Matspjälkning - Daniel
Vilka två faser består matspjälkningen av?
1. Anabol, uppbyggande fas: absorptionsfasen
– Insulin är ansvarig för de metabola processerna, och kroppens
autonoma nervsystem är inställd på ”rest & digest”, dvs
Parasympatikus (så länge vi inte ser mentala tigrar…)
2. Katabol, nedbrytande fas: fastefas (post-absorptionsfasen)
– Då inget mer kommer från mag- tarmkanalen, och vi är beroende av energilagren som byggts upp. Glukagon och stresshormoner styr & reglerar vad som sker, och utifrån vilka förråd vi har byggt upp (beror av vad vi äter).
Varför äter vi?
• Energi (ifrån vad?)
• Reparation av cellmaterial
• Nybyggnad av vävnader
• Livsviktig vätsketillförsel
• Tillväxt (& energibalans)
Vilka tre olika energisubstrat kan kroppen tillgodo göra sig?
1. Kolhydrater (17 kJ/g)
– Kroppens snabba energikälla (=hög fysisk intensitet kan hållas)
– Metabolismens förstaval för väldigt fysiskt krävande situationer
– Det enda substratet för Centrala NervSystemet! Kräver ca 120gram kolhydrater per dag!
• Mental trötthet har alltså en enkel förklaring!
• Stabila blodsockernivåer är en mycket viktig homeostas-mekanism för kroppen att reglera. Att ha högt blodsocker är skadlig.
– Vid anaeroba förhållanden (eller hög energiförbrukning) bildas mycket laktat (mjöksyra, skapar en försurad miljö i kroppen) istället för ATP (mitokondrien hinner inte med)
2. Fetter (37 kJ/g)
– Mkt viktig energikälla i vardagen, och medelintensiv fysisk aktivitet.
– Kräver mer syre vid ATP-bildning (= mer syrekrävande än för kolhydrater för samma intensitet)
- Att gå in i väggen = kolhydraterna har tagit slut och kroppen får bara energi av fettet = långsammare process.
3. Proteiner (17 kJ/g)
– Har primärt betydligt viktigare funktioner än att ge energi!
– Enbart vissa av de 20 aminosyrorna kan bidra med energi
– Kroppens försthandsval efter kolhydrater för att höja blodsockerhalt eller under högintensiv fysiskt aktivitet.
Vad behöver vår föda bestå av?
Vår föda består i huvudsak av energigivande ämnen
(makronutrienter), men även av:
- mikro-nutrienter som vitaminer och mineraler varav många är essentiella = livsnödvändiga funktioner i våra kroppar. Del av enzym. T ex Fe i hemoglobin.
- kostfiber, som både har lokal och systemisk effekt.
• VATTEN!
Vilka delar består matspälkningsapparaten av?
Munhåla (cavum oris)
Spottkörtlar, tre stycken (öronspottkörteln)
Svalg
Matstrupe (esophagus)
Levern (hepar)
Gallblåsan (vesica fellea)
Magsäcken (ventrickulus)
Tolvfingertarm (duodenum)
Bukspottkörteln (pancreas)
Tunntarm (Jejunum + ileum)
Tjocktarm (colon)
Blindtarmsbihang (appendix vermiformis)
Ändtarm (rectum)
Beskriv det tre olika stegen i kolhydraternas nedbrytning från mun till magsäck.
Steg 1 - den kefala fasen från munnen till magsäcken (motorn startar med hjälp av sinnliga intryck som får igång salivet i munnen och körtlarna i magen). Munhålan: Här sker en viljestyrd, mekanisk och enzymatisk sönderdelningen av födan med hjälp av tänderna, tungan och salivet.
Steg 2 - sväljprocessen, styrs av sväljreflexen där stuplocket stänger till luftvägen, vilket gör att maten går ner i matstrupen.
Steg 3. Vägen ner till matsäcken. Matstrupen är uppbyggd av glatt muskulatur och är ett ca 25 cm långt muskelrör som tvingar ned föda mot magsäcken med
hjälp av peristaltisk vågrörelse (med start ovanför tuggan) nedåt
Vilka funktioner har salivet?
