Az emésztés szabályozása (NAT2020)

Ígértem nektek egy ilyet, hát tessék. Előre bocsátom, amit mindig kiemelünk (azok legalábbis, akik nem akarnak felültetni), hogy nincs olyan, hogy tökéletesen kidolgozott A tétel! Egy témakörcímhez akármennyi és akármilyen kérdést fel lehet tenni. Ez az, amit szerintem ide el lehet képzelni... Ha elírást, netán pontatlanságot találtok, "Tessenek szólni, vagy kézzel inteni"! Ezt megtehetitek szósölmédia üzenetben, vagy emailben.

33. A (témakör/tétel/anyámtyúkja) - Az emésztés szabályozása

Táplálkozás:

szűkebben = táplálékfelvétel,

tágabban értelmezve = a táplálék felvétele, emésztése, felszívása, hasznosítása, salakanyagok ürítése.

Célja: energia és szerves alkotóelemek biztosítása a szervezet saját anyagcsere folyamataihoz.

Táplálék: a tápanyagok, az emészthetetlen anyagok (salakanyagok) és a víz együttese. A tápanyagokat ebben a formában vesszük fel.

Tápanyagok: az élet fenntartásához szükséges szerves és szervetlen anyagok (szénhidrátok, lipidek, fehérjék, nukleotidok – nukleinsavak, ásványi sók, vitaminok víz).

Élelem: az emberi fogyasztásra alkalmas vagy alkalmassá tett táplálékok összessége.

Élelmiszer minden olyan anyag, amely változatlan, előkészített vagy feldolgozott állapotban emberi fogyasztásra alkalmas.

Az egyes tápanyagok fajlagos – a tömegegységre vonatkoztatott – energiatartalma eltérő, a zsíroké a legmagasabb, ≈ 38 kJ/g, a fehérjéké és a szénhidrátoké nagyjából egyforma, ≈ 17 kJ/g.

Egy adott élelmiszer vércukorszintre gyakorolt hatása a glikémiás indexszel írható le (0–100-ig terjedő skála). Az élelmiszer szénhidráttartalmából felszabaduló cukrok felszívódásának sebességétől függ. A sok mono- és diaszacharidot tartalmazó táplálékok magas glikémiás indexűek, mert mivel nem kell sokat "emésztgetni" a szénhidráttartalmukat, az gyorsan fel tud szívódni, így hirtelen és nagymértékben megemelik a vércukorszintet.

Az ember energiaigénye két részből tevődik össze

Alapanyagcsere:

• az a napi E mennyiség, ami a szervezet változatlan állapotban való fenntartásához szükséges.
• Függ a nemtől, életkortól, az anyagcsere sebességétől, egészségi állapottól.
• Átlagosan 7000 kJ / nap. (1 kcal = 4,18 kJ)

Munkavégzésre fordított energia:

• az alapanyagcserén felül minden a szervezet által munkára felhasznált E.
• Függ a végzett munka intenzitásától. (szellemi– könnyű fizikai– nehéz fiz.)

Mennyiségi éhezés: a naponta bevitt E nem fedezi az alapanyagcsere és a munkavégzés szükségletét. Ilyenkor a szervezet a saját raktározott szerves anyagait bontja a hiányzó mennyiség pótlására.

Minőségi éhezés: a bevitt energia fedezi a szükségletet, de a tápanyagok mennyisége, aránya nem megfelelő. → hiánytünetek, betegségek

Hízás: raktározás, a bevitt energia több, mint amit a szervezet elhasznál, a felesleget szerves anyagaiban raktározza.

Emésztés: A tápanyagok (hidrolízissel történő) monomerekre bontása specifikus enzimek segítségével.

Felszívás: A tápanyagmonomerek és a víz vér- és/vagy nyirokáramba juttatása.

Aktív transzporttal a glükóz (másodlagos aktív transzport), az aminosavak, az ionok, a vérkeringésbe szívódnak fel (mást egyelőre nem kell tudni) a vékonybélben.

A víz passzív transzporttal szívódik fel a véráramba a (vékony- és) vastagbélben.

A trigliceridek a lipázok általi emésztést követően első sorban monogliceridek és zsírsavak formájában a bél üregből passzív transzporttal (lipid diffúzióval) a bélhámsejtekbe jutnak.

