AZ EMÉSZTŐKÉSZÜLÉK MŰKÖDÉSE I. Novotniné Dr. Dankó Gabriella Debreceni Egyetem AGTC
A GYOMOR, A BELEK A MÁJ ÉS A HASNYÁLMIRIGY MŰKÖDÉSE
AZ EMÉSZTŐKÉSZÜLÉK FELOSZTÁSA EMÉSZTŐ CSATORNA Előbél Középbél Utóbél szájüreg epésbél vakbél garatüreg éhbél remesebél nyelőcső csípőbél végbél gyomor JÁRULÉKOS MIRIGYEK Nyálmirigyek Fültőmirigy Áll alatti mirigy Nyelv alatti mirigy Emésztő mirigyek Máj Hasnyálmirigy
Az emésztőkészülék a külvilág betüremkedése, de védőgát szerepe is van. Az emlősök és a madarak emésztőkészüléke morfológiailag és funkcionálisan rendkívül változatos, ami az egyes fajok eltérő táplálkozási sajátosságiból ered. Táplálkozás-élettani szempontból húsevőket (carnivora) növényevőket (herbivora) és mindenevőket (omnivora) különböztetünk meg. Emésztés-élettani szempontból a háziállatokat a természetben kialakult táplálkozási viszonyaik alapján osztályozzák.
Egyes háziállatfajokban a maternalis immunitás szinte kizárólag colostralis eredetű, vagyis az immunglobulinokat az újszülött állatok az emésztőkészüléken keresztül veszik fel. Az emésztőtraktus az egyedfejlődés során jelentős változáson megy keresztül (enzimszekréció-változás, bél felszívó tevékenységének változása, mikrobiális változások).
A gyomor-bél csatorna a szervezet legnagyobb endokrin egysége. A legfontosabb gastrointestinalis peptidek a gasztrin, szekretin, kolecisztokinin-pankreozamin (CCKPZ), illetve a gyomorműködést gátló peptid (GIP), a motilin és az enteroglukagon. Idegvégződésekből, illetve egyéb eredetű sejtekből felszabaduló peptidek: szomatosztatin, vazoaktív intestinális peptid (VIP), endorfinok. Mivel ezek az anyagok az agyban is kimutathatók agy-bél peptideknek is nevezik őket.
A GYOMOR (ventriculus) A gyomor az emésztőcsőnek zsákszerűen tágult szakasza, amely a rekesz és a máj mögött, a hasüregben helyeződik. Részei: cardia-fundus-corpusantrum-pylorus. Egyszerű gyomor: csak egyrétegű hengerhámmal fedett mirigytartalmú nyálkahártya Összetett gyomor: nyelőcsőtípusú + mirigyes nyálkahártya
A gyomor falát 3 réteg, a nyálkahártya (tunica mucosa), az izomréteg (tunica muscularis) és a savóshártya (tunica serosa) alkotja. A nyálkahártya szerkezete szerint elkülöníthető két része közül a pars oesophagea enyhén redőzött, mirigy nélküli, fehér, fénylő, alacsony papillákat képez. Hámja többrétegű elszarusodó laphám. A pars intestinalis vörös árnyalatú, bársonyos tapintatú, hálószerű redőket, közöttük mezőket képez. A mezőkben tűhegyes, tölcsér alakú mélyedések, gyomorgödröcskék vannak. Ide vezetnek a gyomor mirigyeinek nyílásai. A nyálkahártya hámja egyrétegű hengerhám.
