15. kafli meltingarkerfið · gallblöðruna (vesica fellea) en hún geymir umfram gallið milli mála. Brisið (pancreas) er svo nátengt maganum og skeifugörninni

Iðjuþjálfun LIE0103 Hrefna Óskarsd.

15. kafli – meltingarkerfið

Melting og frásog fæðu Meltingarfærin skiptast í tvennt; annars vegar í meltingarveg og hins vegar í kirtla, tengda meltingarvegi. Meltingarvegurinn byrjar í munni og heldur han áfram niður í gum kokið og vélindað og þaðan niður í maga. Í maganum byrjar meltingin svoltið, síðan tekur við smágirnið, þar sem meiriparturinn af næringarefnunum frásogast. Síðan kemur ristilinn, þar sem við hirðum restina af vatninu sem var kominn inn matinn í meltingarveginum og skerum þanð niður sem við getum ekkert nýtt. Að lokum fer svo það sem eftir er af fæðunni niður endaþarminn. Í meltingarveginum höfum við svo ýmsa kirtla sem skipta heilmiklu máli. Munnvatnskirtlar, sem og stórir kirtlar eins og lifur og bris. Við lifrina er svo tengd gallblaðra sem geymir gallið á milli máltíða. Meltingarvegurinn er í heild kannski 4 ½ meter, þannig að þetta er býsna stórt. Mynd 15-1 Fæðan fer í gegnum meltingarveginn, sem byrjar í munninum og niður í vélindað, sem hefur það hlutverk að leiiða fæðuna niður í gegnum thorax, svo hún stoppi sem minnst þar. Síðan tekur magasekkurinn við en hann liggur uppi í kviðarholinu efst,framantil, en í honum geymum við fæðuna í dálitla stund, fyrst eftir máltíðir, en hleypum henni svo í smá skömmtum út í smágirnið. Smágirnið er í ótal hlykkjum og er efsti hluti þess eins og skeifa í laginu, og er eftir því kallað skeifugörn, eða duodenum. Eftir að við erum komin fram hjá duodenum skiptist smágirnið í tvennt; efri hlutinn er kallaður jejenum en sá neðri heitir ileum, þó það séu engin anatómísk skil þarna á milli. Ileum terminal opnast svo inn í ristilinn. Ristillinn skiptist í ceceum, sem er þverasti hlutinn; risristil (colon ascendes); þverristil (colon transversum) og fallristil (colon discendes). Neðst og að lokum er lykkja sem er eins og gríski bókstafurinn sigma í laginu, og heitir hann colon sigmodeum. Loks endar ristillinn í eindaþarmi (rectum) en hann endar í hringvöðvanum anus. Lifrin er þarna mjög áberandi, en hún er stærsti kirtill líkamans. Gallblöðrutréð tæmist inn í gallblöðruna (vesica fellea) en hún geymir umfram gallið milli mála. Brisið (pancreas) er svo nátengt maganum og skeifugörninni.


Meltingarvegurinn Meltingarvegurinn hefur fjögur meginhlutverk, en þau eru melting, seyting, frásog og hreyfing.

Melting (digestion)=> aðalhlutverk meltingarvegarins er að brjóta niður matinn sem við höfum látið ofan í okkur og leysa hann upp í smáar sameindir, brjóta smáu sameindirnar niður í stakar sameindir til þess að þær komist að lokum í gegnum veggi á smágrninu og út í blóðið.

Seyting (secretion)=> ákveðnir vessar og efnum er seytt inn í meltingarveginn, til þess að hjálpa við meltinguna. Saltsýra kemur inn í maga og gall kemur inn í skeifugörnina. Meltingarensím koma fyrst og fremst inn í skeifugörnina, en einnig koma þau inn í magann, úr kýmfrumum, þar sem t.d. pepsínið kemur inn. Megnið af meltingarensímunum koma ur brisinu, en smá af þeim koma líka úr smágirnisþekjunni og vikar það staðbundið.

Frásog (absorption) => við þurfum að koma sameindum sem verða til í meltingarveginum út í blóðrásina eða út í sogæðavökvann, sem er þarna í smágirninu. Fitan sem frásogast í meltingarveginum fer að mestu leiti í sogæðavökvann í smágirnisveggnum.

Hreyfing (mobility) => er líka mikilvægur þáttur í starfseminni. Við höfum slétta vöðva í vegg meltingarvegarins sem sjá um að hreyfa næringuna eða innihaldið áfram, hvort sem um er að ræða næringu eða úrgangsefni. Slétti vöðvinn í vegg meltingarvegarins sér um að koma innihaldinu áfram niður á við.

Mynd 15-2 Hér geum við séð hvernig þetta gerist. Hægra megin fer fæðan inn og inn í magann, þar sem heilmiklu vatni er bætt við. Þaðan fer fæðan inn í smágirnið, þar sem vatni í lítravís og ensimum er bætt við, en næring frásogast út í blóðið (með ljósbláum örvum). Frá maga, smágirni og megninu af ristlinum fer blóðið út í sérstaka bláæð, vena portae og berst til lifrargo ver svo inn í vena cava inferior. Þetta þýðir að lifrin pikkar úr blóðinu megnið af því sem frá meltingarveginum kemur og meltir, eða vinnur úr sumu þeirra frekar. Það sem er ómeltanleg gengur svo aftur af okkur. Gerð meltingarvegarins Efst í vélinda er þverráka vöðvi sem lýtur stjórn viljans, en veggur meltingarvegarins frá miðju vélinda niður í endaþar er með býsna svipaðan vegg úr sléttum vöðvafrumum. Það er miklar fellingar þarna til þess að auka yfirborð til frásogunnar, sérstaklega í smágirninu, sem telur 300 fermetra, en þar eru totur, villi, sem rétt eru sjáanlegar með berum augum, en á þeim eru svo örtotur, microvilli. Ef það er nóg af vatni þarna eiga næringarsameindir til að villast þarna nokkuð auðveldlega, vegna þess hve yfirborðið er stórt, en það gera þær með remmuhalla. Það er mikið af þekjufrumum á þessu mikla yfirborði og mjög ör frumuskipting, en þekju-frumum er skipt út á 5 daga fresti og við það losnar heilmikið af próteinivið meltum og nýtum aftur að nokkru leiti. Þetta þýðir að fyrir vikið eru þær viðkvæmar fyrir lyfjum, eins og krabbameinslyfjum, t.d. sem eru að reyna að stoppa frumuskiptingar. Þess vegna eru algengar aukaverkanir þeirra í meltingarvegi flökurleiki, uppköst, niðurgangur og þyngdartap.


