2005-11-04

Wydzielanie soku żołądkowego

1. Faza głowowa

Odruchy warunkowe:

• smak

• zapach

• żucie

• połykanie

• hipoglikemia

Bodźce docierające do jądra nerwu błędnego i do błony śluzowej żołądka, gdzie płyn stymulujący aktywność wydzielniczą soku żołądkowego może się wydzielać na co najmniej 2 drogach:

• wpływ bezpośredni zakończeń nerwu błędnego na neurony splotów śródściennych w tkankach mięśni podśluzowych, na zakończeniach których wydzielana jest Ach. Te zakończenia docierają do komórek okładzinowych lub błony żołądka (gdzie wydzielany jest m.in. kw. solny)

• za pośrednictwem splotów śródściennych przewodu pokarmowego poprzez działanie neurotransmitera ACh na komórki G, które wydzielają gastrynę

2. Faza żołądkowa (trzewna)

Odruchy błędno- błędne- mają duże znaczenie w fazie żołądkowej wydzielania soku żołądkowego. Droga dośrodkowa i odśrodkowa zapewniana jest przez włókna nerwu błędnego.

3. Faza jelitowa

1. Pobudzenie - gastryna uwolniona w dwunastnicy pod wpływem bodźców mechanicznych i aminokwasów obecnych w treści pokarmowej

2. Hamowanie wydzielania soku żołądkowego

• Faza odźwiernikowa

• hamowanie uwalniania gastryny pod wpływem kwaśnej treści w okolicy odźwiernikowej żołądka,

• hamowanie wydzielania HCl i pepsyny oraz uwalniania gastryny przez somatostatynę (uwalniana z kom D błony śluzowej żołądka)

• Faza dwunastnicza

• hamowanie wydzielania soku żołądkowego po zakwaszeniu błony śluzowej dwunastnicy oraz pod wpływem produktów trawienia tłuszczów i roztworów hipertonicznych(np. glukoza, aminokwasy)

• działanie hamujące hormonów peptydowych: somatostatyny, sekretyny, neurotensyny, VIP, GIP.

Wydzielanie soku trzustkowego

Nerwowa regulacja wydzielania soku trzustkowego - AUN:

1. część przywspółczulna - pobudzenie

2. część współczulna - hamowanie

1. Faza głowowa i żołądkowa

Odruchy warunkowe:

• smak,

• zapach,

• żucie,

• połykanie,

• hipoglikemia.

• treść pokarmowa

2. Faza jelitowa

Aktywność wydzielnicza trzustki jest stymulowana przez produkty trawienia, które pojawiają się w dwunastnicy.

Regulacja może odbywać się na drodze:

• nerwowej - nerw błędny - zakończenia czuciowe nerwu błędnego odbierają informację o obecności produktów trawienia( np. woda, kwasy tłuszczowe)

• humoralnej:

• komórki I- hormon stymulujący wydzielanie soku trzustkowego

• komórki S- hormon sekretyna, pobudza wydzielanie wodorowęglanów

Głównie w pęcherzykach trzustkowych produkowane są enzymy soku trzustkowego, a w części wyprowadzającej wytwarzane są wodorowęglany. Sekretyna pobudza wydzielanie wodorowęglanów, a komórki I pod wpływem aminokwasów, peptydów, tłuszczów i kwasów tłuszczowych treści pokarmowej uwalniają hormon stymulujący wydzielanie soku trzustkowego.

Przemiana materii i termoregulacja

Metabolizm - ogół procesów fizjologicznych i chemicznych związanych z wytwarzaniem energii

• pobieranie substancji z zerwnątrz

• przekształcanie, rozpad

• częściowe przyswajanie

• wydalanie substancji zbędnych

Anabolizm - procesy syntezy prowadzące do powstawania związków organicznych o dużych cząsteczkach z pierwiastków i związków drobnocząsteczkowych (przeważają u org. młodych i po chorobie)

Katabolizm - procesy rozpadu związków wielkocząsteczkowych (przeważają u org. starych i osobników chorych)

Jedyną formą energii w organizmie, która może być siłą napędową procesów fizjologicznych jest energia zgromadzona w wiązaniach wysokoenergetycznych (np.: ATP) i uwalniana jest w trakcie ich hydrolizy.

