İnce Barsak Salgısının Yapısı - Trakya Üniversitesi
advertisement
HAYVAN FİZYOLOJİSİ Remix-2017 Version 0.4 Sindirim Fizyolojisi DOÇ. DR. UTKU GÜNER 11. Hafta Notları İçindekiler Sindirim Fizyolojisi .................................................................................................... 2 Farklı besinlere göre sindrim sistemi ............................................... 3 Geviş getiren ve getirmeyen Otçullarda sindirim sistemi ................. 4 Sindirim kanalının yapısı ................................................................. 5 Müküs salgısı .................................................................................. 6 Tükrük Salgısı ................................................................................. 6 Özofagus Salgısı ............................................................................. 7 Mide ................................................................................................ 7 Mide salgı hücreleri ......................................................................... 8 Pankreas ....................................................................................... 10 Enterohepatik dolaşım................................................................... 12 İnce Barsak Salgısının Yapısı ....................................................... 13 Kalın Barsak .................................................................................. 14 Sindirim kanalındaki başlıca Sfinkterler ......................................... 14 Besinlerin Kimyasal sindirimi ................................................................................... 14 Protein sindirimi ............................................................................. 15 Karbonhidrat sindirimi.................................................................... 17 Yağların sindirimi ........................................................................... 20 Safra tuzlarının .............................................................................. 21 Karaciğer ....................................................................................... 22 Sindirim Fizyolojisi Yaşam için gerekli enerjiyi hayvanlarda ancak besinlerdeki kimyasal maddelerden alabilir. Sindirim sisteminin görevi karbonhidrat, yağ, protein gibi başlıca besin maddeleriyle, su ve elektrolitlerin vücuda alınmasını sağlamaktır. Besin maddeleri kanaldan geçirilirken: Mekanik olarak parçalanır, Kimyasal olarak sindirilir, Basit moleküllerine ayrıştırılır, Gerekli ve yararlı olanlar emildikten sonra artıklar dışarı atılır. Sindirim besinlerin mekanik ve enzimatik olarak parçalanmalarıdır. ŞEKİL 1 Farklı hayvan gruplarındaki sindirim sistemi Sindirim sistemi aynı zamanda sindirim sistemi ve karaciğer, pankreas, safra kesesi ile mide-bağırsak (GI) oluşur. GI yolu anüs sonlanan ağzından başlayan uzun, bükümlü tüp şeklinde organize olmuştur. Gastrointestinal sistem oluşturan içi boş organların ağız, yemek borusu, mide, ince bağırsak, kalın bağırsak-rektum ve anüsten oluşur. Gıda ağızdan girer ve GI bölgesinin içi boş organları vasıtasıyla anüs kadar gider. Karaciğer, pankreas, safra kesesi ve sindirim sisteminine yardımcı organlardır. GI bakteriler, aynı zamanda sindirime yardımcı olur, bağırsak florasının veya mikrobiyomu besinleri sindiren enzimleri estra sellüer enzimler salgılar, çeşitli vitaminlerin üretimini sağlar(Vitamnin K). Sinir ve dolaşım sistemleri sindirim sürecinde rol oynar. Bu sistemler birlikte, sinirlerin düzenleyen, hormonlar salgılanmasını sağlar, bakterilerin, sindirim sisteminden kana geçişine engel olur(Karaciğer kuffer hücreleri). 1- Besinin sindirim kanalı içinde yürütülmesi (GI motilite) 2- Sindirim sıvılarının salgılanması (GI sekresyon) 3- Sindirilen besin maddeleri, su ve elektrolitlerin emilmesi (GI absorbsiyon) ŞEKİL 1 Farklı hayvan gruplarındaki sindirim sistemi Farklı besinlere göre sindrim sistemi Etçilerde sindirim sistemi diğer memelilere göre sindirim borusu kısadır. (Sindirimsistemlerinin uzunluğu vücut uzunluğuna oranlandığında). Mide genellikle tek bölmeli ve kompleks bir yapısı yoktur. Çok bölmeli olması durumundaysa histolojik değil, fizyolojik bir farklılıktan söz edilir. Besinin niteliğine göre değişmekle birlikte, diğer memelilere oranla çok daha kısa ve düz bir kalınbağırsakları vardır. İlkel formlarda çekum gelişmiş değilken, diğerlerinde iyi gelişmiştir. Hepçilerde, Etçil memelilere göre sindirim borusu daha uzundur.