Mynd 15-6 Grunnbygging þekjuvefs í grófum dráttum, hvar sem hann er í meltingarveginum.

Mucosa => efst sjáum við þekju sem snýr inn i lumenið, þarna eru totur og stakar þekjufrumur á í totunum. Þarna eru ekki bara frumur sem hafa samband út á við, inn í meltingarveginn, heldur hum við líka endocrine kirtlar sem seyta gastrin hormónum inn á við/ út í blóð næstu háræðar. Þarna eru líka exocrine kirtlar sem seyta efnum út á yfirborð meltingarvegarins. Þarna er muscularis mucosa, eða þunnt vöðvalag sléttra vöðvafruma, fyrst hringvöðvalag og svo langvöðvalag.

Submucosa=> hér eru æðar og taugar; submocosal nerve plexu, taugaflækjur frá parasympatíkus. Og reyndar sumstaðar frá sympatíkus.

Muscularis externa => hérna er svo annað hringvöðvalag, talsvert þykkara en hið fyrra, nýr taugaplexus og ytra langvöðvalag

Serosa/háluhimna => í lífhimnunni, peritoneum visceralis, eru loks merki um að æðar og kirtilgangar frá öðrum stöðum kviðarholsins komi í gegnum þekjuna, t.d. gall gangurinn og bris gangurinn.


Mynd 15-7 Á þessari mynd sjáum við totur, eða villus, úr smágirnis slímhúðinni. Á yfirborði hvers villi er svo microvilli, eða örtotur. Yfirborðið á microvilli stóreykur heildaryfirbor hverrar totu, sem gerir frásogið mun greiðara. Hreyfingar sameindanna eru tilviljunarkenndar, eða random og því stærri sem veggflöturinn er þarna, þeim mun meiri líkur eru á að sameindin villist inn í vegginn og áfram í gegn um totuna og inn í blóðrásina á þeim. Í miðri totunni koma arteriolur úr slagæð slímhúðarinnar þær verða að háræðum sem svo aftur verða að venulum og þær tæma sig inn í venurnar í slímhúðinni. Sogæð, lacteal, smeygir sér á milli háræðanna og gegnir hún lykilhlutverki í sambandi við frásog fitu. Fita sem fer frá smágirnisslímhúðinni, fer að miklu eyti inn í sogæðarnar og með þeim upp í ductus thoraxciuc, inn í vena cava superior eða vena superior clavicular, undir viðbeininu vinstra megin. Síðan sjáum við muscularis mucosa, það er vöðvalag sem liggur grunnt í slímhúðinni. Þarna eru svo líka taugar sem tengjast nervus vagus.


Melting og frásog Venjulega borðum við ca. 250-800 g af kolvetnum í dag 2/3 (um 67%) af því er sterkja, en það er auðvitað eftir því hverskonar fæðu við borðum. Ef við lifum fyrst og fremst á kók og prins póló, ´ja eru megnið af þessum kolvetnum ekki á formi sterkju, heldur á formi sukrósu og lactosu, en sukrósa er ein sameind af glúkósa og ein af fructosa, lactósi er hins vegar sameind af glúkósa og galactósa. Sellulósi í plöntum er eitthvað sem að meltingarvegurinn í maganum ræður ekkert við. Í sellulósa eru einingar af glúkósa settar saman á þannig hátt að eðlileg meltingarensím í spendýrum ráða ekki við þessi tengi; hér verða því ómeltanlegar trefjar. Í sauðfé og nautgripum eru heldur ekki þessi meltingarensím, heldur hafa þessi dýr bakteríuflóru í vömbinni sem hafa ensím til að brjóta sellulósa niður. Til þess að smágirnið og ristillinn starfi eðlilega, þá þarf úrgangurinn að vera til staðar í einvherju magni. Trefjar, eða sellulósi, eru ómeltanleg efni sem nauðsynleg eru í fæðunni okkar, við þurfum að hafa ákveðið magn af ómeltanlegum úrgangi til þess að það sem þaðan fer verði ekki alltof lítið og hart. Melting kolevetna fer fram með hjálp amýlasa, sem bæði koma frá munnvatninu og úr brisinu. Amýlasinn brýtur niður stóru kolvetnakeðjurnar í disaccharíð, sem eru einingar þar sem tvö mono-saccharíð hanga saman. Disaccharíðasi er til staðar, hann situr í þessum örtotum (microvilli) og til þess að brjóta disaccharíð niður í monosaccharíð stakar einingar af glúkósu, galactósu og frúktósu, þarf amýlasinn að vera til staðar í microvilli. Þá getum við frásogað. Einsykrur Þegar monosaccharíð, eða einskykrur frásogast, höfum við virkan frásogs mekanisma til þess að koma þessari næringu yfir í blóðið. Við notum annaðhvort faciliated diffusion eða secondary active transport, sem byggist á því að við dælum Na+ yfir þekjufrumurnar gegn remmuhalla eða upp remmuhalla og fáum í leiðinni glúkósasameindir sem fljóta með í kjölfarið. Ef það eru allt í lagi með frásogið, þá frásogast megnið af kolvetnum í efri partinum á jejenum, í efstu 20% í meltingarveginum.