1. Antibakteriellt enzym: lysozym
2. Påbörjar nedbrytningen av – kolhydrater (polysackarider) m.h.a. enzymet amylas
3. Gör tuggorna glatta: vatten & mucin (slemämne)
4. Bikarbonat; HCO3 - , reglerar (höjer) pH i munnen
Beskriv magsäckens inre och yttre yta
- Består av tre muskelskikt alla i olika riktningar; Längs, tvärs och diagonalt - vilket gör att maten kan knådas effektivt
- Inre ytan av magsäcken är veckad och full med porer
Vilka delar består den gastriska fasen?
Gastriska fasen - Reglering av magsäckstömning
- En måltid stannar i magsäcken ca 2-4h, men påverkas av psykisk/fysisk stressnivå, samt måltidens storlek och sammansättning:
– Fett-, fiber- och proteinrik mat går långsammare än kolhydratrik kost.
– För att leverns och bukspottkörtelns utsöndring av gallsalter resp. enzymer och bikarbonat = matspjäklningsvätskor, ska hinnas med….
Vilka faser består nedbrytningen av mat av?
1. Kefala fasen (munnen till magsäcken)
2. Gastriska fasen (reglering av matsäckstömmning)
3. Intestinala fasen (tunntarmen)
Vilka delar består tunntarmen av?
- Längsgående och cirkulär muskulatur - två skikt
- Slemhinna mucosa
- Körtlar som bl a skapar vätska i tunntarmen
- Plexus submucosus
- Plexus myentericus
- Bindvävsskikt, serosa
Vad är tunntarmens tre huvuduppgifter?
1. Digestion/spjälkning
- Sker i början av tolvfingertramen i duodenum, men fortsätter även i jejunum, tunntarmen, beroende på matens komplexitet.
- Via bukspottet - enzymer, och membranbundna partiklar
2. Absorption
- Sker när spjälkningen nått tillräckligt långt från jejunum och framåt.
3. Motorik
- Se till att blanda kymus med bukspott och galla, så att spjälkning och absorption kan ske, genom segmenteringsrörelser (via ringmuskeln)
- Se till att kymus kommer sakta framåt, via peristaltik (längsgående musklerna)
Hur skapas stor absorptionsyta i tunntarmen?
1. Tunntarmens insida är veckad för att skapa så stor yta som möjligt - vecken kallas för villi.
2. Villis yta består av enkelskiktat cylindriska epitelceller med dendriter (fingerlika utväxter) i ytan in mot lumen = mikro-villi
= skapar en välidgt stor yta som kan spjälka och absorera näring
Beskriv processen från magsäcken till tunntarmen för kolhydrater.
- Magsäcksinnehållet (kymus) töms portionsvis ut i första delen av tunntarmen – duodenum – genom ringmuskeln pylorus
- Magsyran behövs neutraliseras - vilket den gör med hjälp av bikarbonat (HCO3-) från bukspottkörteln
- Bukspott” från pankreas bidrar även med enzymer, amylas som spjälkar polysackarider
Beskriv tunntarmens sekretion.
- Bikarbonat – neutraliserar syran från magsäcken
- Mucin – skyddande slemskikt
- Hormoner – för reglering av pankreas, lever, mage
- Vatten – utsöndras eller absorberas beroende på kymus osmolalitet (vätskeomsättningen kan vara 10 l under ett dygn)
Beskriv den hormonella regleringen av bukspottkörteln och gallan.
- Inledningsvis stimulerar vagusnerven (del av parasympatiska nervsystemet) pankreas och levern till ökad aktivitet.
- Störst utsöndring sker dock då maten når duodenum, hormonellt styrt: (den känner av vad vi har ätit och anpassar bukspottet därefter)
Två viktiga hormoner att känna till:
- Sekretin: regler pH - utsöndras från epitelceller (endokrin körtel) som svar på lågt pH. Stimulerar pankreas utsöndring av HCO3-, vilket neutraliserar sur kymus, samt minskar magens tömningshastighet.
- CCK (Kolecystokinin): utsöndras från epitelceller lokalt agerande hormon (exokrina körtlar) i relation till mängden fettsyror och peptider i duodenum. CCK ökar sekretionen av pankreas enzymer (lipas, proteaser), samt tömning av gallblåsan.(Bidrar även som mättnadssignal till mättnadscentrum.)
