rækker ind i lumen (20 til 40 per mm2) gør denne overflade meget stor (300m2).

• I tillæg her til er den side af de absorptive celler, der vender ind mod lumen, tæt besat med mikrovilli, dette øger arealet yderligere med 20 gange.

• Den del af cellevæggen i epitelcellerne, der vender væk fra lumen, kaldes den basola teraie membran.

Tarmoverfladen

Optag af næringsstoffer

• Næringsstofferne, der skal optages gennem epitelcellerne, skal således (normalt) passere to cellevægge:

• Mikrovilli membranen• Basolaterale membran.

• Begge membraner er derfor udstyret med et stort antal tranportproteiner, disse er meget specifikke i forhold til hvilke (nærings)stoffer de kan transportere

Tight junction

• Tarmvæggene er meget selektive i forhold til hvilke stoffer de lader passere.

• Dog kan denne selektionsmekanisme ødelægges

• Sker dette slækkes de tætte bindinger (tight junction) mellem væggenes celler.

• Der er en række stoffer der forstyrer disse tight junction

• Alkohol, kaffe, mælk?, tilsætningsstoffer, gluten?

Fordøjelse og absorption i mavetarmkanalens enkelte

afsnit

Mundhulen

I mundhulen foregår 1) findelingen af føden ved hjælp af tænderne og

tyggeprocessen

2) opblandingen af føden med spytamylase, dannelse af en ”fødebolle”

3) synkningen.

Spiserøret • I spiserøret transporteres

fødebollen ved hjælp af en motorisk aktivitet, kaldet peristaltik.

• Peristaltikken har to hovedelementer, en fremad skridende relaksation og en bagvedliggende sammentrækning af det cirkulære muskellag.

• Begge aktiviteter styres via af nervecellerne i muskellaget, af parasympatikus (det autonome nervesystem) som stimuleres af følenerver i slimhinden eller i tarmvæggen.

Mavesækken

• I mavesækken foregår fire vigtige processer:

1. findelingen af de faste fødeelementer

2. en nøje afpassede udtømning af både den flydende og den findelte føde

3. begyndende kemisk fordøjelse af proteiner

4. drab af med føden indtagne mikroorganismer, hvortil især syresekretionen bidrager

Udtømning af flydende og findelt føde

• Udtømningen styres af både nerver og hormoner samt reguleres efter arten og mængden af den chymus, der allerede er nået ned i tyndtarm en.

• Jo mere næringsstof og syre, der er i tarmindholdet, des mere forsinkes tømningen af mavesækken.

• Derved tilpasses udtømning til tarmens kapacitet mht. den videre fordøjelse og absorption.

• Obs.! flydende fødemidler tømmes generelt hurtigere end faste fødemidler, som skal findeles først.

Tyndtarmen

• I tyndtarmen foregår størstedelen af fordøjelses-processerne og absorptionen.

• De energigivende næringsstoffer: fedtstoffer, kulhydrater og proteiner, skal hver for sig nedbrydes til deres grundelementer, for at kunne absorberes.

• Dette sker dels ved hjælp af de sekreter, der produceres af leveren (galden) og bugspytkirtlen (bugspyttet med fordøjelsesenzymerne) og dels ved hjælp af en række enzymer, der sidder på overfladen af tarmepitelcellerne.

• I den allerøverste del af tyndtarmen (tolvfingertarmen), indmunder udførselsgangene fra galdeblæren og bug spytkirtlen

Tyndtarmens anatomi

Villis anatomi

Tyndtarmen:fordøjelse og absorption af Fedtstofferne • Fedtstofferne forekommer i kosten især som

triglycerider, som ikke er blandbare med vand. • Som nævnt skal alle stoffer passere et "uomrørt vandlag”

(vand bundet i slimlagets glykoproteiner), før de kan optages, og det kan fedtstofferne ikke i den form, hvori de findes i føden.

• fedtstoffer ne indbygges i ganske små vandopløselige partikler, såkaldte miceller.

• Miceller dannes ud fra galdesalte• Når de første fedtdråber når slimhinden i tolvfinger-

tarmen, stimuleres nogle endokrine celler til at udskille et hormon, kolecystokinin, som får galde blæren til at trække sig sammen og udskilde galdesalte til tarmen

Tyndtarmen:fordøjelse og absorption af Fedtstofferne

• I samspil med det førnævnte hormon sekretin og reflektorisk aktivitet i nerverne til bugspytkirtlen øges nu bugspyt sekretionen

• Samtidig en øget sekretion, sikres der at bugspyttet indeholder ikke alene bikarbonat men også store mængder enzymer.