Prótein Í sambandi við meltingu og frásog próteina, þá er það nokkuð eðlilegt að innbirgða 125 g af próteinum á dag. Lágmarksþörfin er 40 – 50 g til þess að við fáum nægilegt magn amínósýra til þess að viðhalda efnaskiptum líkamans. Fyrir utan það sem við innbirgðum, þá fáum við heilmikið af próteinum inn í meltingarveginn, því öll þessi ensím, t.d. amýlasi frá munnvatni og brisi, pepsín úr maganum, trypsin, chynotrypsin og lípasinn, þetta eru allt langar amínósýrukeðjur með ensím virknun. Þær eru brotnar niður þegar þeirra er ekki lengur þörf og þessar amínósýrur frásogum við á nýjan leik og nýtum þær aftur. Niðubrotið er með próteinískum ensímum eins og pepsíninu úr magaslímhúðinni, trypsin og chymotrypsin úr brisinu. Síðan koma ensím sem klippa stakar amínósýrur af frá endum amínósýrukeðjaun. Við höfum til þess carboxypeptíðasa,sem klippir eina og eina amínósýru af carboxyn endanum og hins vegar í microvilli, eða brush border, þar höfum við annað svona staðbundið ensím sem er amínópeptíðasi, klippir stakar amínósýrur af enda keðjunnar.


Þegar búið er að skapa amínósýrurnar, þ.e. að klippa stór prótein niður í minni peptíð og brjóta svo minni peptíðin niður í stakar amínósýrur, þá frásogast þær út í blóðið og við flytjum þær með virkum burði (secondary active transport) þar sem Na+ er dælt yfir þekjuna og út í blóðið úr meltingarveginum og amínósýran fylgir með í kjölfarið, rétt eins og með einsykrurnar. Stutt peptíð geta líka frásogast, við þurfum ekki endilega að brjóta amínó-sýrukeðjurnar fullkomlega niður í stakar amínósýrur. Stutt peptíð sem eru 2-3 amínósýrur að lengd, geta fásogast býsna vel og jafnvel hraðar en stakar amínósýrur. Rétt eins og með kolvetni, þá fer megnið af frásoginu fram í efri hluta smágirnis í jejenum. Ef við frásogum stakar amínosýrur og stutt peptíð með secondary active transport, þá getum við í vissum tilfellum tekið upp heil prótein, og er þetta sérlega praktískt hjá ungabörnum á fyrstu dögum og vikum ævi sinnar. Móðurmjólkin er ekki af venjulegri samsettningu fyrstu dagana; þar eru mjög mikið af mótefnum (immunoglobin) í henni, sem eiga að verja ungann okkar þangað til ónæmiskerfið í þeim fer í gang. Mótefni eru geysitórar amínósýrukeðjur, stóra prótein sameindir, þannig að við getum ekki flutt þær með diffusion eða secondary active transport yfir veggi á smágirninu. Þess vegna höfum við fluttningmekanismana exocytosis og endocytosis til að flytja þessi mótefni í heilu lagi í gegnum þekjufrumurnar í smágirninu. Fita Melting og frásog fitu er miklu flóknari en frásog einsykra eða próteina. Fituneysla á dag hjá okkur er mjög mismikil og fer það að sjálfsögðu allt eftir því hvað við borðum, en er kannski á stfærðarbilinu 25 -160 g á dag. Við borðum mestmegnis triacylglycerol, en þarna eru glycerol ræst og utan á hana tengjast þrjár fitusýrueiningar. Melting á þessu fer fram þannig að við fáum lípasa fituniðurbrots ensím úr brisinu, sem umbreytir þessu triclyceroli í monoclyceríð sem tvær fitusýrur hanga á. Ef það eru tvö tvítengi í fitusýrunni þá heitir hún ómettuð fitusýra. Þegar við borðum eitthvað sem inniheldur fitu, þá myndast fyrst stórir dropar af fitu sem eru sýniegir með berum augum og síðan brjótum við þessar fitur niður í smærri dropa sem eru kannski 1 mm í þvermál ogmyndum emulsification (en annar endinn er fituleysanlegur á meðan hinn er vatnsleysanlegur). Til þess að mynda emulsification þurfum við sápu sem er gallsölt og fosfolípíð, mynduð úr galli og mat. Mynd 15-9 Við þurfum eins konar sápu til þess að leysa upp stóru fitudropana. Gallsöltin (bile salts) eru notuð allt að 20 sinnum verka hér eins og uppþvottalögur að leysa upp fitu á ílátum. Við fáum litla fitudropa úr áður risastórum. Gallsöltin hafa non-polar, fituleysanlega/vatnsfælna hlið og polar, fitufælna/vatnssækna hlið. Gallsýrusöltin eru raðað utan um fitudropana þannigða það sem snýr inn í fitusýruna er non-polar, fituleysanlegt, en að sem snýr út í umhverfið er vatnsleysanlegt og þannig leysum við upp fitu í vatni. Sápan gerir því þessa litlu fitudropa vatnsleysanlega á þennan hátt.


