Digestion
detta bör du behärska
Matspjälkningssystemets uppbyggnad
anatomi
Huvudstegen för kroppens ”behandling” av föda
äta
digestion/nedbrytning i så små delar att de kan tas upp av kroppen
mekanisk nedbrytning
kemisk nedbrytning
absorbtion
eliminering
Digestion av
kolhydrater
fetter
proteiner
nukleotider
Munhålan - matspjälkningsfunktioner
Magsäcken - matspjälkningsfunktioner
Tunntarmen – matspjälkningsfunktioner, absorbtion
Tjocktarm - matspjälkningsfunktioner?, absorbtion
Exkretion
detta bör du behärska
Funktioner hos exkretionsorgan (däggdjur)
Filtration
Reabsorbtion
Sekretion
Exkretion
Njuren
Uppbyggnad, anatomi
nefronets uppbyggnad
nefronets funktion
funktion collecting duct (samlingsrör)
Reglering av njurfunktionen
Vi behöver kunna reglera volym och osmolaritet (koncentration) av urinen
hormonell kontroll
Matspjälkning
hjälp till föreläsningsanteckningar
Födoinnehåll
Förutom energirika föreningar för ATP-produktion måste maten innehålla byggstenar så att kroppen
kan syntetisera bio-molekyler nödvändiga för tillväxt, underhåll och reproduktion (kolhydrater,
proteiner, lipider, vitaminer, mineraler)
Födobearbetning genom matspjälkningskanalen
Ätande
Mekanisk sönderdelning (maten tuggas) och blir uppblandad med saliv så att den skall gå lätt att svälja
Digestion
Sönderdelning av födan i så små delar att kroppen kan absorbera dem
Kemisk digestion då enzymer bryter kovalenta bindningar med hjälp av hydrolys
Detta börjar redan i munhålan med
Amylas (i saliv) som bryter ner Polysackarider (stärkelse, glykogen) till disackarider
Absorbtion Sker till största delen i tunntarmen. Enorm ytförstoring för att kunna ta upp så mycket
näring som möjligt när födan passerar (villi, mikrovilli – 300m2)
Eliminering Tjocktarmen-ändtarmen tar 12-24 timmar på sig att förflytta matspjälkningsresterna ut ur
kroppen
Munnen, svalget, matstrupen
Både mekanisk och kemisk sönderdelning börjar redan i munnen. Tänderna mal sönder och och blöter
upp födan med saliv för att öka angreppsytan för digestionsenzymerna och för att göra den lättare att
svälja.
I saliven finns dessutom bakteriedödande ämnen och enzymet amylas (saliv-amylas) som hydrolyserar
stärkelse till mindre polysackarider samt maltos (disackarid). När vi sväljer åker struplockat ner och
blockerar ingången till luftstrupen så att maten inte riskerar att hamna där utan i matstrupen.
Matstrupen använder sig av peristaltiska rörelser för att transportera ner maten till magsäcken.
Magsäcken
Lagrar, och bearbetar födan mekaniskt och kemiskt. Glatt muskulatur i magsäcksvägger skapar
rörelser som bearbetar födan och blandar den med den magsaft som utsöndras i magsäcken.
Magsaften innehåller HCl vilket gör att den har ca pH 2. Saltsyran hjälper till med sönderdelning av
födan, aktiverar initialt proenzymet pepsinogen till pepsin samt dödar även de flesta bakterier som
följer med maten.
Pepsin finns också i magsaften. Pepsin hydrolyserar proteiner till mindre polypeptider. Varför förstör
inte pepsinet (eller saltsyran) magsäcken? Magsäcken har en skyddande slemhinna där slemmet
utsöndras från epitelceller som kantar magsäckens insida. Aktivt pepsin aktiverar pepsinogen till
pepsin. Ett exempel på positiv feedback.