Spalanie związków organicznych:

Wydajność z jaką energia magazynowana jest w ATP zależy od dopływu O₂

Wykorzystanie energii zawartej w pokarmie:

Bilans energrtyczny organizmu

Zysk energii = Strata energii

pokarm: węglowodany, białka, tłuszcze substancje zapasowe organizmu

pompa sodowo-potasowa procesy transportu błonowego wzrost i regeneracja tkanek przewodzenie impulsów nerwowych praca serca napięcie mięśni ruch praca mięśni szkieletowych

energia brutto 100% = 25-40% en odkładana +10-30% en cieplna + 10% en wydalona z moczem i gazami + 10-30% energia niestrawionego pokarmu

en. odkładana + en cieplna = en. metaboliczna

en. odkładana + en cieplna + en. wydalona z moczem i gazami = en. strawna

Czynniki wpływające na tempo przemiany materii

• wielkość ciała

• pobudzenie układu nerwowego i układu wydzielania wewnętrznego

• swoiste działanie dynamiczne pokarmu

• temperatura otoczenia

• aktywność fizyczna

• produkcja zwierzęca

Równanie kleibera: BMR = k*masa ciała^0,75

BMR - podstawowe tempo przemiany materii

zwierze musi być:

• w spoczynku

• zdrowe

• na czczo

• nie jest pobudzone nerwowo i wydzielniczo

Mysz - 185 kcal/kg

Koń - 15 kcal/kg

Tempo przemiany materii jest odwrotnie skorelowane z wielkością ciała. Im mniejsze zwierzę tym większe jest tempo metaboliczne tego zwierzęcia w przeliczeniu na jednostkę masy.

Pobudzenie układu nerwowego i dokrewnego:

Somatyczny układ nerwowy -> m. szkieletowe - skurcze podnoszą tempo przemiany materii

autonomiczny układ nerwowy -> proc metaboliczne

układ wydzielania wewnętrznego -> tyroksyna, adrenalina, hormon wzrostu

brak hormonów tarczycy, spadek BMR do 40-60% wartości fizjologicznej

pobudzenie współczulne - wzrost BMR (nasilenie glikoneogenezy)

w czasie snu - spadek BMR

Swoiste działanie dynamiczne pokarmu

ilość energii niezbędna do wykorzystania składników pokarmowych

Pobieranie pokarmu - wzrost BMR (2 - 3 h),

• białko - 30% - najbardziej energochłonne,

• węglowodany - 5 - 7%,

• tłuszcz - 5 - 10%,

• wolne kw. tłuszczowe: 20 - 25% (przeżuwacze),

Przeznaczenie energii zużywanej podczas trawienia:

procesy trawienne 20%, wchłanianie składników pokarmowych i odkładanie w tkankach 20%, dezaminacja aminokwasów 60%

Temperatura ciała a tempo przemiany materii

Reguła van`t Hoffa - podwyższenie temperatury o 10^oC powoduje 2 - 3 krotny wzrost tempa metabolizmu.

Ze wzrostem temp. rośnie tempo przemiany materii.

Przeciwdziałanie wychłodzeniu pochłania więcej energii niż przeciwdziałanie przegrzaniu.

Aktywność fizyczna a tempo przemiany materii

U małego zwierzęcia po rozpoczęciu ruchu tempo metabolizmu cały czas jest duże. U dużych zwierząt tempo metabolizmu jest duże tylko w chwili rozpoczęcia wyniku.

Produkcja zwierzęca a tempo przemiany materii

U zwierząt wysoko produkcyjnych tempo metabolizmu wzrasta, ale jego wysokość zależy głównie od rodzaju produktu.

Wydajność przemiany materii- procent energii netto w stosunku do energii brutto

Termoregulacja

„Strategie termiczne” w świecie zwierząt.

• homeotermia (stałocieplność) - ptaki, i ssaki,

• poikilotermia (zmiennocieplność) - pozostałe rodzaje zwierząt,

• heterotermia (przemiennocieplność) - temperatura ciała wysoka i dobrze regulowana w pewnych okresach życia, a w innych zwierzęta przestają ja kontrolować

Problemy zwierząt zmienno cieplnych:

• wysoka temperatura - niebezpieczeństwo śmierci cieplnej (denaturacja białka, termiczna inaktywacja enzymów, niedostateczne zaopatrzenie w tlen, rozpiętrzenie tempa przemian metabolicznych, zmiana struktury błon komórkowych)

• tolerancja na chłód i zamarzanie

• obecność glicerolu i sorbitolu w płynach ustrojowych( obniżanie punktu zamarzania) - owady, niektóre gatunki żab,

• substancje krioprotekcyjne- glikoproteiny, białko- u ryb arktycznych,

• czynnik zaszczepiający powstawanie lodu w hemolimfie- sprzyja temu białko bogate w glu i gln- bezkręgowce morskie.

Termoregulacja - utrzymywanie podstawowej temperatury na stałym poziomie, pomimo wahań pobierania, wytwarzania i oddawania ciepła.

3 podstawowe elementy układu termoregulacji:

• termoreceptory i termoefektory - rejestrują zmiany temperatury otoczenia lub wnętrza ciała.

• ośrodek termoregulacji - integruje i przetwarza informacje o zmianach temperatury,

• efektory układu termoregulacji - układ krążenia (głównie naczynia skórne - regulacja ich światła), gruczoły potowe (pocenie się i parowanie potu), mięśnie szkieletowe (nieskoordynowane ruchy mięśni), wątroba (bardzo intensywnie metabolizuje, najcieplejszy organ), tkanka tłuszczowa (izoluje i jest bardzo aktywna metabolicznie).

Podwzgórzowa regulacja temperatury ciała

Termogeneza i drogi oddawania ciepła

Bilans cieplny organizmu

Sposoby oddawania ciepła:

• -zgodnie z gradientem termicznym, czyli ciało o wyższej temperaturze oddaje ciepło tam gdzie jest niższa temperatura.

• przewodzenie - organizm przewodzi ciepło w miejscu stykania się z drugim ciałem (żywe ciało, martwe przedmioty)

• konwekcja

• naturalna

• wymuszona (np. przez wiatr)

• promieniowanie - nie działa w próżni

• niezależnie od gradientu termicznego - umożliwia to oddawanie ciepła do otoczenia, którego temperatura jest wyższa niż temperatura ciała

• - parowanie - pot „pobiera” ciepło z powierzchni ciała parując

Oddawanie ciepła przy różnych temperaturach otoczenia

Temperatura otoczenia	20^oC	30^oC	36^oC
Oddawanie ciepła
Promieniowanie	0,61	0,46	0,0
Konwekcja	0,26	0,27	0,0
Parowanie	0,13	0,27	1,0
Razem	1,0	1,0	1,0

RQ stosunek objętości wytworzonego CO2 do objętości O2 zużytego w jednostce czasu przy spalaniu substancji organicznej

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ --> 6CO₂ + 6 H₂O

1. Węglowodany RQ=6moli CO₂ / 6moli O₂ = 1

2. Tłuszcze RQ = 0,7

3. Białka RQ = 0,8

RQ - współczynnik oddechowy. Może być obliczony dla reakcji przebiegającej poza ustrojem, dla całego ustroju, dla poszczególnych narządów i tkanek.

• RQ dla całego ustroju wynosi zwykle od 0,7-1,0

• wzrasta przy hiperwentylacji i w czasie wysiłku fizycznego RQ=2, po obniża się do <0,5

• RQ wzrasta w stanach kwasicy metabolicznej, obniża się przy zasadowicy

• RQ mózgu wynosi prawidłowo 0,97-0,99

• ujemne wartości RQ dla żołądka

• lipogeneza (glukoza -> kw. palmitynowy) RQ=2,75

• głodzenie (aminokwasy, kwasy tłuszczowe -> glukoneogeneza) RQ<0,5

Tempo metabolizmu od najniższego: przemiana podstawowa, p. spoczynkowa, p. bytowa, p. na poziomie produkcyjnym. + procesy termoregulacyjne + wysiłek fizyczny.

Warunki przemiany podstawowej - człowiek

• całkowity brak aktywności mięśniowej

• pozycja leżąca

• całkowity brak pobudzenia psychicznego

• neutralna temperatura otoczenia

• pomiar 12-14h po posiłku

Warunki przemiany spoczynkowej - zwierzę

• podstawowa aktywność ruchowa

• pomiar przed porannym karmieniem

1

---