Matspjälkningssystemet. Innehåll Matspjälkningssystemets funktion. Människan: biologi och hälsa SJSE11

Transkript

1 Matspjälkningssystemet Människan: biologi och hälsa SJSE11 Annelie Augustinsson Innehåll Mag-tarmkanalens utseende och funktioner - Munhålan - Svalget - Matstrupen - Magsäcken - Tunntarmen - Tjocktarmen - Ändtarmen Matspjälkningssystemets funktion I matspjälkningssystemet sker: Ingestion Födointag Digestion Mekanisk och enzymatisk sönderdelning av föda Propulsion Transport med hjälp av rörelser i tarmen (peristaltik) Sekretion Utsöndring av vätskor Absorption Upptag av organiska ämnen, elektrolyter, vitaminer och vatten Defekation Tarmtömning 1

2 Mag-tarmkanalens uppbyggnad Mag-tarmkanalen är uppbyggd av fyra lager: Slemhinna (tunica mucosa) Skikt under slemhinnan (tunica submucosa) Muskelskikt (tunica muscularis externa) Tunica serosa med bukhinnan (peritoneum) Slemhinnan Slemhinnan (tunica mucosa) är mag-tarmkanalens innersta lager. Detta lager fungerar som en skyddande barriär mellan maten du äter och kroppens inre miljö. Slemhinnan är uppbyggd av epitelceller, som är ordnade i ett eller flera lager, och sammanbundna med tight junctions. Innehåller även ett bindvävsskikt (lamina propria) och ett tunt skikt med glatt muskulatur (tunica muscularis). Skiktet under slemhinnan Skiktet utanför slemhinnan (tunica submucosa) är ett lager som innehåller blodkärl, lymfkärl och ett nätverk av nervceller som ingår i tarmens eget nervsystem det enteriska nervsystemet. Detta nervsystem reglerar framförallt sekretion och blodflöde. Men även parasympatiska och sympatiska nervfibrer finns här. 2

3 Muskelskiktet Muskelskiktet (tunica muscularis externa) är ett skikt av muskelceller som till största delen består av glatta muskelceller. Detta skikt består även av nervceller från det enteriska nervsystemet vilka kan påverka de glatta muskelcellerna (ihop med det autonoma nervsystemet). På detta sätt uppkommer de peristaltiska rörelserna. Tunica serosa Tunica serosa är en tunn bindvävshinna som är beklädd med platta epitelceller. I bukhålan benämns denna vävnadsstruktur bukhinnan (peritoneum), och här är denna hinna en vätskeproducerande (serös) hinna. Denna hinna fuktar organens yta så att organen i bukhålan kan glida friktionsfritt mot varandra. Från hinnans blodkärl utsöndras varje dygn ca 7 liter vätska till bukhålan och lika mycket återförs till blodet. Bukhålan och bukhinnan Bukhålans insida och många av bukens organ är beklädda av bukhinnan (peritoneum). De organ som helt omsluts av bukhinnan sägs ligga intraperitonealt. De organ som delvis har tryckts in mot bukhinnan och därför befinner sig bakom den sägs ligga retroperitonealt. 3

4 Munhålan I munhålan sker både mekanisk och enzymatisk bearbetning av födan. Mekanisk bearbetning sker med hjälp av tänder, tunga och kindernas muskler. Enzymatisk bearbetning sker med hjälp av enzymet amylas. Saliv I anslutning till munhålan finns tre par stora spottkörtlar (glandulae parotis, glandulae sublingualis och glandulae submandibularis) som frisätter ca 1 ½ liter saliv per dygn. Salivens innehåll: Vatten Elektrolyter (Na + -, Cl - - och bikarbonatjoner) IgA-antikroppar Laktoferrin Enzymer (amylas och lysosym) Glykoproteiner (mucin slem/mucus) Svalget Svalget (pharynx) är ett cm långt muskelrör. I svalget korsas andningsvägen och födans väg vilket gör att vi kan sätta i halsen när vi äter. 4

