ISHRANAISHRANA

Ishrana• Ishrana:

Hranjenje → varenje → apsorpcija

Makrohrana biljnog i životinjskog porekla – ugljeni hidratimastiproteininukleinske kiseline

g/kg/24h

Hrana

Mikrohrana – vitamini i esencijalne aminokiseline (Val, Leu, Ile, Lys, Met, Thr, Phe, Trp,Hys, Arg)

Neorganski elementi – mikroelementi Fe, Cu, Zn, Co, J, Cr, Se, Mo, F, Ni, V, Mn, Si, Sn, As 0.01% telesne mase, u traguu sastavu enzima, citohroma, vitamina, pigmenata, hormonamakroelementi – O, C, H, N 96%

Na, K, Ca, Cl, Mg, P i S 4% telesne mase

mg/24h

B12 3µg dnevno B1, B2, B6 ≈ 2mg dnevnoB3 20mg dnevnoC 100mg dnevno

KLASIFIKACIJA ORGANIZAMA PREMA IZVORU ENERGIJE

FOTOTROFNI ORGANIZMI – zelene biljke, PRODUCENTI organskih molekula pomoćuenergije sunca

HEMOTROFNI ORGANIZMI – energiju dobijaju oksidacijom neorganskih materija, Fe

HETEROTROFNI ORGANIZMI – KONZUMENTI, energiju dobijaju oksidacijomorganskih molekula biljaka – HERBIVORE

životinja – KARNIVOREbiljaka i životinja – OMNIVOREbiljaka i životinja – OMNIVORE

EKTOPARAZITI I ENDOPARAZITI

PROTEINI

• Funkcije:

– enzimi

– lokomocija

– gradivna

– hormonalna

– imuna

– transportna

• Problemi:

– nemaju telesni depo

– neke su esencijalne

– problem azotnog izvora

UGLJENI HIDRATI

• Problemi:

– mali telesni depo

• Funkcije:

– gradivna (hitin, više od 50% mase insekata)

– energetska

LIPIDI

• Funkcije: – gradivna

– energetska

– regulacija permeabiliteta membrana

LIPIDI

• Omega-6 (omega-3)

1.APSORPCIJA PREKO TELESNE POVRŠINEa. RASTVORENIH ORGANSKIH MOLEKULA PRIRODNIH VODA – poreklom od planktonab. RASTVORENIH ORGANSKIH MOLEKULA TKIVA, ĆELIJA – koje koriste endoparaziti

(Protozoa, Cestodes ili parazitski rakovi Copepodae koji nemaju digestivni sistem)

2. ENDOCITOZA (fagocitoza i pinocitoza)RASTVORENIH ORGANSKIH MOLEKULA ili SUSPENZIJE (izumrli i živi zoo i fitoplankton)

pseudopodije→membranska vezikula→hranljiva vakuola→enzimi sekundarne vakuole→transport u citoplazmu→enzimi sekundarne vakuole→transport u citoplazmu→egzocitoza nesvarenih materija

3. ISHRANA SUSPENZIJOM - IZUMRLI I ŽIVI ZOO I FITOPLAKTON detritus, bakterije, alge, spore, larve, sitni beskičmenjaci

“FILTER-FEEDING”

bičevi ili cilije,Ciliata, Porifera,Tunicata

mukus na trepljastom epiteluktenidijalnih škrga Mytilus-a

mukus na škrgama

usta

inhalacionisifon

ekshalacionisifon

4. ISHRANA TEČNOM HRANOM – modifikovani usni aparati za bodenje,sečenje,sisanje,srkanje

Cestodes, Hirudinea, komarci, muve, krpelji, neki slepi miševi

pljosnati crvi izbacuju ždrelo u telo žrtve, mišići ždrela vrše usisavanje telesnih tečnosti i luče proteolitičke enzime

komarci proboscis za bušenje sa maxille-ama

beskičmenjaci i neki kičmenjaci aparati za sečenje telesnog zida žrtve i lizanje krvi

crna muva→oštre mandibule i sunđerast labium za upijanje krvi

(antikoagulanti i enzimi)

crna muva→oštre mandibule i sunđerast labium za upijanje krvislepi miševi →oštrim zubima seku kožu stoke i polako ližu krv koja curi