Hur går spjälkningen av kolhydrater från tunntarmen till blodet till?
1. Luminalfas: amylas i bukspottet från pankreas spjälkar stärkelse och glykogen stegvis från polysackarider till di-sackarider
2. Membranfas: di-sackariderna laktos och maltos spjälkas av laktas respektive maltas till monosackariderna galaktos och glukos. Sackaros av sackaras/sukras till fruktos & glukos.
3. Transporten av monosackariden ut till cytosolen sker genom transportproteiner som binder en glukos, och en Na+ jon (kostar ATP). Samma gäller för aminosyror, gallsalter, B-vitamin och galaktos)
4. Kapillärerna absorberar upp monosackariderna och transporterar dem till portovenen som är ett skilt blodsystem från stora kretsloppet och i huvudsak försörjer levern med blod - kallas för att det är ett porta-system
Vad innebär ett porta-kretslopp?
Två på varandra följande kapillärnätverk
Beskriv leverens funktioner.
Levercellerna, hepatocyter:
- producerar gallvätskan som behövs för att bryta ner fetter i tunntarmen - gallkapillärer i cellerna. Gallsaltern har en huvudmakör och det är kolesterolen = fettlösliga harmoner
- Rena blodet - Strategiskt placerade makrofager (Kupfferceller) fagocyterar ”skräp” i blodet
- Kapslar in främmande/giftiga ämnen så som antikroppar, läkemedel och gifter (toxiska ämnen) med en vattenlöslig hinna som gör dem vattenlösliga och kan utsöndras med urinen, eller via gallan om fettlösliga.
Beskriv hur levern kontrollera blodsockret i kroppen,
Absorptionsfasen: Blodsockret ökar
- Levern bildar glykogen (=kolhydratlager)
Fastefasen: Blodsocker --> sjunker
- Levern frisätter/spjälkar sitt glykogenlager (glykogenolys), och bildar nytt glukos (=Glukoneogenesen) av aminosyror alt. glycerol
Nämn de vanligaste orden som börjar på gly- och dess funktioner
1.Glykos - mono-sackarid som kroppens celler kan tillgodgöra sig och enda som nervcellerna får energi ifrån.
2. Glykogen - långa kedjer av glykos som utgör kroppens energireserver i främst levern och musklerna. Aktivt främst när kroppen är i fasta.
3. Glykoneugenes - leverns förmåga att skapa glukos från icke-kolhydratkällor, som aminosyror, laktat (mjölksyra) och glycerol, till glukos. Reglerar blodsockerhalten i kroppen.
4. Glykolys - Cellens energiutvinning, en metaboliska processen där en molekyl glukos (C₆H₁₂O₆) bryts ner till två molekyler pyruvat (C₃H₄O₃) för att frigöra energi.
ern och musklerna.
5. Glukagon - hormon som produceras av alfaceller i Langerhans öari endokrina delan av pankreas . Glukagon höjer blodsockernivåerna genom att stimulera levern att omvandla glykogen till glukos och frigöra det till blodet.
Beskriv tjocktarmens funktion:
- Bulkiga utseende pga tre längsgående muskelband som drar ihop tarmen så den blir kort.
- Tar dagligen emot 500-1500ml rester från tunntarmen, med väldigt lite näringsinnehåll. Inga enzymer utsöndras från epitelet här.
- Absorberar huvudsakligen Na+, via aktiv transport (Na/K-pumpar), och därmed vatten, upp till 0,5 liter/dag (0,1-0,2 l vatten följer med avföringen)
- Innehåller enorma mängder bakterier (”tarmflora”, del av normalfloran, dvs vårt immunförsvar), ca 1,5 - 2kg
- Bakterierna bryter ned resterna av födan från tunntarmen genom fermentering (jäsning), och ger sig själv näring
- Den individuella tarmfloran varierar stort, och påverkar hälsan väldigt mycket. Är föremål för intensiv forskning…
Beskriv tjocktarmens rörelse.
- Segmenteringsrörelser, precis som i tunntarmen, är vanligast
- 2-4ggr/dygn sker massrörelser som trycker innehållet framåt, ofta startad via långa reflexer i samband med måltid då magen och duodenum utvidgas. Samtidigt öppnas ringmuskeln mellan tunn- och tjocktarm, som då fylls på med nytt innehåll
- Peristaltiska rörelser (= framårriktad rörelse) är sällsynta, till skillnad mot de här vanliga antiperistaltiska, vilka syftar till att fördröja transporten så att tillräckligt med salt och vatten hinner tas upp.