5 Svalget När vi sväljer gör vi det både medvetet och omedvetet. Sväljningsreflexen utlöses då tuggan medvetet pressas mot receptorer i gomspenen (uvula), gombågar och bakre svalgväggen. Då skickas impulser till reflexcentrum som finns i förlängda märgen (medulla oblongata). Svalget När den medvetna sväljningen har påbörjats kan man inte ångra sig, utan sväljningsreflexen fullföljs alltid. Ringformig muskulatur trycker ner tuggan och längsgående muskulatur lyfter upp svalget. Gomspenen och mjuka gommen stänger vägen upp till näshålan (cavum nasi) medan struplocket (epiglottis) stänger vägen till luftstrupen. Matstrupen Ungefär i höjd med struphuvudets ringbrosk övergår svalget (pharynx) till matstrupen (esofagus). Matstrupen är normalt sett sammanfallen. I brösthålan passerar matstrupen bakom luftstrupen och bakom hjärtat. Den fortsätter sedan ned genom ett hål i diafragmamuskeln ner i magsäcken (ventrikeln). 5

6 Magsäcken Magsäcken (ventriculus eller gaster), som även kallas ventrikeln, ligger intraperitonealt i bukhålans övre vänstra del. Matstrupens inträde i magsäcken kallas den övre magmunnen (cardia). I andra änden av magsäcken (mellan ventrikeln och tolvfingertarmen) finns den nedre magmunnen (pylorus). Magsäcken Magsäcken är både ett exokrint organ och ett endokrint organ. Exokrint = utsöndrar magsaft Endokrint = frisätter hormoner Magsaft Varje dygn produceras ca 2 ½ liter magsaft. Magsaften innehåller: Vatten Saltsyra (HCl) produceras av slemhinnans parietalceller Pepsinogen produceras av slemhinnans huvudceller Slem (mucus) Intrinsic factor produceras av parietalcellerna 6

7 Parietalcell Acetylkolin Gastrin Histamin Protonpump H + Cl - HCl Huvudcell Acetylkolin Saltsyra HCl Pepsinogen Pepsin Slemproducerande cell Acetylkolin Föda Bikarbonathaltigt slem Prostaglandiner 7

8 Reglering av magsäckens tömning I magsäckens muskulatur pågår ständigt rytmiska kontraktioner för att blanda föda och magsaft. Med jämna mellanrum uppstår en kraftigare kontraktion vilket gör att födan pressas ut till den första delen av tunntarmen = tolvfingertarmen (duodenum). Reglering av magsäckens tömning Stimulerande och hämmande mekanismer Reflexer i det enteriska nervsystemet Hormonerna CCK och sekretin Ökad sympatisk aktivitet Kraftiga kontraktioner Ökad parasympatisk aktivitet öppningsgrad Tunntarmen Tunntarmen (intestinum tenue) är ca 5 meter lång och delas in i: Duodenum = tolvfingertarmen Jejunum Ileum I tunntarmen fortsätter spjälkningen av födan med hjälp av enzymer. 8

9 Tolvfingertarmen Den första delen av tunntarmen är alltså tolvfingertarmen (duodenum). Denna del är ungefär 25 cm lång (12 fingrar på bredden) och ligger placerad retroperitonealt. Tolvfingertarmen Tolvfingertarmen bildar tillsammans med levern och bukspottkörteln en viktig del av matspjäkningen. I tarmen mynnar utförsgångarna för både galla och bukspott. Vanligtvis har de en gemensam öppning som kallas papilla duodeni major eller papilla Vateri. Denna öppning regleras av en ringmuskel som kallas Oddis sfinkter. Tolvfingertarmen Insprängda i tolvfingertarmens slemhinna finns endokrina celler som kan bedöma innehållet i den intagna födan (kymus). Hormoner som frisätts: Sekretin om ph i kymus är lågt CCK (cholecystokinin) om kymus innehåller rikligt med proteiner, fett och/eller kolhydrater 9