Itt a sima felszínű endoplazmatikus retikulumban a glicerin és a hosszú láncú zsírsavak újra trigliceridekké szerelődnek össze, majd innen kilomikron formájában exocitózissal (aktív) ürülnek, és a nyirokkapillárisokba szívódnak fel. (A rövid és közepesen hosszú láncú zsírsavak passzív transzporttal a vérkapillárisokba jutnak.)

Kilomikron (a követelményrendszerben nem, de a "zöld könyvben" szerepel): lipid-fehérje komplexek, melyeket a felszívott trigliceridek (kb. 90%), foszfolipidek, szabad koleszterin és koleszterinészterek, valamint különböző fehérjék alkotnak.

A táplálkozás és emésztés szabályozása hormonális és idegrendszeri, feltétlen és feltételes reflexeken alapul.

Éhségérzet kialakulása:

Az éhség motivációs állapot, belső késztetés a táplálkozásra.

Az idegrendszer éhségközpontja a hipotalamuszban van (párban a jóllakottság központtal).

Az élettani (= fiziológiás) éhségérzet különböző élettani tényezők – pl. alacsony vércukorszint, gyomorkorgás (= éhségperisztaltika, üresen folytatott mozgás) – hatására alakul ki.

Mentális éhség (≈ étvágy) a különböző külső tényezők, feltételes reflexek, függőségek hatására kialakuló éhségérzet. (pl.: stressz, unalom, napirend, különféle társítások, mint a tévé- és moziéhség, tanulás közbeni éhség, vizuális és szagingerek, íze, emlékek) stb.

HORMONÁLIS SZABÁLYOZÁS:

Az éhségérzetet kiváltja

• az alacsony vércukorszint (hipotalamusz érzékeli)
• a ghrelin nevű szöveti hormon (peptid)

Ghrelin: a gyomor üres állaptának hatására elsősorban a gyomor és a patkóbél nyálkahártyájában lévő hormontermelő sejtek szekretálják (sok más mellett).

Hatásai:

• a hipotalamusz megfelelő sejtjeinek receptoraihoz kötődve kiváltja az éhségérzetet, így fokozza a motivációt (=drive-ot) a táplálkozásra. 
• hatással van a bolygóideg gyomorból az agyba futó rostjaira, így a gyomorfal feszüléséről a központ kevésbé jut információhoz.
• táplálkozás hatására fokozza a dopaminfelszabadulást, így öröm-/jutalomérzet társul az evéshez
• serkenti a tápanyagraktárak épülését (glikogén, zsír)
• fokozza a bélsejtek osztódását, a tápcsatornában gyulladásgátló hatása van
• szerepe van a cirkadián ritmus szabályozásában
• szerepe van a magzati és újszülöttkori tüdőfejlődésben

Fogyás esetén a vérben nő a ghrelinszint, hízáskor pedig csökken. Túltermelése csak speciális esetekben okoz elhízást.

Jóllakottságérzet kialakulása:

Közvetlen kiváltó okok:

• gyomor telítettség (falban lévő mechanoreceptorok),
• magas vércukorszint és inzulinszint

Leptin ("jóllakottsághormon"): zsírssejtjek szekretálják, és a hipotalamusz jóllakottság központjában lévő sejteken fejti ki a hatását. A táplálkozás és energiaegyensúly hosszú távú szabályozásában van szerepe. A vér leptinszintje összefüggésben áll a szervezett energiatartalékaival, első sorban a zsírszövetben raktározott trigliceridek mennyiségével.

A magas leptinszint elegendő mennyiségű raktározott energiát jelez a hipotalamusznak, így gátolja az éhségérzetet, és serkenti a jóllakottságérzet kialakulását (két külön folyamat).

Ezzel szemben az alacsony koncentrációja a raktározott zsír túlságosan kis mennyiségét jelzi, így a tartósan alacsony leptinszint folyamatos éhségérzetet vált ki. Emiatt a gyerekkortól fennálló leptinhiány súlyos elhízáshoz vezet.

A leptinrezisztencia (hasonlóan az inzulinrezisztenciához) azt jelenti, hogy a leptinérzékeny sejtek nem reagálnak a hormon jelenlétére. Ilyenkor magas vérleptin szint mellett is elhízás következik be.

Inzulin: bár a neuronok nem inzulinfüggők a glükózfelvételben, a hormon az idegrendszeren belül szintén a hipotalamuszban a jóllakottság érzetét váltja ki, és ezzel csökkenti az étvágyat.