Tunntarmen
Digestion
Drygt 6m lång. Den första delen kallas tolvfingertarmen (duodenum). I den delen av tunntarmen finns
utförselgång från gallblåsa och från bukspottkörteln (pancreas). När magsäcken släpper ut innehållet i
tolvfingertarmen blandas det med
galla
bukspott (pancreatic juice)
utsöndring från celler i tunntarmsväggen
Galla (bile) innehåller inga digestionsenzymer. Innehåller gallsalter som sönderdelar stora droppar av
fett till många mindre droppar för att på så sätt öka angreppsytan för fettnedbrytande enzymer (lipaser)
Bukspottet har ett basiskt pH och neutraliserar det sura innehållet från magsäcken. Innehåller även
många digestionsenzymer varav flera proteinnedbrytande.
Den kemiska digestionen fullbordas till stor del redan i tolvfingertarmen samt i början av tunntarmen.
I resterande del av tunntarmen (jujenum och ileum) sker absorbtion av näringsämnen och vatten.
Lipaser sönderdelar fetter till glycerol och fettsyror
Absorbtion
I varje mikrovillus i den kraftigt veckade insidan av tunntarmen finns många kapillärer samt lymfkärl
(sk lacteal) Näringsämnen absorberas över tunntarmsepitelet (en cell tjockt epitel) till kapillärer (en
cell tjockt endotel) och lymfkärl. Vissa näringsämnen diffunderar över med koncentrationsgradienten
andra pumpas över via aktiv transport (kostar energi) tex om de måste röra sig mot koncentrationsgradienten. Glycerol och fettsyror går in i epitelcellerna där de sätts ihop till fetter igen, blandas med
kolesterol och täcks med proteiner innan de via exocytos går över till lymfkärlen. Lymfkärlen
sammangår till större lymfkärl som tömmer sig till stora vener vid nyckelbenen.
Det näringsfyllda blodet i tarmkapillärerna tömmer sig i lever-portavenen.
Blodet passerar direkt genom levern efter att det tagit upp näring i tarmen. Från levern transporteras
blodet till hjärtat.
I tjocktarmen finns en rik bakterieflora av mestadels harmlösa bakterier. Vissa av dess bakterier
producerar vitaminer bl a folsyra, vitamin K och flera B-vitaminer. dessa tas upp i tjocktarmen. I
övrigt tar tjocktarmen upp vatten.
Eliminering
Feces (avföring) innehåller massor av bakterier, cellulosa och annat icke nedbrutet material.
Exkretion
hjälp till föreläsningsanteckningar
När makromolekyler (proteiner och nukleinsyror) bryts ner eller lagras som fett eller kolhydrater i
metabolismen plockas kvävet bort av enzymer och bildar ammoniak (NH3) som är mycket toxiskt och
som måste ut ur kroppen. Eftersom det går åt mycket vatten för att bli av med ammoniak passar det
inte landlevande organismer så bra. Vi (landlevande däggdjur) måste hushålla med vårt vatten.
Vi omvandlar i stället ammoniak till Urea (kostar energi) som inte alls är så giftigt och sparar
samtidigt vatten.
Funktionella enheter i människans njurar
nefron i njurarna (hos människa 1 million st/njure) + intilliggande blodkärl
Till varje däggdjursnjure går en artär med tillförande blod och en ven med bortförande blod. Varje
dygn filtreras mellan 1000 och 2000 L blod genom njurarna. Utav denna volym processar nefronen
och samlingsrören ca 150 L filtrat/dygn. Från filtartet återtas till blodet socker, vitaminer och andra
näringsämnen tillsammans med 99% av vattnet. Kvar blir ca 1.5 L urin som kissas ut.
Exkretionsprocessen (kursivt)
Filtration
Reabsorbtion
Sekretion
Excretion
Filtration
Sker i Njurkroppen då blodtrycket pressar vätska från det genomsläppliga blodkärlsnystan
(glomerulus) som ligger i Bowmans kapsel. De genomsläppliga kapillärerna släpper ut vatten och små
lösta ämnen. Kvar i blodkärlet blir proteiner och blodkroppar (och lite vätska). Filtrationen är endast
selektiv när det gäller storlek. Filtratet innehåller vatten salter, glukos aminosyror, vitaminer, urea och
andra små molekyler.