(antikoagulanti i analgetik)

proboscis

maxillae

kanal za usisavanjemišići

ždrela

salivacionikanal

modifikovani ekstremiteti bogomoljke i jastoga

gutanje “neaktivne” hrane (crvi, neki rakovi)

struganje, bušenje (radula mekušaca)

5. ISHRANA KRUPNIM ČESTICAMA – hvatanje plena (modifikovani ekstremiteti, hitinskestrukture beskičmenjaka, kljun, zubi)

gutanje sa ili bez maceracije

modifikovani zubi zvečarke

VARENJE

HRANEHRANE

SLOŽENI, VIŠESTEPENI PROCES RAZGRADNJEMAKROMOLEKULA HRANE DO MONOMERA

-gradivnih molekula i izvora energije-

TIPOVI VARENJA HRANE

UNUTARĆELIJSKO VARENJE: enzimi u ćeliji, deluju u citoplazmi i organelamahrana dospeva ENDOCITOZOM u ćelijuProtozoa, Porifera i kao dodatno Mollusca,Coelenterata

MEMBRANSKO VARENJE: enzimi vezani za plazma membrane enterocita tankog crevaoligopeptidaze, oligosaharidaze ERGOMI, FUNKCIONALNI BLOKOVI na apikalnoj membrani

enzimske komponente

VANĆELIJSKO VARENJE: enzimi se sintetišu u žlezdanim ćelijama i luče u lumen GITCephalopoda, Annelida, Crustacea, Insecta, Chordata

egzokrine žlezde: pljuvačne žlezde, egzokrini pankreas, jetra

enzimske komponente- hidroliza supstrata-

transportne komponente-apsorpcija produkata hidrolize-

AKTIVACIJA KATALITIČKE SUBJEDINICE →→→→ KONFORMACIONE PROMENE TRANSPORTNE

VARENJE HRANE

U DIGESTIVNOM TRAKTUU DIGESTIVNOM TRAKTU

DIGESTIVNI TRAKT

FUNKCIONALNADIFERENCIJACIJA

unošenjehrane

skladištenje, mešanje

mehaničkadezintegracija

transport hrane

skladištenje, mešanjehrane

hidroliza

apsorpcija

formiranjeevakuacijakrajnjih

produkata

ENTERIČKI NERVNI SISTEM

— “urođena” inervacija digestivnog trakta

— čine je mienterični (Auerbahov) i submukozni (Mejsnerov) pleksus

— povezan sa vegetativnim sistemom i brojnim endokrinim, parakrinim i autokrinim stimulusima (preko 20 različitih stimulusa, npr. ACh, VIP, NO, različitih stimulusa, npr. ACh, VIP, NO, supstanca P)

PERISTALTIKA

— sprovodi hranu od usta do anusa

PREDNJE CREVO

USNA DUPLJA, ŽDRELO (PHARYNX),

JEDNJAK (OESOPHAGUS)

PLJUVAČNE ŽLEZDE— održavaju oralnu kavitaciju vlažnom kako bi nosioci ukusa i mirisa stupili u kontakt sa svojim receptorima i “podmazanom” kako bi se izbegla mehanička abrazija— baktericidno i bakteriostatičko dejstvo (lizozim lizira kapsule bakterija, sialoperoksidaza oksiduje tiocijanat do antibakterijskog agensa hipotiocijanata, laktoferin uklanja Fe iz pljuvačke, koji je neophodan za rast bakterija)— sekrecija Ca i P neophodnog za formiranje i održavanje strukture zuba— sekrecija amilaze kojom započinje razgradnja skroba— TERMOREGULACIJA