Hur ser väteskebalansen i matspjälkningen ut?
Saliv: 1,5 liter
Intag av vätska i dryck och föda: 2 liter
Magsaft: 2 liter (1-3L)
Galla: 0,5 liter (0,5-1,5L)
Bukspott: 1,5 liter (1,5-2L)
Tunntarmssekret: 1,5 liter (2-3L)
Absorption i tunntarmen: 8,5 liter
Absorption i tjocktarmen: 0,4 liter
Vätska i avföringen: 0,1 liter
Vilken funktion har proteinerna i kroppen?
- Reparation av cellmaterial
- Nybyggnad av vävnader
- Celldelning och Tillväxt
Beskriv proteinets olika spjälkningssteg
1. MUNNEN: tuggning - endast mekaniska nedbrytning, inget kemiskt.
2. MATSTRUPEN: Maten transporteras via peristaltiska rörelser till magen. Ingen proteinnedbrytning här.
3. MAGEN: Pepsin: I magsäcken aktiveras det inaktiva enzymet pepsinogen till det aktiva pepsin av den sura miljön (lågt pH). Pepsin bryter ner proteiner till kortare peptider.
Magsaften (inklusive pepsin) och muskelrörelser blandar maten.
4. DUODENUM: trypsin och kymotrypsin från pankreas bryter ner de kortare peptiderna till ännu mindre peptider och aminosyror. Bikarbonat från pankreas neutraliserar magsyra och skapar en lämplig miljö för enzymaktivitet.
5. TUNNTARMEN - Peptidaser i tunntarmen bryter ner de små peptiderna till enskilda aminosyror. I tunntarmen sker också ABSORPTION där aminosyror och små peptider absorberas genom tarmväggen in i blodet via transportmekanismer och förs till levern och resten av kroppen.
a. Luminalfasen: Nedbrytningen av makromolekyler (proteiner, kolhydrater och fetter) sker i tarmens lumen med hjälp av enzymer från pankreas och galla.
b. Membranfasen: Absorptionen av de nedbrutna näringsämnena sker genom tarmcellernas membran och in i enterocyterna, där de sedan transporteras vidare in i blodet eller lymfsystemet för att användas av kroppen..
6. TJOCKTARMEN: Här sker ingen nedbrytning av proteiner.
Oanvända rester (oförbrutna proteiner och fibrer) förs vidare till rectum.
7. RECTUM (ÄNDA): Avfall och osmält material (inklusive proteiner som inte absorberats) lagras i rectum tills det utsöndras som avföring.
Beskriv magsäckens funktioner:
1. Mekanisk bearbetning: blandar, sönderdelar samt tömmer magsäcksinnehållet i duodenum
2. Producerar saltsyra (HCl) som
- dödar skadliga bakterier i födan
- denatuerar protein (”löser upp 3D-strukturen”, genom att aktiverar proenzymet pepsinogen till pepsin
Beskriv de tre olika cellerna i magen.
1. Slemceller: Slemcellerna producerar tjockt mucin, som tillsammans med HCO3-skyddar epitelet mot HCl Detta skydd hindrar att den sura miljön och enzymer i magen skadar magsäckens egen vävnad och förhindrar bildning av sår.
2. Huvudceller (Chief cells):
- producerar pepsinogen = proenzym
- Sekretion av lipas: utsöndrar också gastriskt lipas, ett enzym som bryter ner fetter, även om detta inte är deras primära funktion.
3. Parietalceller:
- Producerar HCl (saltsyra)
- Producerar intrinsic factor - ett glykoprotein som är nödvändigt för att kroppen ska kunna ta upp vitamin B12 i tunntarmen.
Hur regleras spjälkningen av proteiner hormoniellt?
