Anatomi og Fysiologi II (Norsk)

Som du har lært, prosessen med mekanisk fordøyelsen er relativt enkel., Det innebærer fysisk nedbryting av mat, men ikke endre sin kjemiske sammensetningen. Kjemisk fordøyelsen, på den annen side, er en kompleks prosess som reduserer mat i dens kjemiske byggesteiner, som deretter absorbert å gi næring til cellene i kroppen. I dette avsnittet, vil du se nærmere på prosesser i kjemisk fordøyelsen og absorpsjon.

Kjemisk Fordøyelsen

Stor mat-molekyler (for eksempel proteiner, lipider, nukleinsyrer, og stivelse) må brytes ned i underenhetene som er små nok til å bli absorbert av slimhinnen i fordøyelseskanalen. Dette oppnås ved enzymer gjennom hydrolyse. Mange enzymer som er involvert i kjemisk fordøyelsen er oppsummert i Tabell 1.

Tabell 1.,ic enzymes					Pancreatic amylase	Pancreatic acinar cells	Polysaccharides (starches)	α-Dextrins, disaccharides (maltose), trisaccharides (maltotriose)
Pancreatic enzymes	Pancreatic lipase	Pancreatic acinar cells	Triglycerides that have been emulsified by bile salts	Fatty acids and monoacylglycerides
Pancreatic enzymes	Trypsin*	Pancreatic acinar cells	Proteins	Peptides
*These enzymes have been activated by other substances.,

Karbohydrater Fordøyelsen

Den gjennomsnittlige Amerikanske kostholdet er om lag 50 prosent karbohydrater, som kan bli klassifisert i henhold til antall monomers de inneholder enkle sukkerarter (monosakkarider og disaccharides) og/eller komplekse sukkerarter (polysakkarider). Glukose, galaktose og fruktose er de tre monosakkarider som vanligvis forbrukes og er lett absorberes., Din fordøyelseskanal systemet er også i stand til å bryte ned disaccharide sukrose (vanlig bord sukker: glukose + fruktose), laktose (melkesukker: glukose + galaktose) og maltose (korn sukker: glukose + glukose), og polysakkarider glykogen og stivelse (kjeder av monosakkarider). Dine organer ikke produsere enzymer som kan bryte ned de fleste fibrøs polysakkarider, slik som cellulose. Mens ufordøyelig polysakkarider ikke gi noen ernæringsmessig verdi, de gir kostfiber, noe som bidrar til å drive mat gjennom fordøyelseskanalen.,

kjemisk fordøyelsen av stivelse begynner i munnen og har blitt gjennomgått ovenfor.

I den lille tarmen, bukspyttkjertelen amylase gjør de ‘tunge løft» for stivelse og karbohydrater fordøyelsen (Figur 2). Etter amylases bryte ned stivelse i mindre fragmenter, pensel grensen enzymet α-dextrinase begynner å jobbe på α-dextrin, bryte av en glukose enhet om gangen. Tre børste grensen enzymer hydrolyze sukrose, laktose, og maltose til monosakkarider., Sucrase deler sukrose til ett molekyl av fruktose og ett molekyl glukose; maltase bryter ned maltose og maltotriose i to og tre glukose molekyler, henholdsvis, og laktase bryter ned laktose i ett molekyl glukose og ett molekyl av galaktose. Ikke nok laktase kan føre til laktose intoleranse.

Protein Fordøyelsen

Proteiner er polymerer som består av aminosyrer bundet sammen av peptid obligasjoner for å danne lange kjeder., Fordøyelsen, reduserer dem til sine bestanddeler aminosyrer. Du vanligvis konsumerer omtrent 15 til 20 prosent av det totale kaloriinntaket som protein.

fordøyelsen av protein starter i magen, hvor HCl og pepsin bryter proteiner i mindre polypeptides, som deretter reise til tynntarmen. Kjemisk fordøyelsen i tynntarmen er fortsatt av pankreas enzymer, inkludert chymotrypsin og trypsin, som hver handle på bestemte obligasjoner i aminosyre-sekvenser., På samme tid, celler børste grensen skiller ut enzymer som aminopeptidase og dipeptidase, som videre brytes ned peptid kjeder. Dette resulterer i molekyler som er små nok til å gå inn i blodbanen.

Lipid Fordøyelsen

Et sunt kosthold grenser lipid inntak til 35 prosent av det totale kaloriinntaket. Den mest vanlige kosttilskudd lipider er triglyserider, som er laget av glyserol molekyl som er bundet til tre fettsyrer kjeder. Små mengder av kosttilskudd kolesterol og fosfolipider er også fortært.