SEROZNE ĆELIJE (sitne zimogene granule) →→→→ luče αααα amilazu

MUKOZNE ĆELIJE (krupnije granule) →→→→luče mucin

mukozne>serozne

serozne ćelije

serozne>mukozne

glandulae sublinguales

glandulae parotis

glandulae submaxillares

jezik

REGULACIJA LUČENJA PLJUVAČKE

suspenzijaguska

kopanješljuka

sekutići

očnjaci

kutnjaci pretkutnjaci

sekutići

semenkekrstokljuna

vrana

ribolovacčaplja

soko

očnjaci

kutnjaci

GUTANJE HRANE

VOLJNA FAZA GUTANJA HRANEjezik gura hranuvazduh

otvoren epiglotis

T

REFLEKSNA FAZA GUTANJA HRANEperistaltički pokreti, kontrakcija mišića jednjaka

nepce pokriva ždrelo

epiglotis zatvararespiratorni put

otvara se gornjisfinkter jednjaka

hrana ulazi u jednjak

nepce se opušta

epiglotis otvara put vazduhu

hrana se potiskuje peristaltičkimpokretima mišića jednjaka

JEDNJAK sadrži veliki brojjednostavnih mukoznih žlezda koje luče sluz i štite zid od mehaničkog oštećenja hranom

ESOPHAGUS (jednjak)

— sprovodi hranu i tečnosti od ždrela u želudac putem peristaltičkih pokreta

— složena mišićna građa (gornja trećina skeletna,srednji deo skeletna i glatka,zadnja trećina glatka muskulatura)

— 2 mišićna sloja(spoljašnji longitudinalni iunutrašnji kružni)

— sadrži veliki brojjednostavnih mukoznih žlezda koje luče sluz i štite zid od mehaničkog oštećenja hranom

GASTRO-EZOFAGEALNI spoj

— na mestu prolaska kroz dijafragmu jednjak se nastavlja u želudac

— ovde glatka muskulatura njegove zadnje trećine odebljava formirajući donji ezofagealni sfinkter

— od ovog mesta ezofagealna mukoza prelazni u gastričnu mukozu (Z linija)

EZOFAGEALNI sfinkter

— peristaltika jednjaka započinje gutanjem koje je kontrolisano vagusom

— postganglijski neuroni vagusa locirani u mienteričnom pleksusu jednjaka kontrolišu talase ritmičkih kontrakcija i relaksacija mišića jednjaka kojima se hrana spušta u želudacspušta u želudac

— relaksirajući tonus sfinktera je viši od onog u želucu, što sprečava refluks bolusa

SREDNJE CREVO

GRAĐA ŽELUCA

kardijafundus

uzdužni

kružni

kosi

antrum

pilorus

kosimišići

kružni mišići

uzdužni mišići

seroza

lamina propriakapilari, neuroni, mast ćelije

lamina muscularis

mukoza

submukoza

kosi mišići

kružni mišići

MOTORIKA ŽELUCARitmička kardija→ pilorusTonička fundus

VARENJE U ŽELUCU

— funkcionalna organizacija želudačnih žlezda vezana za lokaciju

— kardijačne žlezde sadrže samo mukozne ćelije koje štite zid želuca i vlaže bolus

— fundusne (gastrične) žlezde nekoliko tipova ćelija: mukozne, nekoliko tipova ćelija: mukozne, parijetalne (luče HCl i unutrašnji faktor koji kompleksira vitamin B12), ECL ćelije (luče histamin) i zimogene (luče pepsinogen)

— pilorusne žlezde poseduju mukozne ćelije, neuroendokrine G-ćelije koje luče gastrin i D-ćelijekoje luče somatostatin (inhibira oslobađanje gastrina)

PARIJETALNE ĆELIJE

— aktivacija parasimpatičkim sistemom, ECL ćelijama i gastrinom, inhibicija somatostatinom (D ćelije)

