Digestia si absorbtia - digestia si absorbtia proteinelor

Digestia, adica descompunerea principiilor alimentare are loc prin hidroliza sub actiunea enzimelor specifice.

Absorbtia consta in trecerea produsilor finali ai digestiei prin mucoasa intestinala din lumenul intestinal in mediul intern (sange sau limfa).

Acest proces este favorizat de suprafeta mare a mucoasei digestive (250-300 m² ) datorita valvulelor conivente (maresc suprafata de 3 ori), a vilozitatilor (maresc de 10 ori) si a microvilozitatilor (maresc de 20 de ori).

Deasemenea mentinerea tonusului sfincterului ileo-cecal, mentine chimul mai mult timp in intestin.

Absorbtia are loc la toate nivelele tubului digestiv dar cea mai mare parte a procesului are loc la nivelul mucoasei intestinului subtire.

Mecanismele absorbtiei sunt:

pasive

active

In cazul mecanismelor pasive trecerea substantelor are loc conform gradientilor de concentratie si electrici, fara consum de energie.

Aceste mecanisme pasive constau in:

difuziune simpla;

difuziune facilitata de un transportor;

osmoza.

In cazul mecanismelor active trecerea se face impotriva gradientilor de concentratie sau electrici, cu consum de energie rezultata din scindarea ATP.

Mecanismele active sunt:

Mecanism primar;

Mecanism secundar.

a)      Mecanismul activ primar se bazeaza pe un transportor cu actiune ATP-azica, energia rezultata din scindarea ATP fiind folosita direct in acest proces de transport.

b)      Mecanismul activ secundar consta intr-un cotransport; o substanta transportata pasiv, dar pe un transportor (difuziune facilitata), o alta substanta se fixeaza pe acelasi transportor dar e transportata activ folosind energia data de diferenta electro-chimica pentru prima substanta. Dar acest gradient electrochimic este realizat printr-un mecanism activ primar ( ex. cotransport glucoza-Na⁺ ).

Astfel la nivelul membranei bazale, Na⁺ e trnsportat din celula in sange cu ajutorul ATP-azei Na-K dependente, deci prin mecanism activ primar. Acesta scade Na⁺ din celula creind un gradient de concentratie a Na⁺ intre lumen si celula.

Din lumen Na⁺ se transporta prin difuziune facilitata deci cu un transportor pe care fixeaza si o alta substanta - de ex. glucoza, care e transportata activ.

Digestia si absorbtia glucidelor

Principalii hidrati de carbon din regimul alimentar sunt: amidonul, zaharoza (fructe), lactoza (lapte).

In cavitatea bucala, sub actiunea amilazei salivare se digera 3-5% din amidonul preparat, dar ageasta digestie continua in stomac cca 1 ora (pana la pH 4) timp in care amidonul, in proportie de 30-40% este degradat la maltoza, maltotrioza si dextrine.

In duoden, in 15-30 minute tot amidonul (inclusiv cel crud) e degradat de amilaza pancreatica inn maltoza, maltotrioza, dextrine.

La contactul cu marginea in perie a enterocitelor din vilozitati dizaharidele sunt degradate in monozaharide astfel:

maltaza descompune maltoza in 2 molecule de glucoza;

izomaltaza descompune dextrinele in glucoza;

zaharaza descompune zaharoza in glucoza si fructoza;

lactaza descompune lactoza in glucoza si galactoza.

In regimul alimentar predomina amidonul, iar produsul final e reprezentat in proportie de 80% de glucoza.

Referat: Floarea la angiosperme Eseu: Ribozomii (granulele lui Palade) - importanta ribozomilor

Absorbtia se face sub forma de monozaharide in duoden si partea superioara a jejunului, in mai mica masura in restul intestinului subtire.

Principalele monozaharide absorbite sunt:

galactoza (1,1);

glucoza (1);

fructoza (0,4).

Primele doua prin mecanism activ secundar, de contratransport cu Na⁺ , iar fructoza prin difuziune facilitata. Ea este transformata in enterocit in glucoza. Din enterocit in sange trecerea se face prin difuziune facilitata.

Din cele 20-60 gr. amidon, 6-10% nu sunt absorbite si se elimina, servind in colon ca substrat pt. bacterii.

Digestia si absorbtia proteinelor

Necesarul de proteine este de 0,5-0,7 gr/kg/24 ore, la care se adauga proteinele din secretiile digestive (10-30gr/24 ore) si din celulele descuamate (10-30 gr/24 ore). Toate sunt digerate.