Fita - framhald Emulsification droparnir eru 1 mm í þvermál og síðan brotna þeir ennfrekar niðiur í svokallaðar micelur og þar erum við komin niður í nánast stakar sameindir af triglycíð, eða nógu fáar sameindir til þess að yfirborðið er nógu stórt sem þýðir að í svona micellu, þar sem gallsölt sitja á yfirborðinu og snúa vatnsleysanlega hópnm út í umhverfið, höfum við líka þarna fitusýrur, monoglysíða og fosfolípíða. Polar endinn snýr alltaf út í umhverfið, á meðan non-polar endinn snýr iní miðjuna á micellunni. Þarna í miðjunni er stundum fituleysanleg efni lík og vítamín, og þá af A,D,E,K gerð. Lípíðar í micellunni og stakar einingar geta komist úr henni og inni gegnum veggi á þekjufrumunum í smágirninu og fara áfram á endanum út í sogæðarnar sem liggja í totunum. Fitusýrur og monoglýseríð sem verða þarna til við að lípasinn frá brisinu verkar á micellurnar. Fitusýrunum og monoglýseríðum er raðað saman, þetta er notað í slétta umfrymisnetinu í þekjufrumunum til þess að framleiða nýtt tríglýseríð. Þekjan í smágirninu framleiðir sem sagt nýja tríglýseríða úr þessum stöku einingum. Það eru svo tríglýseríðarnir sem fara með exocytosis til baka út úr þessum frumum og inn í sogæðina, þannig að út í blóðið fara nánast fitudropar og ef einhver fengi sér vænan morgunmat með miklu feitmeti og blóð þess sama væri spinnað niður klukkutíma síðar, þá mætti sjá að það sem er ofan á plasmanu væri alveg hvítt. Fitan er sumsé komin út í blóðrásina en lifrin hefur ekki enn unnist tími til að vinna hana. Mynd 15-10 Hér sjáum við niðurbrot emulsion dropa í micellur. Hér kemur lípasi brisins sem verkar þannig á dropann að þríglýseríð brotnar niður í monoglýseríð og 2 stakar fitusýrur. Þessar fitusýrur raðast upp á smá punkt en utan á honum eru gallsteinasameindir og er það þá micella. Stærðarhlutföllin eru ekki rétt, því micella er svo óendanlega mikið minni en emulsion, sem er þá fitudropinn. Héðan komast svo monoglýseríðin og stöku fitusýrurnar inn í þekju smágirnisins með flæði. Mynd 15-11 Hér höfum við fyrst emulsion dropa, sem er eiginlegatór dropi af fitu og til þess að leysa hann upp þá höfum við raðað sápu sameindum, þ.e.a.s. gallsaltarsameindum og fosfórlípíðum hérna utan um hann. Gallsöltin og lípasi úr brisi leysa emulsion dropann upp í micellur, stakar fitusýrur og monoglyceríð koma úr micellunum (en þær geymst aðeins skamma stund) og flæða yfir í þekjufrumu smágirnisins. Í epithelial cell eru stök fitusýrum og monoglýceríðum raðað saman í umfrymisnetinu (endoplasmic reticulum) og búnir til nýir þríglýseríðar sem er pakkað þar í blöðrur og sendar til golgi. Þaðan fara þær út að frumuhimnunni og exocytosa út í interstitium í totunum og þar fer þessi nýja fita í sogæðina og með henni út í bláæð via thoracic duct.


Frásog á vítamín B12 B12 vítamín er vatnsleysanlegt vítamín og þau fara yfirleitt í gegnum þekjufrumu smágirnisins annað hvort með venjulegri diffusion, remmuhalla eða við höfum sérstakan frásogs mekanisma, carrier-mediated transport, nema vítamín B12, sem er undantekning. Þetta er mjög stór sameind, sem er vatnsleysanleg og er hún sérstök að því leiti að í henni er eitt atóm af cobalt mól, sem er málmur. Þetta er eina tilvikiþaar sem vitað er að málmur sé mikilvægur fyrir mannslíkamann. Vítamínið fer ekki í gegnum fitulagið í epithel í smágirninu, vegna þess hve stór og vatnsleysanleg það er. Þarna þurfum við sérstakt prótein sem kemur frá smágirnisslímhúðinni heitir intrinsic factor. Það eru reyndar sömu frumurnar sem framleiða saltýru í magaveggnum og intrinsic factor og við köllum þær parriatel frumur. Intrinsic factor prótein binst við B12 sameindir í því sem er inni í magainnihaldinu og þetta frásogast svo með sérstökum frásogs mekanisma niður í ileum terminal, sem er neðsti hlutinn í smágirninu, rétt áður en það endar í ristlinum. Þegar okkur vantar B12 vítamín, sem er okkur nauðsynlegt til þess að frumur geti skipt sér eðlilega, þá getum við fengið skemmdir á tauga-brautum og einnig kemur þetta niður á myndun erythracyta, og það getur valdið pernicious anemia. Ef okkur vantar B12, þá er ástæðan yfirlett ekki sú að við fáum ekki nóg af því úr fæðunni, heldur er einhver bilun í gangi, annað hvort vegna þess að intrinsic factor verður ekki lengur til í slímhúðinni eða vegna sjúkdóms í ileum terminal. Skortur á B12 er, eins og fyrr segir, ekki vegna næringarskorts, vegna þess að fæðan verður að vera ansi einhæf ef það er ástæðan, heldur vegna þess að við nýtum ekki það sem við höfum og þess vegna verður að gefa það i æð, svo það fari beint út í blóðið Frásog vatns og steinefna Við drekkum ca. 1-2 lítra af vatni á dag, en mikið af vatni en við frásogum rétt um 9 lítra af vökva á dag í meltingarvegium, en sá vökvi kemur út munnvati, vökva úr galli í maganum, vökva úr brisi eða bara beintút smágirnisveggnum. Við frásogum megin part af þessum 9 lítrum aftur inn í líkamann, en 1,5 lítri fer inn í ristilinn, um 7,4 lítrar frásogast aftur og rétt um 100 ml fara með hægðunum daglega. Þeir 7,4 lítrar sem frásogast gera það með því að Na jónir eru fluttar út gegnum veggina á smágirninu og út í blóðið með ATP dælu. Í kjölfarið fylgja Cl og HCO3. Við höfum sérstaka frásogs mekanisma fyrir ýmis steinefni, t.d. calcium. Til þess að það frásogist, þá þurfum við að hafa D vítamín á virku formi, 1,25 g, járn frásogast þannig að við frásogum ekki of mikið og ekki of lítið af því sem við borðum. Helstu þættir stjórnunar á meltingarvegi Í sambandi við stýringu á meltingarveginum þá höfum við ákveðna þætti, og ef meltingin á að vera eðlileg, má engan þáttinn vanta.