Hormonell reglering av magens, levern/gallblåsans och pankreas aktivitet
- CCK (Kolecystokinin): utsöndras från epitelceller i relation till mängden peptider i duodenum. CCK ökar sekretionen av pankreas enzymer (proteaser)
- G-celler i duodenum: stimuleras till insöndring av Gastrin i relation till kymus innehåll av peptider
- Sekretin: utsöndras från epitelceller som svar på lågt pH. Stimulerar pankreas utsöndring av HCO3-, vilket neutraliserar sur kymus, samt minskar magens tömningshastighet.
Vilken funktion har fettet i kroppen?
- Energi (MINST lika viktigt som kolhydrater)
- Nybyggnad av vävnader
- energibalans
- Kroppstemperatur (isolera, skapa värme)
- Stötskydd runt inre organ
- Cellmembran
- Signaleringsfunktioner
Hur spjälkas fettet ner?
Första nedbrytningen sker i duodenum.
Steg 1: Tolvfingertarmen
- Galla från levern finfördelar fettet i kosten
- Bukspott från pankreas
- Enzymer: pankreaslipas – bryter ned fett
- Bikarbonat (HCO3-): Neutraliserar pH i kymus
Steg 2: Fettet måste emulgeras, vilket sker via gallsalterna
Det nya fettet kan inte tas upp av blodkapillärer utan fraktas via lymfkärlen upp till hjärtat
Hur styrs fettets nedbrytning hormonellt av bukspott och galla?
- CCK (Kolecystokinin): utsöndras från epitelceller i relation till mängden fettsyror i duodenum. CCK ökar sekretionen av pankreas enzymer (lipas), samt tömning av gallblåsan. Bidrar även som mättnadssignal till mättnadscentrum
- Sekretin: utsöndras från epitelceller som svar på lågt pH. Stimulerar pankreas utsöndring av HCO3-, vilket neutraliserar sur kymus, samt minskar magens tömningshastighet.
Beskriv det enterohepatiska kretsloppet
1. Produktion av gallsyror: Gallsyror produceras i levern från kolesterol.
2. Lagring i gallblåsan: Gallsyrorna lagras i gallblåsan och släpps ut i tunntarmen när vi äter fet mat.
3. Emulgering av fett: I tunntarmen hjälper gallsyrorna till att bryta ner och emulgera fett så att det kan tas upp av kroppen.
4. Återupptag i tarmen: Större delen av gallsyrorna absorberas tillbaka i tarmen, främst i den nedre delen av tunntarmen (ileum).
5. Transport till levern: De absorberade gallsyrorna förs tillbaka till levern via blodet.
6. Återanvändning: Levern återanvänder de gallsyror som tagits upp och skickar dem tillbaka till gallblåsan för att kunna användas igen vid nästa måltid.
Det enterohepatiska kretsloppet sparar energi genom att återanvända gallsyror flera gånger och minskar behovet av nyproduktion. Ca 5 % av gallsalterna åker ut med avföringen.
Summering av leverns övergripande funktioner:
1. Produktion av galla: Levern producerar galla som hjälper till att bryta ner och ta upp fetter i tarmen.
2. Renar blodet: Levern filtrerar och tar bort gifter, läkemedelsrester och skadliga ämnen från blodet.
3. Lagring av energi: Levern omvandlar socker till glykogen, som lagras och används som energireserv när kroppen behöver det.
4. Reglerar blodsocker: Levern släpper ut lagrat glykogen som glukos för att hålla blodsockret stabilt, särskilt mellan måltider.
5. Producerar viktiga proteiner: Den tillverkar viktiga proteiner, som albumin (som hjälper till att hålla vätskebalansen i blodet) och koagulationsfaktorer (för blodets levring).
6. Lagras viktiga vitaminer och mineraler: Levern lagrar A-, D-, E- och K-vitaminer samt järn och koppar, som kroppen kan använda vid behov.
7. Bryter ner gamla blodkroppar: Levern hjälper till att bryta ner och återvinna gamla röda blodkroppar.
8. Stödjer immunförsvaret: Levern innehåller speciella celler som fångar upp bakterier och andra inkräktare, vilket skyddar kroppen mot infektioner.
Varför behöver vi äta?
Krävs energi till:
1. normal verksamhet i celler och vävnader, t.ex. upprätthållandet av cellmembranens potential, och syntes av
nya proteiner
2. förmåga att röra oss fysiskt
3. normal kroppstemperatur
Hur kan levern göra energi av protein?