Digestia proteinelor incepe in stomac sub actiunea HCl si a pepsinei, care hidrolizeaza 10-20% din proteine pana la albumoze si peptone.

Importanta este degradarea colagenului ce se gaseste in carne intre fibrele musculare si impiedica patrunderea enzimelor la fibrele musculare.

In intestinul superior intervin tripsina, chemotripsina si carboxipeptidaza care hidrolizeaza proteinele in peptide mici, rezultand si putini aminoacizi (carboxipeptidaza).

In marginea in perie a enterocitelor se gasesc peptidaze care hidrolizeaza peptidele la aminoacizi .

Absorbtia se face sub forma de amino-acizi dar si di si tripeptide care sunt scindate in enterocit in aminoacizi de peptidazele din citoplasma enterocitului.

Mecanismul absorbtiei este activ secundar, de cotransport cu Na (exista cel putin 5 proteine transportoare diferite).

La nivelul membranei bazo-laterale (spre sange) absorbtia se face prin difuziune facilitata.

In colon se adauga proteinele din mucus, bacterii, celule descuamate.

Digestia si absorbtia lipidelor

In alimente lipidele se gasesc sub forma de:

trigliceride;

colesterol si esteri ai acesuia;

fosfolipide.

Digestia lipidelor incepe in stomac unde exista o tributiraza cu actiune slaba, care actioneaza asupra lipidelor emulsionate din alimente.

In intestin are loc emulsionarea lipidelor sub actiunea sarurilor biliare, ce permite contactul lipazelor cu lipidele pe o suprafata mare. Aici actioneaza lipaza pancreatica , foarte puternica care hidrolizeaza in 1 minut grasimile neutre patrunse in duoden, in glicerol, acizi grasi.

Rezulta si monogliceride (C2).

Colesterolesteraza scindeaza esterii colesterolului.

Fosfolipaza desprinde acizii grasi din fosfolipide rezultand lizofosfatidele.

Transportul de la locul hidrolizei la mucoasa intestinala se face sub forma de micelii, ceea ce permite continuarea digestiei si absorbtiei produsilor rezultati din hidroliza transportati intre microvili.

din lipide se absorb. In lipsa acizilor biliari se absorb doar 50%, in lipsa lipazei pancreatice se absorb foarte putine deoarece lizofosfotidele participa la formarea miceliilor.

Produsii reultati prin scindarea lipidelor traverseaza prin difuziune membrana luminala a enterocitului.

Acizii grasi cu lant scurt sunt trecuti in in sange.

Dupa intrare in enterocit lipidele patrund in reticolul endoplasmatic neted se resintetizeaza trigliceridele, esterii colesterolului, fosfolipidele.

Aici se sintetizeaza si trigliceride noi folosind pentru sinteza α glicerofosfatul (forma activa a glicerolului) rezultat din metabolismul glucozei.

In enterocit se formeaza chilomicronii din:

colesterol 1%;

trigliceride 85-92%;

fosfolipide 6-8%.

Fosfolipidele se dispun cu gruparile polare spre exterior si acopera 82% din suprafata. Restul de 20% e acoperit de β lipoproteine sintetizate in enterocit β lipoproteinele sunt necesare exocitozei chilomicronilor, in lipsa lor enterocitul se incarca cu lipide si absorbtia lor inceteaza.

Chilomicronii trec in: chiliferul central- circulatia limfatica- circulatia sanguina.

Absorbtia lipidelor este totala la jumatatea jejunului

Acizii biliari se absorb in ileon prin

proces activ de cotransport cu Na pentru acizii biliari conjugati;

difuziune pentru acizii biliari neconjugati sau dehidroxilati.

Absorbtia apei si a ionilor

In 24 de ore se ingera 2l apa, in sucurile digestive - cca 7l in 24 ore, deci in total, in tubul digestiv in 24 de ore sunt cam 9l de apa, din care 1,5l trec in colon si cca 100-200 ml se elimina prin ,materiile fecale, restul se absoarbe.

Absorbtia apei se face pasiv prin osmoza. De fapt prin osmoza apa trece in ambele sensuri prin mucoasa digestiva.

In duoden, daca chimul care ajunge aici este hiperosmotic, apa din sange trece in duoden pana cand chimul devine izoosmotic.