Cephalic phase => cephalic vísar til höfuðsins, þ.e. við skynjum það þegar við erum að borða eitthvað. Við sjáum matinn, finnum lykt af honum, bragðið og við tyggjum hann. Þetta örvar vagusar taugina, hún sendir boð um að undirbúa meltingarveginn.

Gastric phase => kemur í framhaldi af cephalic phase. Ef maginn þenst út, ef hann fyllist, ef pH í maganum verður basískara - sýrustigið í meltingarvegi hækkar, ef magn peptíða eykst að þá fáum við losun á gastríni, sem veldur þá aftur losun á sýru inn í magann og við fáum einnig virkjun taugaplexusa, þannig að hreyfingar magans örvast og við förum að tæma úr maganum í smá skömmtum niður í gegnum pylorus niður í skeifugörnina.

Intestinal phase => þegar smágirnin þenjast út sverður súrt innihald þarna niðri og þá lækkar pH gildi, það kemur meira magn af uppleystum efnum þannig að osmolaritet (uppleystum efnum) hækkar og allt þetta leiðir til losunnar á cholecystokinin og sevretin, losun á GIP (gastro-dependent insulin peptide) fer i gang og taugaboð fara í gang, þannig að meltingarkerfið fer á fullt.


Við byrjum í raun að melta matinn um leið og við stingum honum upp í okkur. Það þýðir það að við tyggjum hann og brjótum niður stærstu molana í eitthvað smærra, í einhverskonar leðju. Um leið blöndum við munnvatni við matinn. Magnið af munnvatni sem notað er við meltingu er mjög mikið, og með því að væta matinn svona vel, þá verður auðveldara að koma honum í leðjuform og mauk sem er þægilegt að kyngja og þá er meltingin þegar hafin. Ekki síst líka vegna þess að amýlasinn kemur inn í þetta ferli og byrjar að brjóta niður stærstu keðjuranar af kolvetnum niður í smærri einingar. Munnvatnslosunin örvast náttúrulega ekki bara af mat og því sem við tyggjum, heldur líka af því sem við sjáum og heyrum. Seyting á munnvatni er því skilyrt ferli (sbr. við hund Pavlovs). Kyngingin er svo býsna flókið ferli sem hefur þó ekkert með meltinguna að gera, að öðru leiti en að þarna erum við að koma þessu mauki sem við höfum búið til í munninum niður í gegnum thorax með sem minnstri viðstöðu. Þarna er ákveðin samhæfing nauðsynleg vegna þess að öndunarvegurinn og meltingarvegurinn krossast þarna í kokinu og við verðum því að loka fyrir öndunarveginn (barkann) á meðan við opnum fyrir meltingarveginn (vélindað). Ef allt er í lagi, þá fer það sem við kyngjum alla leið niður vélindað og niður i maga á ca. 9 sek. þetta er mjakað niður vélindað með hreyfingu í vöðvum. Í vélindanu sjálfu á þó engin melting sér stað. Maginn Þegar komið er niður í magann, þá fer meltingin af stað fyrir alvöru. Efst uppi í maganum höfum við fundus og neðar í því, þar sem corpus er, þar höfum við kirtla sem hafa það hlutverk að framleiða HCl, saltsýru, og reyndar pepsin og intrinsic factor líka. Niðri í antrum, sem er eiginlega neðsti parturinn maganum, þar erum við komin niður til pýlorus, sem er hringvöðvinn sem skilur að magann og skeifugörn/duodenum. Hérna höfum við þykkara vöðvalag í veggnum og þarna fáum við kannski ekki fyrst og fremst HCl inn í magann, heldur meira af slími, sem verndar magaslímshúðina fyrir ætandi efnum saltsýrunnar. Við fáum einnig þarna inn svolítið af popsinogen, sem umbreytist í pepsín, ef umhverfið í maganum er nógu súrt. Og loks verður til þarna gastrín, sem er hormón, en það fer ekki inn í magalumenið, heldur út í blóðrásina í magaveggnum og upp í fundus of corpus til þess að valda meiri losun á saltsýru þar. Mynd 15-16 Vélindað (esophagus) kemur hérna niður í gegnum þindina. Og þar sem esphagus endar, þar hringvöðvi, sphincter, sem oft er kallaður cardia, og eru það mótin á vélinda og maga. Ef þessi hringvöðvi bilar, þá fær fólk bakflæði úr maganum og upp í vélindað. Þegar við förum framhjá þessum hringvöðva, þá komum við í magasekkinn sjálfann. Hann nær iður í pylorus, þar sem er annar hringvöðvi og hleypir matnum í smá skömmtum niður úr maganum og í duodenum/ skeifugörnina. Maganum er oft skipt í þrjú svæði: fundus, corpus og antrium. Fundusinn er upphaf magans, er ekki mjög stór hluti, en þar verður til heilmikið af saltsýru og reyndar af pepsinogeni líka. Í corpus, eða body í maganum, þar fáum við heilmikla saltsýrumyndun og pepsinogen byrjar líka að myndast. Neðst í maganum, í antrium, þar framleiðir magaslímhúðin pepsinogen, slím sem kemur hvoru tveggja inn í magan og líka gastrín, sem fer út í blóðrásina hér í magaveggnum. Gastrin er hormón.