1. Nedbrytning av proteiner: När vi äter proteinrik mat, bryts proteinerna ner i matsmältningssystemet till aminosyror. Dessa aminosyror absorberas i blodet och transporteras till levern.
2. Aminosyraförändring: I levern sker en process kallad deaminering, där en aminogrupp (NH2) tas bort från aminosyrorna. Denna aminogrupp omvandlas till ammoniak, som omvandlas till urea och utsöndras via urinen.
3. Omvandling till glukos eller fett: Efter att aminosyrorna har genomgått deaminering kan de omvandlas till intermediära föreningar (mellan-produkter) Exempelvis kan de omvandlas till pyruvat, vilket sedan kan användas för att skapa glukos genom glukoneogenes.
Beskriv hur mycket fett resp. kolhydrater kroppen bryter ner i olika aktiva faser
Vila, gå och jogga använder över 80 % av energiförbrukningen från fett, medan fettet har svårare att bidra med energi vid löpning. Ju snabbare du springer destor mer kolhydrater förbränner du och springer du riktigt snabbt förbrukar du bara kolhydrater och inget fett. Vid 70 % Vo2 max förbränner du mer än 50 % av kolhydrater.
Vilken makro-nutrient spjälkas fortast i magsäcken?
Kolhydrater
Beskriv varför fibrer är bra i matspjälkningen
1. Förbättrar tarmrörelserna: Olösliga fibrer (finns i bland annat fullkornsprodukter, grönsaker och frukt) drar till sig vatten och ökar volymen på tarminnehållet, vilket gör avföringen mjukare och lättare att passera. .
2. Reglerar tarmfloran: Särskilt lösliga fibrer, fungerar som prebiotika, vilket betyder att de hjälper till att främja tillväxten av nyttiga bakterier i tarmen. En balanserad tarmflora är viktig för en god matsmältning och allmän hälsa.
3. Förhindrar och lindrar förstoppning: Eftersom fibrer ökar volymen och fuktigheten i avföringen, bidrar de till att förebygga förstoppning genom att stimulera tarmarna att arbeta effektivt och regelbundet.
4. Hjälper till att kontrollera blodsockernivåer: Lösliga fibrer kan sakta ner absorptionen av socker i blodet, vilket hjälper till att hålla blodsockernivåerna stabila. .
5. Främjar mättnadskänsla: Fibrer bidrar till en längre mättnadskänsla, eftersom de tar längre tid att smälta.
6. Hjälper till att sänka kolesterolnivåer: Vissa typer av lösliga fibrer, som de som finns i havre, bönor och linser, kan hjälpa till att sänka nivåerna av LDL-kolesterol ("det dåliga kolesterolet") genom att binda till kolesterolet i tarmen och förhindra att det absorberas i blodet.
Vilken funktion har hormonet Gastrin i magsäcken
1. Stimulering av magsyraproduktion: stimulerar parietalceller i magsäcken att utsöndra saltsyra (HCl).
2. Ökad motilitet i magen: bidrar till att öka magsäckens motorik, vilket innebär att den rör sig mer och blandar maten med magsyra och enzymer, vilket hjälper till att skapa en välblandad massa (kymus) som är redo att passera vidare till tunntarmen.
3. Stimulering av sekretion av andra magenzym:Stimulerar även sekretionen av pepsinogen från huvudcellerna i magsäcken.
4. Reglering av magen och matsmältningens start: Är avgörande för att starta matsmältningsprocessen i magen och ser till att rätt enzymatisk aktivitet sker för att effektivt bryta ner maten.
Vad innebär den kefala fasen?
En reflexstyrd förberedelsefas för matsmältning, innan maten faktiskt når magen. Den styrs av hjärnan och aktiveras av syn, lukt, smak eller tanke på mat.
1. Stimuli från hjärnan: Syn, doft, smak eller tanken på mat stimulerar nervsystemet (via vagusnerven).
2. Förberedelse för matsmältning:
- Salivutsöndring ökar för att förbereda munnen.
- Magsäcken börjar producera magsyra (HCl) och pepsinogen.
- Pankreas kan börja utsöndra matsmältningsenzymer.
3. Syfte: Förbereda kroppen på att effektivt smälta och absorbera födan så snart den når magen och tarmarna.