— složen proces hemijskih razmena u cilju stvaranja HClstvaranja HCl

PARIJETALNE ĆELIJE

— “cefalična” i “gastrična” faza

MUKOZNA ODBRANA

SASTAV ŽELUDAČNOG SOKA

Dnevno se izluči 1 do 2l želudačnog sokaBezbojna, bistra tečnost, jako kisele reakcije (pH< 2)99% H2O, K+, Na+, Mg 2+, H+, Cl-, SO42-, PO42-,mucin, mukopolisaharid (1mm), pokriva zid želuca i štiti ga od HCl i digestivnih enzimaPepsin (pH=1.8-3.5) vari proteine do peptidaHimozin razlaže kazein mleka na parakazein i albumozuRenin endopeptidaza želuca mladunaca koja dovodi do stvaranja Ca-kazeinata od kazeina mlekaŽeludačna lipaza - tributiraza razlaže samo već emulgovane masti (majonez, sladoled)Želudačna amilaza (minorna uloga u hidrolizi skroba), gelatinaza (proteoglikani mesa)Želudačna amilaza (minorna uloga u hidrolizi skroba), gelatinaza (proteoglikani mesa)

FUNKCIJA ŽELUCA

Deponuje i meša hranuLuči HCl, sluz, pepsinogen i hormoneApsorpcija minimalna zbog sluzi i `tight junctions`U manjoj meri apsorbuju se u krv voda, alkohol i glukozaStvara UF, neophodan za apsorpciju vitamina B12 u završnom delu ileuma, koji utiče na eritropoezuIma baktericidno dejstvo

TANKO CREVO

DELOVI TANKOG CREVA

— duodenum, jejunum i ileum

— duodenum 25cm, ostatak oko 6-7m (od toga jejunum 40% i ileum 60%)

— apsorptivna površina jejunuma veća od ileuma

DUODENUM

JEJUNUM & ILEUM

— apsorptivna površina jejunum i ileuma veoma povećana naborima crevne sluzokože (crevne resice) i naborima enterocita (vili i mikrovili)— snažan imuni sistem— promene od proksimalnog jejunuma ka terminalnom ileumu:broj i dužina vilija opada, a broj mukoznih ćelija i gustina limfnih čvorova raste (apsorptivna površina jejunuma veća od ileuma)

EPITEL TANKOG CREVA— enterocite— “Goblet” ćelije luče mukus— Liberkinove kripte izvor novih enterocita i Paneth-ovih ćelija koje luče lizozim

CREVNA RESICAapsorptivneepitelijalne

ćelije

mikroresice

APSORPTIVNA JEDINICA

mikroresice

Gobletćelije

centralnilakteal

arteriolavenula

GRAĐA PANKREASA

— glava, telo i rep

— egzokrini pankreas (acinusne ćelije) luči pankreasni sok u tanko crevo preko Wirsungovog i Santorinijevog duktusa

— bezbojna tečnost pH=7.6-8.2 (dnevno se izluči 1.5 do 2l, tokom varenja pet do 20 puta veća sekrecija)

— sastoji se od vodene komponente (H O, HCO -, elektroliti) i proteinske (H2O, HCO3-, elektroliti) i proteinske komponente (tripsinogen, himotripsinogen, prokarboksipeptidaze, amilaza, lipaza

— funkcija pankreasnog soka je da neutrališe želudačnu kiselinu i time omogući delovanje pankreasnih enzima

— endokrini pankreas (Langerhansova ostrvca) tri tipa ćelija: A (insulin), B (glukagon) i D (somatostatin)

PANKREASNA SEKRECIJA

Kontrola pankreasne sekrecija dvojaka:

— neuralna putem parasimpatičkog sistem koji stimuliše acinusne ćelije da luče enzime i

— hormonima duodenuma: sekretinom i holecistokininom (CCK)(CCK)

— sekretin nastaje kao odgovor na pad pH crevnog soka duodenuma i stimuliše acinusne ćelije da luče pankreasni sok baznog pH (H2O, HCO3-)

— CCK nastaje kao odgovor na prisustvo masti u duodenumu (i prdnjem jejunumu) i stimuliše acinusne ćelije da luče enzime