Við höfum þarna í magaveggnum venjulegar frumur og frumur sem mynda slím. En þarna eru líka sérhæfðar frumur, svo kallaðar parietal frumur sem framleiða saltsýru og intrinsic factor. Að auki höfum við líka chief cells, sem hafa það hlutverk að framleiða og losa pepsinogen, sem er forstigið af pepsin-ensíminu sem myndast í maganum. Saltsýruframleiðsla magans Það losnar inn í magann á hverjum degi heilmikill vökvi, svo lítrum skiptir. Við seytum t.d. inn í magann um 2 L af saltsýru og concentrationin (magn saltsýra, sýrustigið) þarna er mjög há, hún getur farið allt upp i 150 mM (millimól) á hvern lítra. Þetta þýðir mjög súrt umhverfi, því pH gildið þarna er í kringum 0,1 (1 er mjög súrt!). Í utanfrumuvessum, sem og í innanfrumu umhverfi almennt, er pH gildið u.þ.b. 7,4 (neutralt). Við náum svona súru umhverfi í maganum með því að í frumuhimnu parietal frumanna er dæla sem er í daglegu tali kölluð prótónupumpa. Þessi pumpa dælir inn vetnisjónum úr parietal frumunni inn í agalumenið. Og svo þessi fruma verði ekki basísk að innan, þá dælir hún sem sagt út frá sér vetnisjónum í aðra áttina, inn í magann, og bicarbonat jónum í hina áttina út í blóðrásina í magaslímhúðinni. Þannig að póstitívar jónir fara í aðra áttina, en negatífar í hina áttina. Þannig helst fruman neutral að innan. Blóðið sem kemur frá maganu, venublóðið, verður því svolítið basískt á meðan að sýruframleiðslan er á fullu. Ef við örvum vagusar taugina til magans, þ.e. ef við sendum parasympathetísk boð til magans, þá örvar það sýrumyndunina. Líka ef við borðum okkur magafylli, að þá örvar það sýrumyndunina, og einnig ef gastrín kemur út í blóðrásina. Afleiðingin af öllu þessu er saltsýrulosun inn í magann. Þetta gerist í gegnum losun histamíns í maganum. Þetta er hægt að nota klínískt, með lyfjum, ef við viljum ekki fá sýru inn í magann, eða erum með of háa magasýru. Þetta er hægt að stöðva, annað hvort með því að koma í veg fyrir að histamínviðtaki í parietal frumunni ræsist, eða með því að gefa lyf sem blokkera dæluna í parietal frumunni; prótónudælurnar, en þá hættir dælan að pumpa inn vetnisjónum í magann. Smágirnið þenst út ef pH gildið lækkar, þ.e. ef umvherfið verður súrara. Það gerist einnig ef magn osmolaritet (magn uppleystra efna) hækkar, þá kemur ákveðin bremsa og saltsýruframleiðslan minnkar. Ef umhverfið verður súrara, þá viljum við minni sýru þangað niður (negative feedback) = > við halda jafnvægi.


Mynd 15-19 Þetta er parietal fruma, hún framleiðir sýru og kemur seytir henni inn í magann. Megin framleiðsla hennar er HCl, saltsýra, sem fer úr maganum með prótónudælunni. Það sem örvar þessa sýrulosun, er gastrin, sem ýmist örvar parietal frumuna með því að losa histamín þarna í magaveggnum, eða eða með því að verka beint á parietal frumuna. Fruman örvast einnig ef það verður aukning á boðum parasympatíkus, þá fáum við aukna losun á histamíni, eða við látum taugina

verka beint á frumuna með ACh, niðurstaðan verður alltaf sú að við fáum aukna losun á sýru. Ef sýran er komin inn í magann, í töluvert miklu mæli, þá verkar það sem negatíve feedback á gastrin losun. Þannig að gastrin losunin minnkar sem og sýrumyndunin. Ef maginn er útþaninn og ef hann er fullur af amínósýrum, og peptíðum, þá virkar það sem örvandi þáttur á gastrin losun og HCl myndun eykst jafnframt. Sömuleiðis aukin virkni í parasympatíkus, ýmist með gastrin losun, eða beinni losun (ACh) og lætur þá parietal frumuna minnka myndun sína á sýrunni.

Seyting pepsíns Pepsin er ákveðið proteolytic ensím, sem hefur það hlutverk að brjóta niður stór próein í maganum niður í minni amínósýrukeðjur, sem komast þá að lokum sem þá stakar amínósýrur eða stutt peptíð út í blóðið. Pepsín kemur úr chief frumum, en ekki á virku formi, heldur sem pepsinogen. Það genur að sjálfsögðu ekki að hafa virkt pepsín inni í frumunni, það myndi melta frumuna eins og um vídissóda væri að

ræða. Pepsinogen er því óvirkt forstig af ensíminu pepsin. Við seytum pepsinogen út í magann, og HCl veldur umbreytingu pepsinogensins yfir í pepsín. Þegar það er komið til skjalanna svolítið af pepsíni í maganum, þá meltir það pepsínógen og umbreytir því í virkt pepsín, og er það þá positve feedback Flest ensím eru háð einhverju ákveðnu sýrustigi til þess að verka rétt og sama gildir um pepsin. Það virkar ekki nema að umhverfið sé mjög súrt. Þar af leiðandi má segja að ef umhverfið í maganum er gert minna súrt, með lyfjum, t.d. þá verður virkni pepsíns af þeim sökum miklu minni.

Mynd 15-21

Á þessari mynd sjáum við vel hvernig parietal fruman og chief fruman sitja saman. Parietal fruman myndar saltsýruna og chief fruman pepsinogenið. Saltsýran verkar á pepsinogenið og gerir það að virku pepsini. En svo þegar svolítið hefur myndast af pepsíninu, þá gerist positive feedback , þ.e. pepsínið verkar sjálf hvetjandi á pepsínogenið og virkjar það. þá verður einskonar sprenging; skyndilega verður allt pepsinogenið sem var að koma út í magan að virku pepsini. Þá fara stóru próteinin að brotna niður í styttri amínósýrukeðjur í miklu magni, en reyndar er hætta á því að ef innihaldið, sýran og pepsínið, gúlpast upp í vélindað, þá fer þessi kokteill að melta vélindaslímhúðina og það myndar brjóstsviða í okkur.