A pars intestinalison a nyálkahártya saját kötőszöveti rétegében a gyomor mirigyei helyeződnek, melyek 3 félék lehetnek: - Cardiamirigyek (mucin) - Fundusmirigyek (sósav és pepszinogén) - Pylorusmirigyek (mucin, kevés pepszinogén, G sejt: gasztrin)
A gyomor feladatai Tárolja az elfogyasztott takarmányt és szakaszossá teszi a mozgását a vékonybél felé Saját vagy más forrásból származó enzimei segítségével megkezdi a tápanyagok emésztését Csökkenti a veszélyét annak, hogy mérgező vagy károsító anyagok jussanak a vékonybélbe, a takarmánnyal a szervezetbe került kórokozókat elpusztítja A gyomorfal termeli a gastrin nevű szöveti hormont és a vörösvértest termeléshez és a B 12 vitamin felszívódáshoz szükséges intrinsic faktort (transzkorrint) A víz és egyes kismolekulájú anyagok (alkohol gyógyszerek) már a gyomor nyálkahártyáján felszívódnak
Chymus: a gyomortartalom gyomornedvvel keveredett egysége. A tiszta gyomornedv színtelen, víztiszta, erősen savas folyadék. Fajsúlya 1,002 és 1,006 g/l, ph értéke 0,9-1,5 közötti. Mennyisége állatfajtól, takarmány mennyiségtől és minőségtől függően változó: ló: 10-30 l, sertés 8-15 l, kutya: 0,5-3 l naponta. A gyomornedv 95%-a víz, szárazanyag tartalmát szerves és szervetlen részek alkotják. Szerves: fehérjebontást végző pepszin enzim, mely belső peptidkötéseket hasít (endopeptidáz) A kérődzők fiatal egyedeinek gyomornedvében tejfehérje bontó rennin (oltóenzim) van, mely a tej kazeinjét parakazeinné alakítja, miközben a tej megalvad. Szerves alkotó még a B 12 vitamin felszívódást segítő intrinsic faktor. Szervetlen alkotók közül a sósav a legjelentősebb. A fundusmirigyek fedősejtjeiben termelődik, jelentős energiafelhasználás mellett. A cardia és pylorus mirigyek mucinban gazdag nyálkát termenek, mely védi a gyomorfalat a sósav hatásától.
A gyomorürülés megkezdődik, amint a gyomorba kerülő táplálék a keverő-emésztő hatástól folyékony-pépes chymussá alakul. A gyomorürülést elsősorban a vékonybél elejére kerülő chymus fizikai és kémiai tulajdonságai szabályozzák. Bár a táplálék viszonylag hosszú ideig tartózkodik a gyomorban, abból gyakorlatilag felszívódás nem történik (illetve egyes mérgek és az alkohol jelentős mennyiségben szívódik itt fel) /! A kérődzők előgyomraiból számottevő mennyiségű tápanyag szívódik fel és jut a szervezet közti anyagcseréjébe!/
A GYOMORMOZGÁSOK ÉS A GYOMORNEDV ELVÁLASZTÁS NEUROHORMONÁLIS SZABÁLYOZÁSA (1.) SERKENTÉS a./ feji (cephalikus) szakasz (n.x.) - csak neurális, paraszimpatikus - szájból kiinduló feltétlen reflex - semleges ingerekre feltételes reflexek, asszociációk (pl. Pavlov kutyája) b./ gyomorból kiinduló (gasztrikus) szakasz - Neurohormonális - n.x közvetlenül serkeni a fundus-mirigyek szekrécióját+ - Gasztrin (gyomor G-sejtei által termelt szövethormon, alkohol, pepton, gyomortágulás hatására) termelődést serkenti - Fokozódik a vérkeringés és a fundus mirigyek szekréciója c./ bélből kiinduló (intestinálsi) szakasz - Csak hormonális - Epésbél-szövethormonok pl. az intestinális gasztrin (enterokinin) termelődik az epésbél nyálkahártyájában, amelyek stimulálják a gasztrikus szekréciót.
A feji (cephalikus) szakasz vizsgálata (Pavlov-féle áletetési kísérlet) A feltétlen reflexre a későbbiek során feltételes reflex is épülhet.
A GYOMORMOZGÁSOK ÉS A GYOMORNEDV ELVÁLASZTÁS NEUROHORMONÁLIS SZABÁLYOZÁSA (2.) GÁTLÁS a./ enterogasztrikus reflex (gyomortartalom, chymus, a vékonybélben) b./ duodenumból felszabaduló hormonhatású anyagok: szekretin, CCK (colecisztokinin), GIP (gastrin inhibin protein), VIP (vasoactive intestinal peptide), szomatosztatin (savas phra, zsír, hipertóniás cukoroldat hatására) c./ feltételes reflexek (vészreakció, szimpatikotónia)
A sertés gyomoremésztésének sajátosságai Élettani viszonyok között a sertés gyomra sohasem ürül ki teljesen, a nagygörbület mentén mindig marad vissza bizonyos mennyiségű gyomortartalom (hagymahéj szerű illeszkedés) Az eltérő rétegek ph értéke jelenősen különbözik (proteolitikus és amiloproteolitikus szakasz). Az egyhónaposnál fiatalabb sertések gyomrában a sósavszekréció hiányos, a gyomorban megtelepedő baktériumok (Lactobacillusok) tejsav termelésének hatására áll be a 3,5-5,0 közötti ph az első hetekben. A pepszinaktivitás 3-4 hetes korig nem ér el jelentős szintet. A kazein alvasztása a malacok gyomrában is bőségesen termelődő rennin hatására megy végbe.
