Les 21 Verteringsstelsel PDF

Verteringsstelsel Hoofdstuk 46 in handboek 1  Overzicht 1. Types vertering 2. Verteringsstelsel bij de mens A. Mond en tanden B. Slokdarm en maag C. Dunne darm en accessorische organen D. Dikke darm 3. Regulatie van verter...

Verteringsstelsel Hoofdstuk 46 in handboek 1  Overzicht 1. Types vertering 2. Verteringsstelsel bij de mens A. Mond en tanden B. Slokdarm en maag C. Dunne darm en accessorische organen D. Dikke darm 3. Regulatie van vertering en voedselopname 4. Essentiële nutrienten 2  1. Types vertering Eéncelligen en sponzen verteren voedsel intracellulair. Meeste dieren hebben een extracellulaire vertering. – Volledig spijsverteringsstelsel Aparte mond en anus, voedsel beweegt in één richting. Vertoont specialisaties in aparte compartimenten. – Onvolledig spijsverteringstelsel Bv. Cnidaria en platwormen hebben een gastrovasculaire holte. Geen specialisatie, alle cellen zijn blootgesteld aan elke stap van het verteringsproces. 3 Types vertering Voedsel Afval Mond Tentakel Lichaamsschacht Gastrovasculaire holte 4  Types vertering Nematoden hebben een primitief verteringskanaal. Andere dieren hebben een verteringskanaal met gespecialiseerde gebieden. – Opgedeeld verteringskanaal Mens: mond, keel, slokdarm, maag, dunne en dikke darm, rectum, anus Andere dieren kunnen andere opdelingen hebben: bv. krop, spiermaag, vierdelige maag, middendarm, caeca, cloaca, etc… – Verteringsklieren Mens: speekselklieren, pancreas, lever 5  Types vertering Nematode Regenworm Anus Mond Farynx Darm Darm Farynx Mond Anus Krop Spiermaag Salamander Maag Darm Rectum Mond Lever Cloaca Oesofagus Pancreas 6 Types vertering Mond Slokdarm Krop Maag Spiermaag Darm Anus 7  Types vertering Voedsel kan eerst gestockeerd worden (bv. in de krop). Vaak gebeurt er eerst een mechanische fragmentatie (bv. kauwen, vermalen door de spiermaag). Vervolgens gebeurt er een chemische digestie (afbraak van polymeren in het voedsel tot oligomeren en monomeren). Monomeren worden geabsorbeerd door het darmepitheel. Onverteerbare resten en overschotten worden geëxcreteerd via de anus of cloaca. 8  2. Verteringsstelsel bij de mens Bestaat uit: – Gastrointestinaal kanaal (maagdarmkanaal) Mond, farynx en slokdarm Maag Dunne darm en dikke darm Rectum en anus – Accessorische spijsverteringsorganen lever, galblaas en pancreas 9  Speekselklier Mondholte Farynx Speeksel- klieren Oesofagus Lever Maag Galblaas Pancreas Dunne darm Dikke darm Caecum Appendix Rectum Anus 10  Verteringsstelsel bij de mens Gastrointestinale kanaal heeft een gelaagde structuur. binnen – Mucosa Epitheel dat het lumen (darmholte) omgeeft. – Submucosa Bindweefsel onder de mucosa. – Muscularis Circulaire en longitudinale (gladde) spieren. – Serosa buiten Epitheel dat de spierlagen omgeeft. 11  Klier buiten gastrointestinaal kanaal Bloedvat Lumen Mucosa Submucosa Klier in submucosa Submucosale plexus Muscularis: Circulaire laag Mesenterium Longitudinale laag Serosa Myenterische plexus veel zenuwen 12  2A. Mond en tanden Omnivoren: puntige tanden vooraan, vlakke tanden achteraan. Tong helpt bij het vermengen van voedsel met speeksel. – Smeert en bevochtigt het voedsel. – Bevat amylase dat zetmeel begint af te breken. – Bevat linguaal lipase dat vetten begint af te breken. – Speekselsecretie wordt gereguleerd door het zenuwstelsel. Prikkels als geur en smaak, of zelfs denken aan voedsel, stimuleert de secretie van speeksel. 