In jejun si ileon apa urmeaza prin osmoza substantele absorbite ( se pot absorbi cca 5-7l in 24 ore, excesul se elimina ca diaree).

Na⁺ - 5-8 gr din alimente/24 ore si 25-30 gr din sucurile digestive. E absorbit dealungul intregului intestin:

din enterocit in sange trece prin transport activ primar cu ajutorul ATP-azei Na⁺ - K⁺ dependente;

la nivelul membranei luminale - prin difuziune facilitata.

In jejun rata absorbtiei este mai mare datorita prezentei glucozei, galactozei, a aminoacizilor care folosesc acelasi transportor la nivelul membranei luminale si astfel se stimuleaza reciproc.

Tot la nivelul membranei luminale are loc antiportul H⁺ K⁺ care se secreta.

In colon transportul de Na⁺ se face impotriva unui gradient mare (25 mM in lumen, 120 in plasma).

Absorbtia Na⁺ este urmata pasiv de Cl^- . Procesul de absorbtie a Na⁺e stimulat e aldosteron.

Cl^- si HCO₃^-

In duoden HCO₃^- se secreta intra in structura mucusului.

In jejun Cl^- si HCO₃ se absorb proveniti din suc pancreatic si bila.

In ileon si colon Cl^- se absoarbe, HCO₃ ^- se secreta ( in antiport, cu o proteina transportoare.)

HCO₃ ^- se absoarbe ca CO₂ (HCO₃ ^- + H⁺ = H₂ CO₃ → H₂O + CO₂ )

K⁺ (potasiul)

In jejun si ileon se absoarbe, in colon se poate secreta sau absorbi ( in lumen sub 25 mM - se secreta, peste 25 mM se absoarbe). In diarei se pierde, putand duce la hipopotasemie ce determina aritmii.

Ca mecanism de absorbtie: apa si ionii pot traversa mucoasa prin jonctiunile dintre enterocite deci paracelular sau prin celule transcelular.

In duoden predomina transportul paracelular (jonctiunile sunt mai putin stranse) in rest - transcelular. Enterocitele de la varful vilozitatilor participa la absorbtie (cele de la baza - la secretii).

Reglarea absorbtiei

SN Simpatic, Adrenalina, Noradrenalina, somatostatina, encefalina stimuleaza absorbtia apei si a electrolitilor, histamina si alte substante eliberate de mastocite stimuleaza secretia (diareea din starile inflamatorii).

SN Parasimpatic scade absorbtia.

Absorbtia Ca⁺⁺

Este activa la nivelul duodenului si a jejunului. Prin marginea in perie transportul se face cu ajutorul unei proteine transportoare, tot o proteina il transporta prin enterocit fiind in schimb cu Ca⁺⁺ din mitocondrii si din reticulul endoplasmatic.

In membrana bazo-laterala exista:

o ATP-aza dependenta de Ca⁺⁺ ;

scimb Na⁺/ Ca⁺⁺ prin mecanism activ secundar.

Metabolitul vit.D - 1,25 dihidroxi vit.D se fixeaza pe receptorul nuclear si induce sinteza proteinelor transportoare de Ca⁺⁺ si ATP-azei dependente de Ca⁺⁺ .

Absorbtia fierului (Fe)

Se ingera 15-20mgr/24 ore din care se absoarbe 0,5-1mgr.

Absorbtia e limitata de tendinta Fe de a forma complexe insolubile cu fosfati, tanin, fibre. Vitamina C reduce Fe trivalent la Fe bivalent (Fe⁺⁺⁺ → Fe⁺⁺) ce are tendinta mai mica de a forma complexe insolubile.

Enterocitele din duoden si jejun elibereaza in lumen o transferina care fixeaza Fe, receptorii de pe membrana enterocitelor fixeaza acest complex care este introdus in enterocit prin endocitoza.

In lipsa Fe din circulatie capacitatea de absorbtie creste. Pentru prevenirea excesului, Fe se pierde odata cu descuamarea enterocitelor.

Vitaminele hidrosolubile ( complex B-uri, vit.C)

Vitaminele hidrosolubile sunt absorbite prin difuziune simpla sau facilitata, vit.B12 necesita combinarea cu factorul intrinsec.

Vitaminele liposolubile (vit. A,D,E,F,K)

Vitaminele liposolubile se absorb la fel ca lipidele, fiind transportate de micelii si trecute in limfa sub forma de chilomicroni. Absorbtia e stimulata de prezenta lipidelor in alimentatie.