Reabsorbtion och Sekretion
Nästa del av nefronet kallas proximala tubuli. Via reabsorbtion kan kroppen återta ämnen såsom
bikarbonat, vatten, natrium, aminosyror och kaliumjoner eller andra näringsämnen. Under
reabsorbtion förflyttar sig den aktuella substansen aktivt eller passivt över från nefronet över till
interstitialvätskan och därifrån vidare till kapillärerna intill tubuli. Kontrollerad sekretion av vätejoner
hjälper kroppen att upprätthålla ett lämpligt pH. Volymen på filtratet har minskat rejält i proximala
tubuli men koncentrationen är ungefär densamma.
Vatten fortsätter att reabsorberas i den nedåtgående delen av Henles slynga. Denna del av tubuli är
nästan bara permeabel för vatten.. Innehållet i tubuli blir mer och mer koncentrerat.
I den uppåtgående delen av Henles slynga. Den här delen av tubuli (direkt efter”kröken”) är
permeabel för natriumklorid men inte för vatten. Eftersom mycket vatten gått ut ur tubuli finns
natrium i en hög koncentration i tubuli varvid natriumklorid diffunderar ut till interstitialvätskan
passivt.
Lite högre upp i den uppåtgåede delen av slyngan går natriumklorid ut till interstitialvätskan via aktiv
transport. Vätskan i tubuli blir nu mer utspädd igen eftersom natriumklorid går ut till interstitialvätskan medan vattnet stannar kvar.
I distala tubuli sker sekretion av kaliumjoner och vätejoner och reabsorbtion av natriumklorid och
bikarbonat, i den grad det behövs.
I samlingsröret transporteras filtratet till njurbäckenet Här kan Natriumklorid reabsorberas om det
behövs. Denna permeabilitet står under hormonell kontroll (Vasopressin-ADH). Epitelet är fritt
permeabelt för vatten.
Hormonell kontroll
Viktiga funktioner hos däggdjursnjuren är möjligheten att justera både urinmängd och
urinkoncentration beroende på djurets vatten- och saltbalans samt ureaproduktion.
Om saltintaget är högt och vattenintaget begränsat kan exkretionen bilda hyperosmotisk urin med
mycket urea och salt med en minimal mängd vätska.
Om det är ont om salt i födan och vätskeintaget är stort kan njuren göra sig av med vattenöverskottet
med minimal saltförlust genom att skapa stora volymer hypoosmotisk urin.
Detta är möjligt med hjälp av nervös- och hormonell kontroll.
ADH- antidiuretiskt hormon (anti-kisshormon)
Produceras i hypotalamus i hjärnan och lagras och släpps ut från bakre hypofysen (ligger precis under
hypotalamus). Osmoreceptorer (kemoreceptorer) i hypotalamus övervakar blodets osmolaritet. När
osmolariteten stiger över en viss nivå släpps merADH ut i cirkulationen.
ADH ökar permeabiliteten för vatten i distala tubuli och samlingsröret. Detta ökar vattenåtertaget till
cirkulationen och minskat urinvolymen.
Om blodets osmolaritet ligger under en viss nivå (utspätt) kommer väldigt lite ADH att släppas ut i
cirkulationen och urinvolymen blir större.
Alkohol hämmar frisättningen av ADH och kan störa denna balans och orsaka uttorkning.
Juxtaglomerulära apparaten
Belägen i den arteriol som förser glumerulus (kärlnystanet i Bowmans kapsel) med blod.
När blodtrycket eller blodvolymen sjunker utsöndras renin. Renin aktiverar ett hormon Angiotensin II,
som höjer BT genom att dra samman arterioler
binjuren släpper ut Aldosterone som ökar reabsorbtionen av Na+ och vatten i distala tubuli.
Båda dessa system regleras via negativ feedback.