De tre lipases ansvarlig for lipid fordøyelsen er lingual lipase, mage lipase, og bukspyttkjertelen lipase. Imidlertid, fordi bukspyttkjertelen er bare indirekte kilde til lipase, nesten alle lipid fordøyelsen skjer i tynntarmen., Bukspyttkjertelen lipase bryter ned hver triglyserid i to frie fettsyrer og en monoglyceride. Fettsyrer omfatter både kort-kjeden (mindre enn 10 til 12 karbonatomer) og long-chain-fettsyrer.

– nukleinsyre Fordøyelsen

nukleinsyrer DNA og RNA finnes i de fleste matvarer du spiser. To typer bukspyttkjertelen nuclease er selv ansvarlig for sine fordøyelsen: deoxyribonuclease, som fordøyer DNA, og ribonuclease, som fordøyer RNA., Den nukleotider produsert av denne fordøyelsen er videre brutt ned av to intestinal børste grensen enzymer (nucleosidase og fosfatase) i pentoses, fosfater, og nitrogenholdige baser, som kan bli absorbert gjennom fordøyelseskanalen veggen. Den store mat molekyler som må brytes ned i underenhetene er oppsummert i Tabell 2.

Tabell 2.,		Karbohydrater	Monosakkarider: glukose, galaktose og fruktose
Proteiner	Enkelt aminosyrer, dipeptides, og tripeptides
Triglyserider	Monoacylglycerides, glyserol, og frie fettsyrer
nukleinsyrer	Pentose sukker, fosfat, og nitrogenholdige baser

Absorpsjon

Den mekaniske og fordøyelsesenzymer prosesser har ett mål: for å konvertere mat til molekyler som er små nok til å bli absorbert av epitelceller i tarmen tarmtotter., Den absorptive capacity av fordøyelseskanalen er nesten uendelige. Hver dag, fordøyelseskanalen prosesser opp til 10 liter av mat, væske, og GI sekreter, men mindre enn en liter går over i tykktarmen. Nesten alle inntatt mat, 80 prosent av elektrolytter, og 90 prosent av vannet er absorbert i tynntarmen. Selv om hele tynntarmen er involvert i opptaket av vann og lipider, mest absorpsjon av karbohydrater og proteiner skjer i jejunum. Spesielt, galle salter og vitamin B12 er absorbert i terminalen til huden., Etter den tid chyme går fra huden i tykktarmen, det er egentlig ufordøyelig mat rester (hovedsakelig anlegg fibre som cellulose), litt vann, og millioner av bakterier.

Absorpsjon kan skje gjennom fem mekanismer: (1) aktiv transport, (2) passiv diffusjon, (3) fasilitert diffusjon, (4) co-transport (eller aktiv sekundær transport), og (5) endocytosis., Som du husker fra Kapittel 3, aktiv transport refererer til bevegelsen av et stoff over en celle membranen kommer fra et område med lavere konsentrasjon til et område med høyere konsentrasjon (opp konsentrasjonen gradient). I denne typen transport, proteiner i cellemembranen fungere som «pumper», ved hjelp av mobilnettet energi (ATP) for å flytte stoffet., Passiv diffusjon refererer til bevegelse av stoffer fra et område med høyere konsentrasjon til et område med lavere konsentrasjon, mens fasilitert diffusjon refererer til bevegelse av stoffer fra et område med høyere til et område med lavere konsentrasjon ved hjelp av en carrier protein i cellemembranen. Co-transport bruker bevegelse av ett molekyl gjennom membranen fra høyere til lavere konsentrasjon til makten bevegelse av en annen fra lavere til høyere. Til slutt, endocytosis er et transport prosess hvor cellen membran engulfs materiale. Det krever energi, vanligvis i form av ATP.,

Fordi cellen plasma-membranen er bygd opp av hydrofobe fosfolipider, vann-løselige næringsstoffer må bruke transport molekyler som er integrert i membranen inn i cellene. Videre stoffer kan passere mellom epitelceller av tarmslimhinnen fordi disse cellene er bundet sammen av tett veikryss. Dermed stoffer kan bare skrive inn blod kapillærer ved å passere gjennom apical overflater av epitelceller og i den interstitielle væsken. Vann-løselige næringsstoffer inn i kapillært blod i villi og reise til leveren via nedsatt portvenen.,

I motsetning til vannløselige næringsstoffer, fettløselige næringsstoffer kan diffuse gjennom plasma membran. Når du er inne i cellen, de er pakket for transport via foten av celle, og skriv deretter inn lacteals av villi til å bli transportert av lymfekar til den systemiske sirkulasjonen via thorax duct. Opptaket av de fleste næringsstoffer gjennom slimhinnen i tarmen villi krever aktiv transport drevet av ATP. Ruter av absorpsjon for hver mat kategori er oppsummert i Tabell 3.,