Egyebek:

PeptidYY: táplálkozás során és hatására termelődik első sorban a csípőbél és a vastagbél nyálkahártyájában. Gátolja a gyomor mozgását, ezzel lassítva az ürülését, és fokozva az emésztés hatékonyságát, valamint serkenti a víz és ionok felszívását a vastagbélben. Gátolja/csökkenti az éhségérzetet.

Kolecisztokinin (CCK): táplálkozás hatására a patkóbélben termelődik. Serkenti a hasnyál és az epe termelését és ürülését a bélüregbe, így fokozva a zsírok és fehérjék emésztésének hatékonyságát. Lassítja a gyomor ürülését, így gátolja/csökkenti az éhségérzetet.

Szekretin: a patkóbélben termelődik az egyre savasabbá váló béltartalom, illetve az abban megjelenő peptidek, aminosavak hatására. Fokozza a hasnyálmirigy HCO3- termelését és az epetermelést, valamint gátolja a gyomorsavtermelést. Csökkenti az étvágyat.

Gasztrin: a gyomornyálkahártya sejtjei termelik a gyomorban jelen lévő aminosavak és részben emésztett fehérjék hatására. Fokozza a sósav és pepszinogén termelését, a gyomor mozgását, gyorsítja a gyomor ürülését.

A szomjúságérzet kialakulása

Közvetlen kiváltó okok:

• vértérfogat csökkenése, vér ozmotikus koncentrációjának növekedése,
• feltételes ingerek.

Szabályozó helye szintén a hipotalamuszban van.

A kiszáradás tünetei jellemzően a koncentrációzavar, fejfájás, szédülés, ingerlékenység, szájszárazság, szemszárazság, az orrnyálkahártya kiszáradása, szomjúságérzet.

IDEGI SZABÁLYOZÁS:

A gyomor és bélcsatorna falát idegzi be az ún. enterális idegrendszer (bélcsatornai), amit a vegetatív idegrendszer harmadik részrendszerének tekintenek. A tápcsatorna perisztaltikus mozgását (=mozgékonyságát =motilitását) és hormontermelését szabályozza.

Kb. 1M neuron alkotja, ezek két rétegbe rendeződnek. A külső idegsejthálózat (= Auerbach-plexus) a körkörös és a hosszanti simaizomréteg között, míg a belső (=Meissner – plexus) a körkörös simaizomréteg és a nyálkahártya között húzódik. A kettő között, és a belső réteg és a nyálkahártya receptorai között kapcsolat van. A receptorok a bélfal feszülését és a béltartalom összetételét érzékelik

A vegetatív szabályozás a szimpatikus oldalról az enterális idegrendszeren keresztül gátolja a motilitást és nedvtermelést, míg a paraszimpatikus serkenti.

A szimpatikus hatásra termelődő nyál kis mennyiségű és sűrű, nagy fehérjetartalmú (mucinosus) a szájnyálkahártya védelmét szolgálja, míg a paraszimpatikus hatásra termelődő nagyobb térfogatú, hígabb (serosus), kisebb mucin- és nagyobb amiláztartalmú, a táplálkozásban van szerepe.

A nyálkahártyareflexek közül a nyelési reflex táplálkozáskor a garatba kerülő falat hatására indul be, a nyúltvelőből szabályozódik a bolygóidegen keresztül, hasonlóan a hányás reflexéhez.

Felhasznált források:

Chaudhri, O., Small, C., & Bloom, S. (2006). Gastrointestinal hormones regulating appetite. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 361(1471), 1187–1209. https://doi.org/10.1098/rstb.2006.1856

Campbell Biology – Lisa Urry, Michael Cain, Steven Wasserman, Peter Minorsky, Jane Reece (ISBN 0-134-09341-0)

Fazekas György – Szerényi Gábor: Biológia (ISBN 978-963-50-9464-6)

Fonyó Attila – Ligeti Erzsébet Az orvosi élettan tankönyve, Medicina Könyvkiadó Zrt., Budapest, 2008 (ISBN978-963-226-126-3)

Gyűjtemény a biológia emelt szintű oktatásához (ISBN 978-963-19-9838-2)

Murphy, K., Bloom, S. Gut hormones and the regulation of energy homeostasis. Nature 444, 854–859 (2006). https://doi.org/10.1038/nature05484