GRAĐA JETRE

Težina 1.2-1.5 kg

PORTALNI KRVOTOK

— portalna vena: krv iz GI trakta

BILIARNI SISTEM

ŽUČNA KESICA

SASTAV ŽUČI

Hepatocite luče 900 ml žučnog soka/24hTamno žuta tečnost, slabo alkalne reakcije (pH= 7.4)Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3

-

Žučne soli, žučni pigmenti, holesterol, fosfolipidi, lecitin, IgA

450 ml/24h žuči se deponuje u žučnoj kesi → žuč se koncentruje 10-20xstubičaste epitelijalne ćelije reapsorbuju H2O, Na+, Cl-...

Žuč u žučnoj kesi ima:5x↑ žučnih soli/100ml3-9x↑holesterola7.5x↑ bilirubina2.5x↑ K+

4.5x↑ Ca2+

4x↓ Cl-

↑H+

Na+

H+

Na+ Na+K+

K+

Cl- Cl- Cl-

↑H

HCO3-

H2O

H2O H2O

FUNKCIJE JETRE

Biohemijska laboratorija organizmaMetaboliše, detoksifikuje i inaktivira steroide i druge hormone, lekove, toksineKupfferove ćelije odstranjuju patogene agense krviAktivira hormone i vitamine (T4→T3, vit D)Skladišti vitamine (A, D, B12)Ekstrakcija produkata varenja hrane iz krvikrviMetabolizam masti, ugljenih hidrata, proteinaSkladištenje (glikogen)Sinteza (holesterol, svi proteini plazme, ketoni...)Sinteza fibrinogena, protrombina...→koagulacija krvi

MOTILITET TANKOG CREVA

— 2 tipa pokreta

— segmentacija meša i bućka crevni sadržaj

— peristaltički pokreti pomeraju crevni sadržaj distalno

— u određenim momenitima moguća i reverzna peristaltikareverzna peristaltika

— u odsustvu hrane na svakih 1-2 sata javlja se peristaltički talas koji počinje u želucu i prostire se celom dužinom tankog creva (migracioni motor)

— migracioni motor (aktivnost regulisana motilinom) služi za pražnjenje tankog creva (čime se broj bakterija u njemu održava na niskom nivou)

DIGESTIJA PROTEINAmešoviti tip varenja

(vanćelijsko + membransko)

DIGESTIJA UGLJENIH HIDRATAmešoviti tip varenja

(vanćelijsko + membransko)

DIGESTIJA MASTIvanćelijsko varenja

(kompletno u lumenu creva)

APSORPCIJA VITAMINA I ELEMENATA

FUNKCIJE TANKOG CREVA

�Završna hidroliza molekula�Apsorpcija�Resinteza�Endokrina (sekretin, CCK, gastrin, motilin...)

DEBELO CREVO

Mukoza debelog creva� ne luči enzime

� nema crevne resice↓

�ne učestvuje u varenju�ne učestvuje u apsorpciji hrane�apsorpcija vode i elektrolita

uzlazni deo

hepatičkafleksura

poprečni deo

slezinskafleksura

silazni deo

colon

Sadrži Lieberkühnove kriptekoje luče mukus bogat K+ i HCO3

-

Mukus drži fekalne materije zajedno,štiti zid creva od mehaničkog oštećenja iima antibakterijsko dejstvo

cekum

deo

rektum

anus

MOTILITET DEBELOG CREVA

— 2 tipa pokreta

— pendularni pokreti povećavaju kontakt fecesa i epitela creva zbog što bolje apsorpcije vode i elektrolita

— peristaltički pokreti pomeraju crevni sadržaj distalno (masovna peristaltika prema rektumu)

DEFEKACIJA

— 2 tipa relaksacije sfinktera

— nevoljna relaksacija unutrašnjeg sfinktera (parasimpatički splanhički nerv)

— voljna relaksacija spoljašnjeg sfinktera(somatski pundealni nerv)

KONTROLA APETITA