13  Mond en tanden Slikken: – Start als een willekeurige actie. Wordt verdergezet als een onwillekeurige actie. – Tong beweegt het voedsel (bolus) naar achter in de mond. – Het velum (zachte verhemelte) sluit de neusholte af. – Het strottenhoofd (larynx) duwt de glottis (stemspleet) tegen de epiglottis (strotklepje) Voorkomt dat voedsel in de luchtpijp terecht komt. 14  Mond en tanden Lucht Farynx Larynx 1. Wanneer voedsel naar 2. Tijdens slikken, wordt de larynx opgetrokken en Hard verhemelte achter in de mond beweegt afgesloten door de epiglottis. Dit dwingt de bolus in de Trachea sluit het velum de neusholte slokdarm en voorkomt dat het in de luchtpijp terecht komt Tong Oesofagus Velum af. Epiglottis 15  2B. Slokdarm en maag De slokdarm beweegt de bolus naar de maag via peristaltiek. Unidirectionele contractiegolven in de slokdarm worden aangestuurd door de hersenen. Oesofageale sfincter opent om het voedsel in de maag te = slokdarm-maag klep laten. – Verhindert dat maagsappen en voedsel terug naar de slokdarm gaan. 16 Peristaltische beweging Slokdarm Relaxatie Contractie Voedsel Relaxatie 17  Slokdarm en maag De maag is een zakvormige structuur in het verteringskanaal. Heeft een heel sterk geplooid oppervlak. Bevat een derde laag gladde spieren (schuine spieren) om het voedsel te mengen met maagsappen. Maagsappen bestaan uit verteringsenzymen en maagzuur om de vertering te bevorderen. Maag bevat stamcellen die de maagwand constant vervangen. Een beetje water wordt geabsorbeerd door de maagwand. 18  Slokdarm en maag Maag Oesofagus (slokdarm) Oesofageale sfincter Muscularis: Serosa Longitudinale spieren Duodenum Circulaire spieren Pylorische sfincter Schuine spieren Mucosa 19  Slokdarm en maag In de maagwand komen drie types exocriene cellen voor. – Pariëtale cellen (wandcellen): secreteren maagzuur (HCl) en intrinsieke factor (absorptie vitB12 darm). – Hoofdcellen: secreteren afbraakenzymen zoals pepsinogeen (inactieve vorm van pepsine) en gastrisch lipase voor de afbraak van eiwitten en vetten. – Nekcellen (bekercellen): secreteren een beschermende slijmlaag. 20  Slokdarm en maag Foveola Foveola Nekcel Mucosa Hoofdcel Pariëtale cel Submucosa Schuine Muscularis Circulaire Longitudinale Gastrische klieren Serosa 21  Slokdarm en maag Drie types endocriene cellen reguleren de maagsecreties. – G-cellen Detecteren aminozuren en peptiden in het voedsel. Secreteren gastrine (hormoon) dat pariëtale en ECL-cellen stimuleert. – ECL-cellen Secreteren histamine dat pariëtale cellen stimuleert. – D-cellen (ook in de darm en pancreas) Secreteren somatostatine dat alle andere maagcellen inhibeert. zorgt dat maag kan stoppen --> bv. bij fight or flight 22  Slokdarm en maag Lage pH helpt om proteïnen in het voedsel te verteren. – Lage pH activeert pepsinogeen, vormt pepsine dat proteïnen afbreekt. – Denatureert eiwitten zodat ze makkelijker verteren. – Meeste bacteriën worden gedood (maagzweer Helicobacter pylori). Voedsel (chymus) verlaat de maag via de pylorische sfincter en komt in de dunne darm terecht. 23  2C. Dunne darm > 4,5 meter lang, kleine diameter (variabel) Ontvangt: – Chymus van de maag – Verteringsenzymen en bicarbonaat van de pancreas – Gal van de lever (via galblaas) Bestaat uit: – duodenum (20 cm): vertering en neutralisatie zure chymus – jejunum (2,5 m): absorptie van nutriënten – ileum (3 m): absorptie van nutriënten, vitB12 en galzouten 24  Dunne darm Epitheel vormt villi (vingervormige uitstulpingen). – Cellen van de villi dragen microvilli. – Vergroot het contactoppervlak vele malen. Microvilli spelen een rol bij de vertering en absorptie. – Bevatten enzymes – Bv. lactase voor afbraak van lactosesuikers – Vele adulten