Seyting úr brisi Brisið seytir inn í duodenum/smágirnið brissafa og eru einir tveir þættir sem eru mikilvægastir í honum. Annars vegar bicarbonat, sem neutroliserar sýruna og gerir umhverfið þarna smágirninu því sem næst neutralt. Hins vegar höfum við ensím sem hjálpar okkur við að melta það sem niður úr maganum hefur komið. Hér gerist eiginlega andstæðan við það sem gerðist í parietal frumunum; þ.e. hér er bicarbonat jónum seytt inn í brisgangana á meðan við seytum vetnisjónum út í blóðið. Því er blóðið frá brisinu svolítið súrt á meðan við erum að mynda þennan basíska brissafa. Brisensímin Hlutverk prótealítísku ensímanna trypsinogen og chymotrypsinogen er að klára dæmið sem pepsínið byrjaði á; að brjóta niður stór prótein í annað hvort stakar amínósýrur eða stuttar próteinkeðjur. Brisensímin eru ætandi, rétt eins og pepsínið, og því er þessum ensímum dælt út úr brisinu í óvirku formi, trypsinogen breytist í trypsin inni í smágirninu fyrir tilstilli svokallaðs enterokinasasa. Brisið framleiðir líka chymotrypsinogen, eins og áður sagði, en einnig procarboxypeptíðasa, sem hefur það hlutverk að klippa eina og eina amíno-sýru frá stuttum peptíðum frá carboxýl endanum frá amínósýrunni, þegar hann er á virku formi; carboxypeptíðasa. Síðan höfum vð lípasa, sem klífur tengin á milli glýseróls og fitusýra, við höfum amylasa, sem brýtur niður fjölsykrur í smærri sykrur eða dísaccaríð og svo höfum við ribonucleasa og deoxyribonucleasa sem við brjótum niður í RNA og DNA í staka basa, stök nucleotíð. Mynd 15-26 Vegna ofangreindra aðstæðna, þá gengur ekki að seyta virkum meltingar ensímum úr brisinu. Ef það gerist verður bráð brisbólga (pancreatitis), ensími virkjast inni í brisinu og nánast éta sig út í gegnum briskirtilinn og út í peritoneum/líf- himnuna. En þegar allt er í lagi seytast þessi forstig ensíma út íduodenum og þar virkjast t.d. trypsingogen fyrir tilstilli enterokinasa í trypsin, en þegar það hefur verið virkjað, þá tekur það þátt í að virkja hin ensímin sem eru á forstigum; breytir chymotrypsinogeni í virkt chymotrypsin og procarboxypeptíðasa í carboxypeptíðasa. Með þessu er ákveðið virkjunarkerfi í gangi sem sér til þess að ensímin virkist ekki of fljótt. Mynd 15-25 Þarna við brisið koma skeifugörnin, sem eru eins og skeifa í laginu, og þetta græna sem kemur að skeifugörnunum, common bile duct, er gallgangurinn sem liggur til gallblöðrunnar. Gallgangurinn kemur að vísu inn í brisið, og saman opnast þetta (brisið og gallgangurinn) inn í skeifugörnin í gegnum papillae faterie, eða major duodenal papilla. Brisgangurinn, pancreatic duct, safnar í sig bris-safanum ogskilar honum inn í duodenum svo í gegnum papilluna. Þegar litið er á einstakan bút í brisganginum má sjá exocrine frumur framleiða ensím og bicarbonat, og svo alpha, beta og gamma frumur. Þær eru endocrine frumur, sem sitja á langerhansaeyjum. (þetta bláa, á (b) myndinni) β-frumur framleiða insúlin og α frumur framleiða hormónið glúkagon.


Seyting galls Í gallsafanum eru gallsölt (bile salts), sápuna sem brýtur niður fitu úr fæði, við höfum cholesterol, lecithin, sem líkt og gallsöltin gegna því hlutverki að mynda emuslion og micellur, og svo er líka bicarbonat þarna. Við notum ekki bara brissafa eingöngu til þess að neutrolisera magasýruna, heldur einnig gallið. Í gallsafanum er svo ennfremur galllitarefni - billirubin sem er niðurbrotsefni úr hemoglobinum og að lokum höfum við í gallinu svolítið af málmum og snefilefni, en bara íörlitlu mæli. Hlutverk gallsalta Gallsölt er einskonar sápa og megin hlutverk þeirra er að melta fitu eða taka þátt í meltingu fitu sem að inn í meltingarveginn kemur. Söltin hafa engin ensíms-virkni, eins og flest það sem að meltingu kemur, heldur leysa þau fituna upp í smáar kúlur, fyrst í emusion og síðan í micellur. Og eftir að fitan hefur frásogast sem stakar fitusýrur af monogyceríðum, þá eru gallsöltin þarna á lausu og við hendum þeim ekki. Þau frásogast úr ileum terminale, upp í vena porte og komast þá til lifrarinnar aftur. Og þá er hægt að seyta þeim út í gallið á nýjan leik. Við endurvinnum því sömu sápuna aftur og aftur, þetta er kallað enterohepatic circulation. Fyrir hverja 20 sameindir sem við setjum í gallið, þá fer bara ein í hverri umferð niður í hægðirnar. Þetta er því mjög skilvirkt frásog í ileum terminale. Mynd 15-30 Dökkbrúna svæðið er lifrin, hér hefst framleiðsla á gallsöltum, sem við svo seytum í þetta græna tré sem er þá gallblaðran. Þessu er svo seytt til baka úr gallblöðrunni og niður í duodenum og þar tekur gallið þátt í að melta fituna, og áður en komið er niður í ristilinn þá frásogast allt að 95% upp í enterohepatic circulation, fer upp í portal vein og til lifrar á ný. Smágirni Í smágirnin eru seytt í lítravís vökva, til viðbótar því sem við fáum ofan úr maganum og frá galli og brissafa. Við seytum úr vegg smágirnisins rétt um 2 lítrum af vökva á dag til þess að hjálpa til að melta fæðuna. Þetta geta verið allt að 8 – 9 lítrar á dag sem koma þarna inn og á endanum fer það nærri allt út í blóðið aftur, fyrir utan ca. 100 ml sem fara með hægðunum, en það er til þess að það sem niður úr okkur kemur verði ekki alveg gróthart. Við erum sum sé komin með lausn af hálfmeltum mat í smágirninu sem verður dálítið hypertónískt þegar búið er að brjóta stórar prótein sameindir niður í stakar amínósýrueiningar, þegar búið er að brjóta niður stórar fjölsykrur niður í di-eða monosaccaríð að þá eykst auðvitað magn uppleystra efna mjög mikið. Og þetta dregur van inn í meltingarveginn meira eða minna af osmotískum ástæðum. Þessu til viðbótar þá seytum við líka Na, Cl og bicarbonat jónum inn í smágirnið úr þekjufrumunum og miðar þetta allt til þess að skapa þarna upplausn sem er nógu vatnsleysanleg, nógu jöfn til þess að við getum frásogað úr henni allt sem ætilegt er og vatnið reyndar líka og skilað rest, hvort sem hún er mikil eða lítil niður í ristilinn.