A kérődzők emésztésének sajátosságai A kérődzők előgyomraiban (bendő, recés, százrétű) nem termelődik emésztőnedv, az itt élő baktériumok fermentatív jellegű emésztést végeznek. A mikrobás fementáció fő termékei a rövid szénláncú zsírsavak, vagy illózsírsavak, amelyek felnőtt kérődző energiaforrásának döntő hányadát képviselik. Az enzimes emésztés az oltógyomorban, illetve a vékonybélben folyik. A tejtáplálás időszakában a kérődzők gyomra együregű gyomorként viselkedik.
A ló emésztésének sajátosságai A ló együregű gyomrú növényevő állat. Nagy űrtartalmú vakbele van, melyben élénk mikrobiális élet zajlik viszonylag sok rostot tudnak megemészteni (a takarmány nyersrostjának 50-55%-át). Testtömegükhöz képest viszonylag kicsi a gyomruk (10-18 l) fontos a naponta többszöri etetés. Érzékenyek az emésztőszervi megbetegedésekre a takarmány minőségére fokozottan kell ügyelni. Ló esetében rendkívül ritkán lehet hányást megfigyelni, mert a gastrooesophagealis spinchter tónusa kifejezettebb és a nyelőcső hegyes szögben szájadzik a gyomorba az akut gyomortágulás akár gyomorrepedést is előidézhet.
A hányás védekező reflex, központja nyúltvelőben van. Rudas és Frenyó 1995
A BÉLCSŐ (intestinum) A vékonybél szakaszai: - Epésbél v. nyombél v. patkóbél (duodenum) - Éhbél (jejunum) - Csípőbél (ileum) Tevékenységei: - A béltartalom összekeverése az emésztőenzimekkel, illetve az epével, aminek következménye a fehérjék, zsírok, szénhidrátok lebomlása - Az alapelemeire bontott tápanyagok felszívódási lehetőségeinek megteremtése nagy felületen - A béltartalom továbbítása a vastagbélbe A vékonybél nyálkahártyájának egész felületén sűrű, vékony, fonálszerű bélbolyhok (villi intestinales) emelkednek ki, és növelik meg a felszívási felületet.
Az éhbél szerkezete (a bélboholy) Liberkühn mirigyek proteoés amilolitikus enzimeket, antibakteriális anyagokat termelnek Brunner-féle mirigyek: pylorusmirigyhez hasonló váladékot termelnek Kehelysejtek- mucint termel Payer-plakkok: a középbél submucosájában lévő nyiroktüszők
A vékonybélben az emésztést azok a mirigyek segítik elő, amelyek egyrészt az emésztőcsövön kívül helyezkednek (máj, hasnyálmirigy) és kivezető csövükön keresztül a bélcsőbe ürítik váladékukat, másrészt a bél nyálkahártyájában találhatók. A mirigyek által termelt váladékok (emésztőnedvek) funkciói: - Emésztőenzimek segítségével bontják a tápanyag molekulákat (aminopeptidázok, dipeptidázok, maltáz, szacharáz, laktáz, lipáz) - Optimális kémiai (ph) és fizikai feltételeket biztosítnak az emésztőenzimek tevékenységéhez - Nyálkaanyagaik biztosítják a bélcső felületének védelmét
A bél nyálkahártyájában termelődő enterokinin hormon serkenti a bélben lévő mirigyek elválasztó tevékenységét. A bélben folyó emésztés a takarmány kémiai feltárásának legfontosabb helye. A monogasztrikus háziállatokban és a madarakban a vékonybél képezi a felszívódás fő helyét Az emésztőcsőben felszívódó anyagok két úton, vagy a nyirok-, vagy a vérkeringésen keresztül kerülhetnek (transzportálódhatnak) a szervezet más egységeibe. A bél nyálkahártyájában lévő kapillárisok nagyobb vénákat alkotva a bélfodri vénán keresztül a vena portaeba ömlenek, ami a felszívott anyagokat a májba juttatja.