ontbreken lactase (lactose-intolerantie) 25  Dunne darm Dunne darm Villus Microvilli Celmembraan Epitheelcel Lymfevat Haarvat Villi Mucosa Submucosa Lymfevat Muscularis Serosa Ader Slagader 2 µm 26  Dunne darm Dunne darm is geassocieerd met organen die belangrijk zijn voor de goede vertering van het voedsel: – Pancreas (alvleesklier) – Lever – Galblaas 27  Pancreas Exocriene en endocriene klier − Endocriene functie: productie van insuline en glucagon. scheidt hormonen uit − Exocriene functie: secreteert vloeistof in het duodenum klier die GEEN hormonen uitscheidt wel andere stoffen via het pancreatisch kanaal met bicarbonaat (HCO3-) voor de neutralisatie van het maagzuur. verteringsenzymen voor verdere afbraak van het voedsel. 28  Pancreas Verteringsenzymen − Trypsine en chymotrypsine (gesecreteerd in inactieve vorm): breken proteïnen af in kleinere moleculen. − Pancreatisch amylase: Breken polysacchariden af tot kleinere suikers. − Pancreatisch lipase: Breekt vetten af tot vetzuren en monoglyceriden. − DNAse, RNAse 29  Lever en galblaas Lever secreteert gal dat bestaat uit: – galpigmenten (afvalproducten van rode bloedcellen) NIKS met vertering te maken – galzouten (voor oplossen van vetten) --> zorgt dat lipase toegang krijgt tot het vet (dat nu opgebroken is in kleinere druppels) Galblaas stockeert en concentreert gal. – Aanwezigheid van vetten in het duodenum stimuleert de contractie van de galblaas. – Gal komt in het duodenum via het galkanaal. 30  Eilandje van Langerhans Lever b-cel a-cel Pancreas Galkanaal Galblaas Pancreatisch kanaal Duodenum 31  Lever en galblaas Andere leverfuncties – Modificeert opgenomen moleculen voor ze naar de rest van het lichaam worden gebracht (detoxificatie). Bv. neutralisatie alcohol, drugs, toxines, carcinogenen,... – Reguleert steroïdniveaus in het bloed via transportproteïnen. – Maakt de meeste bloedproteïnen aan. Voor bloedstolling, bloedtransport van hormonen, ionen, vetten,... – Opslag van glycogeen en vitaminen. 32  Dunne darm Het meeste water wordt opgenomen in de dunne darm. Daarnaast worden ook nutriënten geabsorbeerd. Aminozuren en monosacchariden: zijn polair ==> moeten via transport proteïnen worden opgenomen – worden getransporteerd doorheen de epitheelcellen naar het bloed. – worden dan naar de lever gebracht via de leverpoortader. 33  Dunne darm Vetzuren en monoglyceriden: zijn wel apolair ==> KU wel diffunderen – diffunderen in de epitheelcellen. – worden opnieuw opgebouwd tot triglyceriden en vervolgens omgezet in chylomicrons. – worden opgenomen in het lymfesysteem. – komen dan later in het bloed terecht. 34  Dunne darm Proteïne Koolhydraat Vetdruppel (triglyceriden) Galzout Geëmulsifieerd vetdruppeltje Monosacchariden Lumen Aminozuren van dunne Free fatty acids, darm monoglycerides Hersynthese van triglyceriden Transport Transport Epitheelcel proteïne proteïne Chylomicron Triglyceriden krijgen proteïne- mantel Haarvat Lymfevat 35  2D. Dikke darm Veel korter dan de dunne darm, grotere diameter, geen villi. Dunne darm mondt uit in de dikke darm ter hoogte van twee rudimentaire structuren (caecum en appendix). Gebeurt geen vertering in de dikke darm. Herabsorbeert water, electrolyten en vitamines (vitK, vitB12, etc.) – Voorbereiding van excrementen 36  Stijgende deel van de colon Ileocaecale klep Caecum Appendix 37  Dikke darm Vele bacteriën leven in de dikke darm. – Darmflora (100.000 miljard) – Synthetiseren vitamine K en biotine. – Breken sommige onverteerbare resten af. Faeces worden gecompresseerd en naar het rectum gebracht. Faeces verlaten het