10 Bukspottkörteln Bukspottkörteln (pancreas) ligger placerad retroperitonealt. Exokrina pancreas producerar varje dygn ca 1 ½ liter bukspott (pancreassaft). Bukspottkörteln Hormoner som påverkar pancreas: Sekretin stimulerar till frisättning av bikarbonathaltig vätska CCK (cholecystokinin) stimulerar till frisättning av enzymerna amylas, lipas och trypsinogen (trypsin) Förutom bikarbonatjoner och enzymer innehåller bukspottet även Na +, K + och Ca 2+. CCK Hormonernas påverkan Frisättning av enzymhaltigt sekret (amylas, lipas och trypsinogen) från pancreas Kontraktion av gallblåsemuskulaturen Relaxation av Oddis sfinkter Sekretin Frisättning av bikarbonathaltigt sekret från pancreas Utsöndring av galla från levern. 10

11 Levern Levern (hepar) ligger placerad intraperitonealt och är väl skyddad av revbenen i bukhålans övre del. Levern Levern mottar blod från: arteria hepatica communis från aorta, via truncus coeliacus (syre- och näringsrikt blod) vena porta från kapillärerna runt magtarmkanalen (syrefattigt, men näringsrikt blod) Från levern leds blodet vidare i venae hepaticae till vena cava inferior. Leverns funktionella enheter Bindvävshinnor delar in levern i sexkantiga arbetsenheter = leverlobuli. I varje leverlobulus finns ett antal hålrum, sinusoider, vars väggar är uppbyggda av leverceller (hepatocyter) och Kupfferceller (stationära makrofager). När blodet transporteras genom sinusoiderna tas näringsämnen upp och bearbetas, blodet renas och galla bildas. 11

12 Leverns funktioner När man delar in leverns funktioner kan man grovt göra detta i: Metabola aktiviteter = leverns arbete med ämnesomsättningen i kroppen samt avgiftning och inaktivering av olika ämnen Produktion av galla Kolhydrater Kolhydratmetabolismen i levern syftar till att hålla blodglukoskoncentrationen på en ändamålsenlig nivå. Detta kan den göra med hjälp av: Glykogenolys Vid sjunkande Glukoneogenes blodsocker Glykogeninlagring Vid stigande Omvandling av glukos till fett blodsocker Spjälkning av kolhydrater Kolhydrater vi äter = framför allt stärkelse, rörsocker (sackaros) och mjölksocker (laktos) Sackaras spjälkar sackaros och laktas spjälkar laktos i tunntarmsslemhinnan Amylas från öronspottkörtlarna påbörjar spjälkningen av stärkelse i munhålan Amylas från bukspottkörteln fortsätter spjälkningen av stärkelse i tunntarmen Maltas spjälkar maltos i tunntarmsslemhinnan 12

13 Lipider Fettmetabolismen i levern syftar till att reglera koncentrationen av triglycerider, fettsyror och kolesterol i blodet. Detta kan den göra genom att: Frisätta fett från lipidreserverna vid sjunkande koncentrationer Fylla på fett i lipidreserverna vid stigande koncentrationer Lipider I levern tillverkas de flesta lipoproteinerna, liksom kolesterol och fosfolipider. Lipoproteinerna består av en kärna som innehåller olika fetter. Runt kärnan byggs ett vattenlösligt proteinhölje. Denna förpackning möjliggör transport av fett i blodet. Spjälkning av lipider Fettet vi äter = framför allt triglycerider, men även en liten mängd kolesterol och fosfolipider Efter spjälkningen bildar gallsalterna miceller = små transportpartiklar som transporterar fett till tarmepitelcellernas mikrovilli Lipas från tungan påbörjar spjälkningen av triglycerider i munhålan Gallsalter från levern/gallblåsan finfördelar (emulgerar) fettet i tunntarmen Lipas från bukspottkörteln spjälkar triglycerider i tunntarmen 13