A belek motorikája A bél emésztő tevékenységét, a béltartalom továbbítását a belek mozgásai segítik elő. Bélmozgás típusok: Keverőmozgások Feladatuk a béltartalom emulgeálásának növelése, valamint a tápanyagok és a felszívó felület minél nagyobb mértékű találkozása. Keverőmozgás a szegmentális mozgás és a bélbolyhok mozgása. A szegmetáló mozgás miogén eredetű, vagyis a simaizomzat spontán ingerképző tulajdonságának következménye. Továbbító mozgások (perisztaltikus mozgás) A béltartalom bélfalat feszítő hatására az ingerlés területén és attól cranialisan, körkörös izom-összehúzódás, caudalisan pedig a körkörös ellazulás fejeződik ki. Továbbítja a béltartalmat a duodénumtól az utóbél felé. A bélfal körkörös és hosszanti izomzat is részt vesz benne. A perisztaltikus hullámok frekvenciáját a bél teltsége jelentősen befolyásolja.
Vastagbél: - Vakbél (caecum) - Remesebél (colon) - Végbél (rectum) A vastagbél feladata kettős: a mikrobiális emésztés, valamint a víz és elektrolitok reabszorpciójának helye. Nyálkahártyája ráncos, bélbolyhok nincsenek rajta, mucint szekretáló kehelysejtek, Liberkühn mirigyek és magányos nyiroktüszők találhatók benne. A vastagbélnedv lúgos kémhatású, vizet, szervetlen sókat és mucint tartalmaz. A vastagbél emésztés lónál igen jelentős, energiaforgalmának 75%-át az itt felszabaduló illózsírsavakból fedezi.
A bélsárürítés A rectum legfőbb tevékenysége a bélsár tárolásának, ürítésének szabályzása. A bélsárürítési reflex során a rectum falának feszülésére érzékeny receptoraiból az afferens idegrostok a gerincvelő S1-S4 szegmentumába jutnak (bélsárürítési központ), ahonnan az efferens ingerület, a n.pelvicus (parasympathicus) útján, a rectum izomzatának kontrakcióját és perisztaltikáját serkenti, és a belső sphincter tónusát ellazítja. Ezzel egyidőben a somaticus n.pudendus ingerülete a külső záróizom ellazulását okozza. A végbél sympathicus beidegzése a L1-L3 szegmentumból származik (ide futnak be az afferens ingerületek a végbélből). Az efferens ingerek a rectumfal izomzatát ellazítják, a belső sphincter tónusát növelik.
A MÁJ (hepar) A máj működési egysége a májlebenyke. Minden egyes májsejt közvetlen kontaktusban van a vérrel. Az epekapillárisok intercelluláris szekrétumkapillárisok.
A máj élettani szerepe (1) A szervezet homeosztázisának fenntartásában fontos szerepet játszik Részt vesz a szénhidrát-, a lipid és a fehérje metabolizmus szabályozásában Szénhidrát anyagcsere: - Az izom mellett a szervezet legnagyobb glikogénraktára (vércukorszint fenntartása) - Glügogenezis, glükoneogenezis, glükogenolízis folyik a májban Fehérje-anyagcsere: - A felszívott aminosavak lebontásában, átalakításában, a különböző fehérjék (főleg szérumfehérjék) szintetizálásában fontos szerepe van - Nem esszenciális aminosavakat szintetizál - A fehérje-anyagcsere végterméke, a karbamid itt képződik Lipid anyagcsere: - Glicerinből glükózt állít elő - Koleszterint szintetizál és szabályozza a koleszterin szintet (a koleszterin csak az epén keresztül ürül) - Zsírsavakat szintetizál
A máj élettani szerepe (2) Méregtelenítés: A vérkeringésbe iktatott szűrő és méregtelenítő szerv, a bélből felszívódó és a szervezetre mérgező anyagokat detoxikálja, számos toxint és gyógyszert bont le és hatástalanít, a szteroid hormonokat inaktiválja, A RES (reticuloendoteliális rendszer) része- Kupffer sejtek RES:. Fagocitáló-, védekező képességgel rendelkező sejtek rendszere, melyek különféle szervekben szétszórtan helyezkednek. Alkotóelemei a reticulum (hálózatos) sejtek, melyek főleg a nyirokcsomókban, csontvelőben, májban, lépben vannak, valamint az endothel sejtek, melyek a máj és a lép hajszálereiben, nyirokcsomók szinuszaiban (öbleiben) és a kis hajszálerekben helyezkednek testszerte. Vérképzés: Magzati korban vérképző szerv Véralvadás: fibrinogént, protrombint szintetizál Kiválasztás: Különböző endogén metabolitokat választ ki, pl. bilirubint Vízfelvétel szabályozás: Ozmoreceptorai a kiszáradást érzékelik Tárolás: Vitaminokat, karotint, hormonokat, nehézfémeket tárol. Epeelválasztás: Epét termel, mely a zsírok emésztését segíti