Tabell 3.,ids					Simple diffusion	Capillary blood in villi	Liver via hepatic portal vein
Lipids	Glycerol	Simple diffusion	Capillary blood in villi	Liver via hepatic portal vein
Lipids	Nucleic acid digestion products	Active transport via membrane carriers	Capillary blood in villi	Liver via hepatic portal vein

Carbohydrate Absorption

All carbohydrates are absorbed in the form of monosaccharides., Tynntarmen er svært effektiv på dette, absorberende monosakkarider på en anslått pris på 120 gram per time. Alle normalt fordøyd karbohydrater er absorbert; ufordøyelig fiber er eliminert i avføringen. Den monosakkarider glukose og galaktose er transportert inn i epiteliale celler med felles protein bærere via aktiv sekundær transport (som er, co-transport med natrium ioner). Den monosakkarider la disse cellene via fasilitert diffusjon og angi kapillærer gjennom intercellulær clefts., Den monosaccharide fruktose (som er i frukt) er absorbert og transportert med fasilitert diffusjon alene. Den monosakkarider kombinere med transport proteiner umiddelbart etter disaccharides er brutt ned.

Protein Absorpsjon

Aktiv transport mekanismer, hovedsakelig i tolvfingertarmen og jejunum, absorbere mest proteiner som deres nedbrytningsprodukter, aminosyrer. Nesten alle (95 til 98 prosent) protein er fordøyd og absorbert i tynntarmen. Den type transportør som frakter en aminosyre varierer. De fleste operatører er knyttet til aktiv transport av natrium., Korte kjeder av to aminosyrer (dipeptides) eller tre aminosyrer (tripeptides) er også transportert aktivt. Imidlertid, etter at de går inn i absorptive epitelceller, de er brutt ned i sine aminosyrer før du forlater cellen og inn i kapillært blod via diffusjon.

Lipid Absorpsjon

Om lag 95 prosent av lipider er absorbert i tynntarmen. Galle salter ikke bare fart lipid fordøyelsen, de er også avgjørende for å absorpsjon av sluttprodukter av lipid fordøyelsen., Kortkjedede fettsyrer er relativt vannløselig og kan gå inn i absorptive celler (enterocytes) direkte. Til tross for at hydrofobe, den lille størrelsen av kortkjedede fettsyrer gjør det mulig for dem å bli absorbert av enterocytes via enkel diffusjon, og deretter ta samme vei som monosakkarider og aminosyrer i blodet kapillær av en villus.

De store og hydrofobe long-chain-fettsyrer og monoacylglycerides er ikke så lett suspendert i rennende intestinal chyme., Imidlertid, galle salter og lecithin kan løse dette problemet ved å kapsle dem i en micelle, som er en liten kule med polar (hydrofile) ender vendt mot vandig miljø og hydrofobe mynt slått til interiør, skaper en mottakelig miljø for lang kjede fettsyrer. Kjernen inneholder også kolesterol og fettløselige vitaminer. Uten micelles, lipider ville sitte på overflaten av chyme og aldri komme i kontakt med absorptive overflater av epitelceller. Micelles kan enkelt klemme mellom microvilli og komme veldig nær luminal celleoverflaten., På dette punktet, lipid stoffer avslutte micelle og absorberes via enkel diffusjon.

Den frie fettsyrer og monoacylglycerides som kommer inn i epitelceller er inkorporert i triglyserider. Den triglyserider er blandet med fosfolipider og kolesterol, og som er omgitt med et protein strøk. Dette nye komplekset, som kalles en chylomicron, er et vannløselig lipoprotein. Etter å ha blitt behandlet av Golgi apparatet, kylomikroner er gitt ut fra cellen. For store til å passere gjennom kjelleren membraner av blod kapillærer, kylomikroner i stedet angi de store porene i lacteals., Den lacteals kommer sammen for å danne lymfekar. Den kylomikroner er transportert i lymfekar og tom gjennom thorax kanalsystem i subclavia vene i sirkulasjonssystemet. En gang i blodet, enzymet lipoprotein lipase bryter ned triglyserider av kylomikroner til frie fettsyrer og glyserol. Disse nedbrytningsprodukter deretter passere gjennom kapillær vegger for å bli brukt til energi av celler eller lagres i fettvev som fett., Leveren celler kombinere de resterende chylomicron rester med proteiner, som danner lipoproteiner som transporterer kolesterol i blodet.