• Det høje bikarbonat indhold sikrer, at enzymerne kan fungere, da enzymerne i bugspyttet fungerer bedst ved neutralt pH (omkring 7).

Tyndtarmen:fordøjelse og absorption af Fedtstofferne• Et af de vigtige enzymer i bugspyttet er lipase, et

triglyceridspaltende enzym. • Lipasen binder sig til de mikroskopiske fedtdråber i den omgivende

fedtemulsion og spalter triglyceriderne til frie fedtsyrer og til glycerol,• disse komponenter kan nu optages i micellerne. • De fedtholdige miceller kan herefter, relativt langsomt, bevæge sig

igennem det uomrørte vandlag. • Helt inde ved tarmepitelcellernes overflade afgives fedtsyrerne, der

passerer over cellevæggen og ind i epitelcellerne. • Herinde samles fedtsyrerne og monoacylglycerolerne igen til

triglycerider (såkaldt re-este rificering) og pakkes nu til nye partikler, der er dækket af en hinde af proteinstoffer, der betegnes apoproteiner.

• Disse partikler, som er de største partikler i gruppen af lipoproteiner, kaldes chylomikroner

Tyndtarmen:fordøjelse og absorption af Fedtstofferne• Chylomikronerne kan ikke optages i blodkarrene, men

optages i stedet af tarmens lymfekar.• Med lymfen strømmer chylomikronerne op gennem

kroppen for til sidst at blive tømt over i venesystemet helt oppe på venstre side af halsen.

• Chylomikronerne transporte res herefter med blodet til fedtvævet, i kapillærerne der findes et enzym, en lipoproteinlipase, som spalter triglyceriderne til frie fedtsyrer og glycerol (glycerol føres til leveren).

• Fedtsyrerne passerer ind i fedtcellerne, hvor de oplagres i cellen som triglycerider.

• Chylomikronerne kan ses med det blotte øje i blodplasma efter et fedtrigt måltid, idet plasma kan blive helt mælket, når der er mange chylomikroner.

Tyndtarmen:fordøjelse og absorption af protein

• Proteinfordøjelsen sker ved de proteolytiske (proteinspaltende) enzymer, hvoraf et er pepsinet fra mavesækken.

• Med bugspyttet tilføres yderligere et antal proteolytiske enzymer (fx: trypsin og chymotrypsin), som tilsammen kan spalte de fleste proteinstoffer ned til enkelte aminosyrer eller ganske korte kæder af aminosyrer (peptider).

• Disse enzymer forekommer, så længe de befinder sig i bugspytkirtlens gangsystem, som inaktive forstadier, og dette er formentlig af afgørende betydning for at forhindre, at kirtlen fordøjer sig selv (hvilket udløser betændelse i bugspytkirtlen - pankreatitis).


• Enzymerne aktiveres først, når bugspyttet når ud i tarmlumen og møder tarmepitel cellernes børstesømenzymer,

• Efter mødet med pankreasenzymerne indeholder chymus korte kæder af aminosyrer.

• Disse spaltes yderligere af proteolytiske børstesømenzymer, således at der stort set kun er enkelte aminosyrer (og enkelte kombinationer af to eller tre aminosyrer, såkaldte di - og tripeptider) tilbage.

Proteinfordøjelsen

I mavesækken:

Pepsinogen, der omdannes til pepsin, der nedbryder protein til polypeptider

Den øvre tyndtarm:

Enzymer fra bugspytkirtlen såsom carboxypeptidaser, trypsin og chymotrypsin fortsætter spaltningen.

Tyndtarmens overflade:

Enzymer fra tyndtarmen (aminopeptidaser, dipeptidaser) sørger for den sidste spaltning til dipeptider og enkelte aminosyrer


• På tarmepitelcellerne findes et antal transportører som tager sig af transporten af disse ind i tarmcellerne (sammen med natrium).

• I den basolaterale membran findes transportører, som varetager transporten ud af cellerne igen, hvorefter aminosyrerne optages i blodkarrene i villi.

• Ude i vævene optages aminosyrerne i cellerne og indbygges i cellernes proteinstoffer (en proces, der fremmes af hormonet insulin, som også udskilles i forbindelse med fødeindtagelse).

• Der findes således ikke egentlige lagre af aminosyrer - organismen må tære på vævenes proteinstoffer, hvis der i en fastesituation bliver mangel på aminosyrer.

Tyndtarmen:fordøjelse og absorption af kulhydrat

• Kulhydraterne findes i kosten overvejende i form af stivelse, eller som disakkariderne sukrose (almindeligt sukker), der består af fruktose og glukose, og mælke sukker (laktose), der består af galaktose og glukose. Glukose (druesukker) findes som monosakkarid i søde frugter.