Az epe szerepe az emésztésben Szervetlen összetevői: Na,- K-, Ca-, Mg és Fe-kloridok, hidrogánkarbonátok, foszfátok és szulfátok. Szerves összetevői: epesavas sók, epefestékek, koleszterin, foszfolipidek. A májsejtekben a koleszterinből szintetizálódó epesavak az epe szárazanyagának mintegy 50%-át adják. Az epesavak közül a kolsav és keno-dezoxikolsav a legnagyobb mennyiségben jelen lévő, amelyek az epében gikokollal és taurinnal képzett konjugátumaik formájában vannak jelen és alkálisókkal epesavas sókat képeznek. Az epesav molekulák egyik része hidrofób, másik része hidrofil jellegű, ami a molekula kettős jellegét biztosítja és lehetővé teszi, hogy vizes közegben zsírokkal ún. micellákat képezzen. Szerepük: emulgeálják a zsírokat, micellákat alakítanak ki. (Emulgeál: lat, kémia,: folyadékot egy másik folyadékban finoman szétoszlat; Micella: kolloid oldat egymástól viszonylag független, finoman eloszlatott részecskéje) Enterohepaticus körforgalom: a bélbe került epesavas sók a vékonybél distalis szakaszán 90-95%-ban felszívódnak és a portalis vénán keresztül visszakerülnek a májba
Az epe színét az epefestékek, a zöld biliverdin és a sárga bilirubin adják. Az epefestékek a hemogolbin porfirinvázának bomlástermékei. Az epével a bélbe kerülő epefestékek a mikroorganizumusok hatására urobilinogénné majd szterkobilinogénné alakulnak, mely utóbbi a levegő jelenlétében, oxidatív hatásra olyan vegyületet képez, amely a bélsár jellegzetes színét adja. Karsai és Kutas 1982
Az epeelválasztás szabályozása Elsősorban hormonális tényezők szabályozzák: gasztrin, szekretin és inzulin fokozzák a máj epeelválasztását Az epehólyag időnkénti összehúzódásával üríti tartalmát az epésbélbe. Az összehúzódások kiváltása reflexes, illetve hormonális hatásokra történik. CCK kolagog (epeürítést serkentő) hatása: az epésbélbe erősen savas vagy sok zsírt tartalmazó chymus ömlik, a bél nyálkahártyájában fokozódik a CCK hormon termelődés, a véráramon keresztül eljut az epehólyagig, ahol serkenti a hólyag falát alkotó simaizmok motorikáját, fokozódik az epeürítés.
A HASNYÁLMIRIGY (pancreas) A hasnyálmirigy a nyálmirigyhez hasonló, lebenykés külsejű szerv. A gyomor mögött, a gerincoszlop alatt és az epésbél felett helyeződik. Állatfajonként változó alakú. Mirigyhámsejtjeinek váladéka Wirsung-féle vezetéken, szarvasmarhánál és sertésnél a Santorini-féle vezetéken jut az epésbélbe. Exokrin és endokrin működésű szerv.
A hasnyálmirigy szerepe A hasnyálmirigy exokrin tevékenységének terméke a hasnyál. Szerepe, hogy - neutralizálja a duodenumba kerülő savanyú kémhatású gyomortartalmat - enzimei a fehérjék, zsírok és szénhidrátok emésztéséhez nélkülözhetetlenek. Fehérje bontó enzimei: tripszin, kimotripszin, karboxipeptidáz. Szénhidrát bontó enzim: α-amiláz Lipidbontó enzim: lipázok (triacilglicerin-hidroláz, koleszterinészter-hidroláz, foszfolipáz A 2) Ribonukleáz és dezoxiribonuikleáz
A hasnyálmirigy elválasztó tevékenységét idegi, valamint hormonális tényezők szabályozzák. Már a szájba jutó takarmány ingere a hasnyálmirigy fokozott szekrécióját váltja ki. Reflexes szabályozásában a n.vagus jelentős szerepet játszik A duodenumba kerülő savas gyomortartalom hatására szekretin szabadul fel, ami élénk hasnyálkiválasztást indít meg, valamint pankreozimin is kerül a vérbe, ami a hasnyálmirigy elválasztás mellett serkenti az epehólyag összehúzódását is, ezért kolecisztokinin-pankreozimin (CCK-PZ) komplexnek nevezik. A hasnyál összetétele messzemenően alkalmazkodik az elfogyasztott takarmány jellegéhez.
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET