PROBAVNI SUSTAV

Izv. prof. dr. sc. Reno Hrašćan

Probava

� probava – proces cijepanja velikih molekula hrane u manje topljive

molekule koje stanice u organizmu mogu koristiti

� mehanička razgradnja složenih molekula hrane pomoću zubiju i mišića u

stijenci probavnog trakta

� kemijska razgradnja složenih molekula hrane pomoću enzima u molekule

koje se mogu apsorbirati u krvne kapilare koje okružuju tanko crijevo

� apsorpcija – prolaz malih molekula preko stanica tankog crijeva u krvotok i

u limfni sustav

Razgradnja makromolekula

Neprohodno i prohodno probavilo

Sustav organa za probavu u čovjeka

Sustav organa za probavu u čovjeka

organ uloga

usta

ždrijelo

jednjak

želudac

tanko crijevo

gušterača

jetra

žučni mjehur

debelo crijevo

usitnjavanje i omekšavanje hrane; djelomična razgradnja ugljikohidrata

gutanje hrane

peristaltičko kretanje hrane od usta do želuca

skladištenje, miješanje i otpremanje hrane; djelomična razgradnja proteina

potpuna razgradnja hrane i apsorpcija hranjivih tvari

(monosaharidi, aminokiseline, masne kiseline, vitamini, minerali, mononukleotidi)

izlučivanje probavnih enzima i alkalnog soka

izlučivanje žuči; pohrana hranjivih tvari i sinteza njihovih derivata;

razgradnja otpadnih tvari

skladištenje žuči

apsorpcija vode i iona, formiranje fecesa

Probavni sustav čovjeka

� probavni trakt: usta, ždrijelo, jednjak, želudac, tanko crijevo, debelo crijevo, stražnje

crijevo, analni kanal, anus

� pomoćne strukture: usne, zubi, jezik, obrazi

� probavne žlijezde: žlijezde slinovnice, jetra, žučni mjehur, gušterača

� uloga probavnog sustava – neprekidna opskrba organizma vodom, elektrolitima i

hranjivim sastojcima; gibanje hrane kroz probavnu cijev, lučenje probavnih sokova,

apsorpcija sastojaka hrane, vode i elektrolita

� mehanička obrada hrane – žvakanje i gibanje hrane, pokretanje želuca i tankog crijeva u

procesu miješanja hrane s enzimima i probavnim sokovima

� kemijska obrada hrane – cijepanje sastojaka hrane u nizu kataboličkih reakcija

Probavni sustav

� usna šupljina – usitnjavanje, omekšavanje i djelomično kemijsko

mijenjanje hrane

� usne i obrazi – pridržavanje hrane u najpovoljnijem položaju za žvakanje

� zubi – specijalizirani oblici za rezanje, trganje i mljevenje hrane

� jezik – oblikovanje hrane u kuglastu tvorevinu i njeno pomicanje prema

ždrijelu, osjet okusa

� žlijezde slinovnice: parotidne, submandibularne, sublingvalne; lučenje

sline u usnu šupljinu, serozni sekret – amilaza (cijepanje škroba u maltozu

i dekstrin) i lizozim (uništavanje mikroorganizama), mukozni sekret –

mucin (podmazivanje sluznice)

� ždrijelo – uloga u gutanju hrane; prolaz zraka tijekom disanja

� jednjak – kretanje hrane od ždrijela do želuca

� građa stijenke probavne cijevi (od unutarnje prema vanjskoj površini): 1.

sluznica – žlijezdani epitel (izlučuje sluz i enzime); 2. podsluznica –

vezivno tkivo; 3. mišićni sloj – kružni i uzdužni glatki mišići; 4. seroza –

vezivno tkivo

Oblik zubi Gutanje hrane

� kad hrana dospije u ždrijelo, poklopac grkljana (epiglotis) se spusti, zatvori otvor

dušnika i hrana klizne u jednjak

� epiglotis je između gutljaja podignut, da bi zrak nesmetano mogao ulaziti u

dušnik

Propulzivne kretnje probavnog trakta (peristaltika)

� ritmičke kontrakcije glatkog mišićja u probavnom sustavu koje omogućuju

potiskivanje hrane

Građa i uloga želuca

� želudac – vrećasta struktura koju oblaže sloj glatkih mišića (uzdužni, kružni, kosi), a u

unutrašnjosti je naborana sluznica

� dijelovi želuca: kardija, fundus, korpus, antrum, pilorus

� uloga želuca – pohranjuje hranjive sastojke dok se ne otpuste u tanko crijevo;

kontrakcije želučanih mišića (peristaltika) omogućuju miješanje pohranjene hrane sa

želučanim sokovima pri čemu nastaje polutekuća smjesa (himus) koja se izlijeva u tanko

crijevo; luči klorovodičnu kiselinu i enzime koji započinju razgradnju proteina

� sluznica želuca: 1. specifične želučane žlijezde – luče H+ i Cl-, pepsinogen i sluz; 2.

nespecifične (piloričke) želučane žlijezde – luče gastrin

� specifične želučane žlijezde: 1. glavne (peptičke, zimogene) stanice – izlučuju

pepsinogen koji klorovodična kiselina pretvara u pepsin; pepsin razgrađuje proteine u

peptone i polipeptide; 2. obložne (parijetalne) stanice – izlučuju H+ i Cl-; 3. sporedne

(mukozne) stanice – izlučuju sluz; 4. endokrine stanice – izlučuju monoaminske

neurotransmitere

� nespecifične želučane žlijezde: mukoidne (gastrinske) stanice – izlučuju gastrin i sluz

Građa želuca Sluznica želuca

Uloga želuca

� faze lučenja želuca: 1. cefalička – prije nego hrana uđe u želudac, lučenje

gastrina i želučanog soka; 2. gastrička – kad hrana stigne u želudac,

lučenje gastrina i želučanog soka; 3. intestinalna – kad himus iz želuca

stigne u duodenum, lučenje gastrina i želučanog soka (ekscitacija i

inhibicija)

Građa želuca u preživača (krava)

� kretanje hrane kroz odjeljke želuca: 1. burag – skladištenje i djelomična probava

progutane hrane; 2. kapura – vraćanje hrane na dožvakavanje; 3. knjižavci i 4.

sirište – probava usitnjene hrane

Građa i uloga tankog crijeva

� dijelovi tankog crijeva: duodenum ili dvanaesnik (prvi ili gornji dio), jejunum (srednji

dio), ileum (zadnji dio)

� uloga tankog crijeva – apsorpcija svih produkata probave ugljikohidrata, proteina i masti

kao i većina probavljenih elektrolita, vitamina i vode

� duodenum – procesi probave hranjivih tvari koje dospiju u tanko crijevo

� duodenum i jejunum – apsorpcija u krvotok i limfni sustav

� ileum – apsorpcija žučnih soli i vitamina B12

� kružni nabori i crijevne resice (vili) – povećavaju apsorpcijsku površinu sluznice tankog

crijeva; crijevne resice su izdanci epitela; određene epitelne stanice imaju sitne izdanke

(mikrovili)

� epitelne stanice sluznice tankog crijeva: 1. cilindrične (apsorpcijske) stanice – apsorpcija

ugljikohidrata, proteina i masti; izlučuju enzime za završnu probavu ugljikohidrata

(disaharidaze) i proteina (peptidaze); 2. vrčaste stanice – izlučuju alkalični sekret

� tubularne crijevne žlijezde (Lieberkühnove kripte) – nabori epitela između donjih dijelova

crijevnih resica; izlučuju crijevni sok i enzime koji pomažu probavu ugljikohidrata,

proteina i masti; Panethove stanice – izlučuju peptidaze (probava proteina) i lizozim

(uništavanje mikroorganizama)

� Brunnerove žlijezde u duodenumu – izlučuju alkalični sekret

Građa tankog crijeva

Uloga tankog crijeva

� probavni enzimi u tankom crijevu: 1. probava ugljikohidrata – amilaza, maltaza, saharaza,

laktaza; 2. probava proteina – tripsin, kimotripsin, karboksipolipeptidaza,

aminopolipeptidaze, dipeptidaze; 3. probava masti – soli žuči, lipaza; 4. probava

nukleinskih kiselina – DNaza, RNaza, nukleaze

� gušterača izlučuje tripsinogen, kimotripsinogen i prokarboksipolipeptidazu koji se

aktiviraju kad dospiju u lumen tankog crijeva (duodenum); enterokinaza koja je vezana

za membranu tankog crijeva katalizira pretvorbu tripsinogena u tripsin, a on zatim

aktivira kimotripsinogen i prokarboksipolipeptidazu

� apsorpcija monosaharida – mikrovili cilindričnih stanica, kapilare unutar crijevnih resica;

glukoza i galaktoza apsorbiraju se aktivnim transportom, fruktoza olakšanom difuzijom

� apsorpcija aminokiselina aktivnim transportom – mikrovili cilindričnih stanica, kapilare

unutar crijevnih resica

� apsorpcija masnih kiselina, glicerola i glicerida pasivnim transportom – mikrovili

cilindričnih stanica, kapilare unutar crijevnih resica; transport u krvotok kao lipoproteini

Uloga tankog crijeva

� apsorpcija vode – gotovo čitav sadržaj apsorbira se u tankom crijevu

(uglavnom iz duodenuma), ostatak iz debelog crijeva

� apsorpcija vitamina – vitamini topljivi u vodi apsorbiraju se difuzijom ili

transportom preko nosača, vitamin B12 apsorbira se preko unutrašnjeg

fakora; vitamini topljivi u mastima apsorbiraju se pasivnim transportom

� apsorpcija minerala – pasivni i aktivni transport

Gušterača, jetra i žučni mjehurGrađa i uloga gušterače

� gušterača – egzokrina i endokrina žlijezda; sastavljena od mnogo režnjića

(lobuli); kanalom povezana s duodenumom

� egzokrini dio gušterače – složena žlijezda slinovnica; stanice su udružene

u skupine koje čine pojedine acinuse; više acinusa formira režnjiće;

izlučuje alkalični gušteračin sok koji sadrži probavne enzime (amilaza,

tripsinogen, kimotripsinogen, prokarboksipolipeptidaza, lipaza, DNaza,

RNaza) u duodenum

� endokrini dio gušterače – Langerhansovi otoci

Građa gušterače

Probavni enzimi

naziv enzima mjesto izlučivanja

mjesto djelovanja

enzimska reakcija

supstrat/produkt

amilaza

amilaza

maltaza

saharaza

laktaza

pepsin

tripsin

kimotripsin

karboksipolipeptidaza

aminopolipeptidaze

dipeptidaze

lipaza

DNaza

RNaza

nukleaze

žlijezde slinovnice

gušterača

tanko crijevo

tanko crijevo

tanko crijevo

želudac

gušterača

gušterača

gušterača

tanko crijevo

tanko crijevo

gušterača

gušterača

gušterača

tanko crijevo

usta

tanko crijevo

tanko crijevo

tanko crijevo

tanko crijevo

želudac

tanko crijevo

tanko crijevo

tanko crijevo

tanko crijevo

tanko crijevo

tanko crijevo

tanko crijevo

tanko crijevo

tanko crijevo

škrob/maltoza

škrob, glikogen/maltoza

maltoza/glukoza

saharoza/glukoza, fruktoza

laktoza/glukoza, galaktoza

protein/peptoni, polipeptidi

peptoni, polipeptidi/polipeptidi

peptoni, polipeptidi/polipeptidi

peptoni, polipeptidi/aminokiseline

polipeptidi/aminokiseline

polipeptidi/aminokiseline

trigliceridi/glicerol, masne kiseline,

gliceridi

DNA/nukleotidi

RNA/nukleotidi

DNA, RNA/slobodne baze,

monosaharidi

Probavni sustav

� žučni mjehur – skupljanje žuči koju izlučuje jetra, koncentriranje i

otpuštanje žuči u duodenum

� debelo crijevo – apsorpcija vode, iona, vitamina i formiranje fecesa

(neprobavljene tvari) te njegovo uklanjanje; sluznica debelog crijeva –

žlijezde izlučuju sluz koja olakšava kretanje zgusnutog crijevnog sadržaja;

crijevni mikroorganizmi – raspadni procesi ostatka hrane, raspadni

produkti su i neki vitamini (vitamin K, tiamin, riboflavin, cijanokobalamin,

folna kiselina)

Hormoni koje luče organi za probavu

organ hormon ciljno tkivo djelovanje

želudac

tanko crijevo (duodenum)

tanko crijevo

(duodenum, jejunum)

gastrin

sekretin

kolecistokinin

želudac

gušterača

gušterača,

žučni mjehur

potiče izlučivanje želučanog soka

potiče izlučivanje gušteračinog soka

potiče izlučivanje enzima gušterače,

potiče otpuštanje žuči

Građa jetre

� jetra je endokrina i egzokrina žlijezda; osnovna morfološka jedinica je režnjić (u jetri

nekoliko režnjića); svaki je režnjić smješten oko centralne jetrene vene; unutar režnjića

su jetrene stanice (hepatociti) poredane jedna do druge u radijalno postavljene ploče

koje se protežu od centralne vene prema rubovima režnjića; između hepatocita su žučni

kapilare koje se ulijevaju u žučne kanaliće; jetrena arterija dovodi oksigeniranu krv

direktno iz aorte, a jetrena portalna vena dovodi venoznu krv bogatu razgradnim

produktima hrane apsorbiranih iz tankog crijeva; krvne žile iz jetrene portalne vene i

jetrene arterije udružuju se i tvore venule koje dovode krv u hepatocite; ovakav raspored

venula i hepatocita predstavlja funkcionalnu jedinicu jetre (acinus); između redova

hepatocita nalaze se krvni kanali (sinusi) koji prenose krv iz venula u centralnu venu koja

pak odvodi krv iz režnjića; susjedni sinusi odvojeni su jednim slojem hepatocita što

omogućuje izmjenu tvari između krvi i hepatocita prilikom protjecanja krvi duž sinusa;

sinusi su obloženi s endotelnim stanicama uz koje su vezane retikuloendotelne stanice

koje nazivamo Kupfferove stanice (tkivni makrofagi)

Jetreni portalni sustav

Uloga jetre

� uloga jetre – pohrana hranjivih tvari i sinteza njihovih derivata; razgradnja

tvari koje nisu potrebne organizmu

� metabolička uloga: 1. uklanjanje aminokiselina iz organskih spojeva; 2.

stvaranje uree iz proteina istrošenih stanica i pretvorba viška

aminokiselina u ureu; 3. održavanje homeostaze krvi; 4. sinteza

neesencijalnih aminokiselina; 5. regulacija razine glukoze u krvi; 6.

oksidacija masnih kiselina; 7. sinteza sastojaka stanične membrane; 8.

pretvorba ugljikohidrata i proteina u masti; 9. neutralizacija otpadnih

produkata i otrova; 10. održavanje stabilne tjelesne temperature

� skladišna uloga – skladištenje glikogena; vitamina; minerala;

aminokiselina i masnih kiselina koje se pretvaraju u glukozu

� sekrecijska uloga – izlučivanje žuči; soli žuči djeluju kao molekule

detergenta pomažući razbijanje masnih kapljica u tankom crijevu

Dnevna nutritivna piramida

Vitamini

vitamin uloga izvor

netopljivi u vodi

vitamin A

vitamin D

vitamin E

vitamin K

topljivi u vodi

tiamin (B1)

riboflavin (B2)

niacin (B3)

piridoksin (B6)

cijanokobalamin (B12)

biotin

folna kiselina

pantotenska kiselina

vitamin C

oštar vid, zdrava koža i kosa

jačanje kostiju i zubi

građa stanične membrane

zgrušavanje krvi, metabolizam kosti

metabolizam ugljikohidrata

metaboličke reakcije

metaboličke reakcije

metabolizam aminokiselina

proizvodnja eritrocita

metabolizam ugljikohidrata

proizvodnja eritrocita,

sinteza nukleinskih kiselina

metaboličke reakcije

stvaranje kolagena

svježe povrće, mliječni proizvodi

mliječni proizvodi, jaja

zeljasto povrće, žitarice

zeljasto povrće

meso, žitarice

svježe povrće, mlijeko, žitarice

meso, žitarice

meso, riba, žitarice

meso, mliječni proizvodi

svi prehrambeni proizvodi

zeljasto povrće, žitarice

svi prehrambeni proizvodi

agrumi, svježe povrće

Minerali

mineral uloga izvor

makrominerali

kalcij

fosfor

kalij

natrij

klor

magnezij

mikrominerali

cink

željezo

fluor

bakar

jod

jačanje kostiju i zubi,

provođenje živčanog podražaja

jačanje kostiju i zubi

provođenje živčanog podražaja,

stezanje mišića

provođenje živčanog podražaja,

održavanje acido-bazne ravnoteže

održavanje sadržaja vode

sinteza proteina

zacjeljivanje ozljeda

sinteza hemoglobina

jačanje kostiju i zubi

sinteza hemoglobina

sinteza hormona štitne žlijezde

zeljasto povrće, mliječni proizvodi

meso, mliječni proizvodi, žitarice

voće i povrće

kuhinjska sol

kuhinjska sol

zeljasto povrće, žitarice

meso, mahunarke, žitarice

jaja, mahunarke, žitarice

fluorirana voda za piće

riba, plodovi mora, mahunarke, žitarice

riba, plodovi mora, jodirana kuhinjska sol

Predavanje je priređeno prema:

1. Mader Sylvia S. Biology. 8th ed. McGraw-Hill, Boston, USA, 2004.

2. Bernstein Ruth, Bernstein Stephen. Biology. Wm. C. Brown Publishers, Dubuque, USA, 1996.

3. Raven Peter H, Johnson George B. Biology. 2nd ed. Mosby College Publishing, St. Louis, USA, 1989.