14 Lipoproteiner Lipoproteinerna klassificeras efter storlek och innehåll: Chylomikroner transporterar födans fett (mestadels triglycerider) från tarmen, via lymfan, till blodet VLDL transporterar triglycerider till framför allt skelettmuskulatur och hjärtmuskulatur mellan måltiderna LDL (det onda kolesterolet) transporterar kolesterol till alla kroppens celler HDL (det goda kolesterolet) transporterar överflödigt LDL tillbaka till levern Proteiner Proteinmetabolismen i levern syftar till att reglera koncentrationen av aminosyror i blodet. Detta kan den göra genom att: Använda aminosyrorna i proteinsyntes (de flesta plasmaproteiner tillverkas i levern) Omvandla aminosyror till fett eller glukos Tillverka icke-essentiella aminosyror Spjälkning av proteiner Pepsin från huvudceller påbörjar spjälkningen av proteiner i magsäcken Peptidaser spjälkar små peptider i tunntarmsslemhinnan Trypsin från bukspottkörteln fortsätter spjälkningen av proteiner i tunntarmen 14

15 Leverns metabola funktion Leverns metabola funktion kan delas in i: Leverns arbete med ämnesomsättningen kopplat till kolhydrater, fetter och proteiner Lagring av de fettlösliga vitaminerna A, D, E och K samt det vattenlösliga vitaminet B 12 Avgiftning och inaktivering av olika nedbrytningsprodukter, toxiner, läkemedel och hormoner Tillverkning av galla Tillverkning av galla Galla består av vatten, elektrolyter, bilirubin, kolesterol och gallsalter. Det produceras ungefär ½ - 1 liter galla per dygn i levern, men förs sedan till gallblåsan (vesica fellea) för koncentrering och lagring. Frisättning av galla från gallblåsan stimuleras via hormonell påverkan (via CCK från tunntarmen) samt via parasympatisk påverkan (via nervus vagus). Jejunum och ileum När tunntarmens första del, duodenum, tar slut går den över i den del som kallas jejunum. Jejunum går sen över i tunntarmens sista del, den del som kallas ileum. Tarmen är intraperitonealt belägen och upphängd i mesenteriet. 15

16 Jejunum och ileum Den största delen av alla näringsämnen absorberas i de första delarna av tunntarmen. Vitamin B 12 och gallsalter absorberas dock i de distala delarna (i ileum). Vatten och elektrolyter absorberas längs HELA tarmen. Tjocktarmen Tjocktarmen (intestinum crassum) delas in i: Caecum (blindtarmen) Appendix vermiformis (blindtarmsbihanget) Colon ascendens Colon transversus Colon descendens Colon sigmoideum Rectum Canalis analis Anus Tjocktarmen Slemhinnan i tjocktarmen bildar inga veck och epitelcellerna har korta eller inga mikrovilli. Det förekommer dock rikligt med slemproducerande celler i tjocktarmen, eftersom slem behövs som glidmedel för det allt fastare tarminnehållet. När det finns mat i magsäcken utlöses en peristaltisk våg genom en stor del av tjocktarmen så att tarminnehållet förflyttas mot colon sigmoideum = den gastrokoliska reflexen. 16

17 Defekation När rectums väggar tänjs ut av tarminnehållet utlöses något som kallas defekationsreflexen. Sträckreceptorer startar då korta reflexer i det enteriska nervsystemet, vilket leder till ökad peristaltik så att innehållet pressas mot anus. Tarmväggen tänjs då ut ännu mer och långa reflexer med reflexcentrum längs ryggmärgen uppkommer. Defekation Via parasympatiska nerver ökas peristaltiken ytterligare och den inre analsfinktern, som består av glatt muskulatur, öppnas. Signaler går även mot hjärnan där tarmtömningsbehovet medvetandegörs. Den yttre analsfinktern består av skelettmuskulatur och kan därför påverkas viljemässigt (kontraheras eller öppnas). 17