• Det er kun monosakkariderne, der kan optages (altså glukose, galaktose og fruktose)

• de øvrige må derfor nedbrydes. • Igen samarbejder bugspyt og børstesømenzymer om

opgaven. • I bugspyttet findes enzymet amylase, som kan spalte de

lige kæder af glukosemolekyler i stivelse og maltose, medens forgreningerne spaltes af et af børstesømenzymerne (dextrinase eller isomaltase).


• Børstesømenzymet laktase spalter mælkesukkeret til glukose og galaktose.

• Enzymet findes hos næsten alle børn, men blandt voksne stort set kun hos nordeuropæere og nordamerikanere.

• Hos andre befolkningsgrupper spaltes mælke sukkeret ikke hos voksne, og mælkeindta gelse medfører derfor fordøjelsesproblemer (fx diare), fordi mælkesukkeret i stedet passerer ned i tyktarmen, hvor en del forgæres af bakterierne


• Det almindelige sukker (sukrose = rørsukker, roesukker) spaltes af enzymet sukrase til fruktose og glukose.

• Monosakkariderne kan ikke optages gennem cellemembra nerne uden særlige transportører.

• En transportør tager sig af fruktose, medens glukose- og galaktose-transporten varetages af et særligt molekyle, som transpor terer glukose og natriummolekyler på en gang (samtransport).

• Natriumkoncentrationen er højere ude i lumen end i cellerne, og natrium vil derfor søge ind i cellen. Dette arrangement sikrer, at glukose "trækkes med".

• Den lave natriumkoncentration inde i cellerne skyldes tilstedevæ relsen i den basolateralemembran af enzymet natrium-kalium ATPase ("natrium pumpen"), som pumper natrium ud af cellerne ved en energikrævende (forbruger ATP) proces.

• Glukosetransporten er på denne måde afhængig af pumpens ATP-forbrug og dermed også "sekundært" energikrævende.

• Optagelsen af aminosyrer og galdesalte foregår på samme måde


• Sammen med alle disse transporter foregår også en betydelig transport af vandmolekyler, og dette er baggrunden for, at personer, der lider af svær diare eller som på anden måde taber væske, behandles med vand tilblandet natrium(klorid) og glukose, idet dette sikrer en effektiv optagelse også af vand.

• De optagne monosakkarider passerer ved hjælp af yderligere transportører over den basolaterale membran, optages i blodcirkulationen og føres til leveren og de perifere væv til oplagring (glykogen i muskler og lever) eller forbrænding.

Kulhydratoptagelsen

Munden: Stivelse spaltes til kæder af disakkarider (ptyalin)

I tolvfingertarm tilsættes bugspyt (amylase) fra pancreas

Enzymer fra mikrovilli i tyndtarmens epitel (sukrase, maltase og laktase) spalter disakkariderne (sukrose, maltose, laktose) til monosakkarider (glykose, fruktose, galaktose)

Tyktarmen • Ved overgangen til tyktarmen er næsten alle næringsstofferne i

tarmindholdet normalt fordøjet og absorberet. • Tilbage er endnu en del væske og salte, som endeligt absorberes i

tyktarmen. • Herunder bliver tarmindholdet fastere og fastere, og det er klart, at

tyktarmens produktion af slim er vigtigt for at lette den videre transport.

• Den endelige vandmængde i fæces (afføringen) er af størrelseordenen 200 ml i døgnet, hvilket skal sammenlignes med, at der dagligt passerer op til 10 liter væske igennem mave- tarmkanalen (drikke og sekreter).

• Ved visse diaretilstande (fx kolera) kan hele denne mængde vand og salt tabes, samtidig med at tarmepitelet selv giver sig til at udskille væske. Et sådant tab af vand og salt kan hurtigt blive livstruende.

Tyktarmen

• En del stoffer kan ikke fordøjes i den menneskelige mave -tarmkanal, fx: cellulose, som findes i planternes cellevægge.

• Sådanne stoffer angribes og fordøjes af store mængder af bakterier (tarmfloraen), som findes i tyktarmen.

Transittid

• Hastigheden, hvormed fødebestanddelene passerer gennerm mave- tarmkanalen, den såkaldte transittid, varierer stærkt fra afsnit til afsnit.

• Efter et testmåltid når de første føderester overgangen mellem tynd- og tyktarm efter 4 timer, medens alle føderester normalt er passeret over i tyktarmen efter 9 timer.

• De første rester når ned til de nederste dele af tyktarmen efter 12 timer.

• Der kan gå en uge, før alle rester er udtømt med afføringen. Normalt er 3/4 dog udtømt efter tre dage.

Optag af næringsstoffer

Fordøjelsen opsummeret

fordøjelse og absorption

Documents