Tvenns konar hreyfingar smágirnis Í smágirninu höfum við hreyfingar, annars vegar segmentation og hins vegar peristaltic.

Segmentation er afmarkaður herpingur einhversstaðar í vegginum á smágirninu. Síðan kemur slökun. Þetta eru hreyfingar sem fara fram og til baka, ekki samdráttur, þetta blandar innihaldinu vel saman og tíðni herpingar/slökunnar er um 9-12 á mínútu.

Peristaltic er mjólkandi hreyfing sem mjólkar fæðuna niður eftir, frá maganum og niður í gegnum duodenum, niður í gegnum jejenum, ileum og loks niður í ristilinn og þaðan svo út. Þessar bylgjur mjólka innihaldið meira og minna í gegnum enda smágirnisins á um tveimur tímum.

Mynd 15-32 Peristalsis kemur matnum hratt og örugglega frá duodenum og niður í ristil. Segmentation hins vegar gengur út á herping og slökun til skiptis, svo innihaldið ýtist í báðar áttir, upp og niður svo það blandast við meltingarensím í leiðinni, sem og bicarbonat, svo meltingin verði alger og skilvirk. Það er svo ákveðið hormón, motilin, sem kemur paristaltic hreyfingunum af stað, að koma þeim úr smágirni og niður ristilinn.


Ristill Ristillinn er meiriparturinn af meltingarveginum og er rétt rúmur metri á lengd, kannski 1,2 og þarna er töluvert þvermál, um 6 cm, og hann er miklu sverari en smágirnið og þarna er svo töluvert öðruvísi slímhúð en í smágirninu. Enda kannski ekkert skrítið, þar sem hlutverk ristilsins er ekki eingöngu melting, heldur að hreinsa út það sem er laust af vatni og NaCl líka, svo við töpum því ekki niður. Þarna er mun minna frásogsyfirborð heldur en í smágirni. Það eru engin ensím í ristlinum, heldur seytir hann slími, enda er bara verið að concentrera og geyma úrganga sem við síðan getum losnað við af og til. Meginhlutverk ristilsins er að hirða megnið af þessu vatni sem kemur þarna ofan úr smágirninu dags daglega og það er rétt um 1 ½ lítri sem kemur niður í ristilinn dags daglega og þarna hirðum við natríum jónir með virkum hætti, við notum ATP dælu til þess að flytja þær út í blóði og vatn fylgir eftir af osmotískum ástæðum. Við seytum aftur svolitlu af kalíum jónum og bikarbonat jónum. Ef við töpum kalíum út úr líkamanum, kannski með niðurgangi, þá getur það leitt til hypokalemiu, sem leiðir m.a. til vöðvaslappleika. Eins getum við tapað bikarbonati með sama hætti, þá geum við fengið súrnn, acidosis. Það er lítið frásog frá ristilinum, af gagnlegri næringu, þó er eitthvað frásog af K vítamíni. Mynd 15-33 Apendix er botnlangi og byrjunin á ristlinum heitir cecum, síðan kemur colon ascendis, hann fer upp, colon transverse er sá sem fer þvert yfir og þegar ristillinn fer niður, þá heitir hann colon descendes. Þá tekur við sigma lík lykkja, colon sigmoid og loks rectum. Hreyfingar ristils Í ristlinum, líkt og í smágirninu höfum við Tvenns konar hreyfingar; segmentation og peristaltic.

Segmentation er staðbundin herpingur, rétt eins og í smágirninu, nema hérna gerist þetta sjaldnar og tengist tæmingu maga inn í smágirni, því auknar hreyfingar í smá- girninu sjálfu leiða beint til þess að hreyfingar í ristlinum aukast í framhaldi af því. Ef hreyfingar verða of hraðar, þá náum við ekki að frásoga vatnið eins og skyldi úr smágirninu, né heldur úr ristlinum og hin klíníska afleiðing verður þá niðurgangur.

Við höfum fyrst og fremst peristaltic hreyfingar í ristli, þ.e. þessa mjólkandi hreyfingu sem mjakar innihaldinu áfram niður á við. Ristillinn helst þarna í herpingi í smá stund, eftir að svona peristaltic bylgja hefur farið niður. Þetta hindrar að maturinn fari til baka.

Documents

15. kafli meltingarkerfið · gallblöðruna (vesica fellea) en hún geymir umfram gallið milli mála. Brisið (pancreas) er svo nátengt maganum og skeifugörninni