lichaam via de anus. – Gladde sluitspier (onwillekeurig) – Gestreepte sluitspier (willekeurig) 38  Herbivore niet-herkauwer Herkauwer Maag met 4 kamers, lange darmen Eenvoudige maag, lang caecum Oesofagus Oesofagus Pens Maag Netmaag Lebmaag Boekmaag Dunne darm Dunne darm Caecum Caecum Spirale Dikke lus Dikke darm darm Anus Anus Insectivoor Carnivoor Korte darm, geen caecum Korte darm, kleine caecum Oesofagus Dunne Oesoagus darm Maag Maag Dunne darm Dikke darm Caecum Anus Dikke darm Anus Verteringsstelsels bij verschillende zoogdieren 39  Dikke darm Bij sommige dieren is het caecum belangrijk voor de vertering. Bv. knaagdieren, paarden en konijnen verteren er cellulose. – Regurgitatie is niet mogelijk. – Sommige dieren eten hun energierijke faeces uit het caecum weer op (coprofagie). Nutriënten gemaakt door bacteriën worden opgenomen uit de faeces. Dieren worden ziek wanneer ze van coprofagie worden weerhouden. 40  3. Regulatie van vertering Zowel via het zenuwstelsel als het endocrien stelsel. Het zenuwstelsel stimuleert de secretie van speeksel en maagsappen bij zicht, geur en consumptie van voedsel. In de maag stimuleert de aanwezigheid van aminozuren en peptiden de secretie van het hormoon gastrine. – Gastrine stimuleert de secretie van HCl en pepsinogeen. 41  Regulatie van vertering Duodenale hormonen (enterogastronen) – Secretie wanneer de chymus in het duodenum komt. – Cholecystokinine (CCK), secretine, gastric inhibitory peptide Inhiberen motiliteit van de maag en maagsecreties. inhiberen de beweeglijkheid van de maag allemaal --> willen dat je beetje per beetje alles doorstuurt naar de dunne darm en niet opeens een heel grote hoeveelheid – Maaginhoud wordt in deeltjes verteert. CCK stimuleert galblaascontracties en de secretie van pancreasenzymen. Secretine stimuleert de secretie van HCO3-. 42  Maag Lever pH Proteïnen Gastrine (+) (+) (–) Hoofdcellen Pariëtale cellen GIP Pepsine HCl Gal (+) Pancreas Enzymen Acini Bicarbonate Galblaas (+) (+) CCK Secretine GIP (gastric Duodenum inhibitory peptide) 43 44  Regulatie van voedselopname Hormonen stellen de voedselopname af op de energiebalans. – Leptine Verzadigingshormoon, geproduceerd door vetweefsel. Receptoren in de hypothalamus. Verlaagde leptinesignalen wekken eetlust op. – Ghreline Hongerhormoon, geproduceerd door de maag. als de maag leeg is Antagonistisch aan leptine, stimuleert voedselopname. In verband gebracht met obesitas. 45  Regulatie van voedselopname Andere hormonen – Insuline, GIP en CCK Wekken een verzadigingsgevoel op. – Vanuit het CZS Neuropeptide Y (NPY) stimuleert eetgedrag. Melanocyt-stimulerend hormoon (MSH) onderdrukt dit. 46  Reproduction and Growth Low levels of leptin can Appetite and Feeding inhibit reproduction and growth. Energy and Expenditure High levels of leptin and insulin reduce appetite. Low High levels of leptin and levels increase appetite. insulin increase energy expenditure. Hypothalamus Efferent Afferent Leptin (–) (+) Ghrelin Long Term Short Term (–) (–) Circulating levels of leptin and CCK and GIP are insulin are proportional to Insulin produced in response to body fat. High body fat leads GIP feeding and act to limit to high levels of CCK food intake. Ghrelin these hormones. stimulates feeding. 47  4. Essentiële nutriënten Nutriënten die dieren zelf niet kunnen synthetiseren. – Moeten via het voedsel worden opgenomen. Vitaminen – Bv. ascorbinezuur (vitamine C) bij mensen, apen en cavia’s. Aminozuren – Mensen kunnen 9 aminozuren niet zelf aanmaken. Lange onverzadigde vetzuren Mineralen 48 ILLUSTRATIE 49