– nukleinsyre Absorpsjon

produkter av nukleinsyre fordøyelse—pentose sukker, nitrogenholdige baser, og fosfat ioner—fraktet av operatører over villus epitel gjennom aktiv transport. Disse produktene deretter inn i blodbanen.,

Mineral Absorpsjon

elektrolytter absorbert av tynntarmen er fra både GI sekreter og spist mat. Siden elektrolytter distansere til ioner i vann, de fleste er absorbert gjennom aktiv transport gjennom hele tynntarmen. Under opptaket, co-transport mekanismer resulterer i akkumulering av natrium ioner inne i cellene, mens anti-port mekanismer redusere kalium ion konsentrasjon inne i cellene. For å gjenopprette natrium-kalium-gradient over cellemembranen, en natrium-kalium pumpe som krever ATP pumper sodium ut og kalium i.,

generelt, alle mineraler som kommer inn i tarmen er absorbert, enten du trenger dem eller ikke. Jern og kalsium finnes unntak; de er absorbert i tolvfingertarmen i mengder som tilfredsstiller kroppens behov, slik:

Jern—Den ionisk jern er nødvendig for produksjon av hemoglobin er absorbert i slimhinnene celler via aktiv transport. Når slimhinnene inne i cellene, ionisk jern som binder seg til proteinet ferritin, lage jern-ferritin komplekser som lagrer jern helt nødvendig. Når kroppen har nok jern, og de fleste av de lagrede strykejern er tapt når utslitt epitelceller slough av., Når kroppen trenger jern for eksempel fordi det er tapt i løpet av akutt eller kronisk blødning, det er økt opptak av jern fra tarmen og økt utslipp av jern i blodet. Siden kvinner opplever betydelig strykejern tap under menstruasjon, og de har rundt fire ganger så mange jern transport proteiner i deres intestinal epitelceller som menn.

Kalsium—Blod nivåer av ioniske kalsium bestemme absorpsjonen av kalsium., Når blod nivåer av ioniske kalsium slippe, parathyreoideahormon (PTH) som skilles ut av parathyroid kjertler stimulerer frigjøring av kalsium ioner fra bein matriser og øker reabsorpsjon av kalsium via nyrene. PTH også upregulates aktivering av vitamin D i nyrene, som deretter fremmer intestinal kalsium ion-absorpsjon.

Vitamin Absorpsjon

tynntarmen suger til seg de vitaminene som forekommer naturlig i mat og kosttilskudd. Fettløselige vitaminer (A, D, E og K) er absorbert sammen med kosttilskudd lipider i micelles via enkel diffusjon., Dette er grunnen til at du rådes til å spise litt fet mat når du tar fettløselige vitamin kosttilskudd. Mest vannløselige vitaminer (inkludert de fleste B-vitaminer og vitamin C) også er absorbert av enkel diffusjon. Et unntak er vitamin B12, som er et veldig stort molekyl. Intrinsisk faktor utskilt i magen binder seg til vitamin B12, å hindre sin fordøyelse og skape et kompleks som binder seg til slimhinnene reseptorer i terminalen til huden, der det er tatt opp av endocytosis.

Vann Absorpsjon

Hver dag, om ni liter væske inn i tynntarmen. Om 2.,3 liter er inntatt i mat-og drikkevarer, og resten er fra GI sekret. Om lag 90 prosent av dette vannet er absorbert i tynntarmen. Vann-absorpsjon er drevet av konsentrasjonen gradient av vann: konsentrasjonen av vann er høyere i chyme enn det er i epitelceller. Dermed vannet beveger seg ned sin konsentrasjon gradient fra chyme inn i cellene. Som tidligere nevnt er mye av det resterende vannet er så absorbert i tykktarmen.

Kapittel Omtale

tynntarmen er stedet for de fleste kjemiske fordøyelsen og nesten alle absorpsjon., Kjemisk fordøyelsen pauser store mat molekyler ned i sine kjemiske byggesteiner, som deretter kan absorberes gjennom tarmveggen og inn i generelle sirkulasjon. Intestinal børste grensen enzymer og pankreas enzymer som er ansvarlig for de fleste av kjemisk fordøyelsen. Nedbrytningen av fett krever også galle.

de Fleste næringsstoffene absorberes av transport-mekanismer på apical overflaten av enterocytes. Unntakene er lipider, fettløselige vitaminer, og mest vannløselige vitaminer., Med hjelp av galle salter og lecithin, kosttilskudd fett er emulsified å danne micelles, som kan bære fett partikler til overflaten av enterocytes. Der micelles utgivelsen deres fett for å spre på tvers av cellemembranen. Fett er deretter satt sammen til triglyserider og blandet med andre lipider og proteiner i kylomikroner som kan passere inn lacteals. Andre absorbert monomers reise fra blod kapillærer i villus til nedsatt portvenen og deretter til leveren.,

Self Check

Svar på spørsmålet(s) nedenfor for å se hvor godt du forstår emnene som er nevnt i forrige avsnitt.