(Sindirim sistemlerinin uzunluğu vücut uzunluğuna oranlandığında). Mide genellikle tek bölmeli ve kısmen kompleks bir yapıdadır. Temel besinin niteliğine göre değişmekle birlikte, etçil memelilere oranla daha uzun, kaslı ve kısmen boğumlu bir kalınbağırsakları vardır. Marsupialia ve Primatlarda gelişmiş çekum bulunurken, diğerlerinde iyi gelişmemiştir. Geviş getiren ve getirmeyen Otçullarda sindirim sistemi Farklı canlı gruplarında sinirim yapan organ ve yapılar farklılık gösterir. Geviş getirenlerde Besinler önce, ağızda çiğnenir. Daha sonra besinler, işkembe ve börkeneğe geçer. Burada mekanik sindirime uğrar ve selüloz sindiren bakteriler, selülozu kimyasal sindirir. Geviş getirmeyen otçul memelilerde sindirim sistemi: At, eşek ve zebra bu gruba girer. Bu canlılara tek toynaklılar da denir. Bu canlıların mideleri, tek bölmelidir. İnce bağırsakları ise çok uzundur. Selüloz sindirimi kör bağırsakta gerçekleşir. Otçul memelilerin diğer memelilere göre sindirim borusu daha uzundur.(Sindirim sistemlerinin uzunluğu vücut uzunluğuna oranlandığında) Mide genellikle çok bölmeli ve kompleks bir yapısı vardır. Çok bölmelilikte histolojik ve fizyolojik bir farklılıktan söz edilir. Temel besinin niteliğine göre değişmekle birlikte, diğer memelilere oranla çok daha uzun, kaslı ve boğumlu bir kalınbağırsakları vardır. Geviş getirenlerin mideleri çoğunlukla dört odadan oluşur: Şirden (Abomasum) tek mideli memelilerin midesi gibidir. Bu mideye giden yolda yemek borusunun bölümleri olan: İşkembe (Rumen) Börkenek (Retikulum) ve Kırkbayır (Omasum) bulunur. Ayrıca işkembenin daha küçük bir ön odası vardır ki bu da ayrı bir mide olarak sayılırsa, midelerin sayısı beşe yükselir. Bazen işkembe'nin ve börkeneğin birbirlerine benzeyen görevlerinden dolayı birlikte tek bir bilimsel ad altında Reticulorumen olarak adlandırıldığına da rastlayabiliriz. Geviş getiren hayvanlar, otlanma anında bitkisel besinlerini ancak kabaca çiğner ve yutarlar. Bu yuttukları maddeler işkembeye gider. İşkembe ve diğer ön midelerinde çok sayıda bakteriler, protozoonlar ve maya mantarları gibi mikroorganizmalar vardır. Yutulan maddeler bu mikroorganizmalar ile iyice karışır. Bu mikroorganizmalar çoğu karbonhidratları işkembe duvarının alabildiği maddelere çevirebilirler. Fermentasyon denilen bu olayda çoğu diğer memelilerin sindiremedikleri bazı maddeler bile sindirilip enerji kaynağı olarak değerlendirilebilir (örneğin selüloz). Bu fermentasyonda meydana gelen gazlar börkeneğin içinde birikir ve ağız yoluyla dışarıya çıkar (geğirmek, garklamak).Yutulan maddeler daha çok parçalanmaları ve karışmaları için işkembe ile börkenek arasında ileriye geriye verilir. Bu işlem tamamlandıktan sonra bu hafif sindirilmiş maddeler börkenek ve işkembenin ön odasının kontraksiyonları ve yemek borusunun geriye doğru peristaltik hareketleri ile, küçük porsiyonlar halinde tekrar ağıza doğru taşınır. Ağızda maddeler geviş getirilerek daha çok parçalanır ve tekrar yutulur. Börkeneğin küçük ve büyük parçacıkları ayırabilme işlevi vardır; büyük ve kaba parçaları daima geri tutar ve ince parçaları kırkbayıra aktarır. Kırkbayır bu ince parçaları ezerek içindeki sıvıyı çıkarır. Bu şekilde katılaşan maddeler şirdene ulaşır. Şirdenin içinde asidin büyük bir kısmı notralize edilir. Maddede bulunan mikroorganizmaların içindeki proteinler ve yağlar ince bağırsakta çıkarılır. Besinler bu kadar uzun süre midede tutulduğu, sürekli karıştırılıp katılaştırıldığı için geviş getirenlerin midelerinde bezoar taşları oluşur. Bu mide taşları, yutulmuş olan kıl ve bitki ipliklerinin zamanla birikip, yapışıp, sertleşmesi ile meydana gelir. Sindirim sistemi besin maddelerini kan dolaşımına aktarılabilecek bileşiklere dönüştürür. Sığır, geyik, koyun, at ve tavşan gibi besin kaynağı olarak bitkilere bağımlı olan hayvan türlerine Herbivor denilir. Besin kaynağı olarak diğer hayvanların etlerine bağımlı olan kedi ve köpek hayvan türlerine Karnivor denir. Besin kaynağı olarak et ve bitkileri kullanabilen domuz ve kuş gibi canlılara ise Omnivor denir. Farklı hayvan türleri tükettikleri yemleri en iyi değerlendirebilecek şekilde adapte olmuş sindirim sistemlerine sahiptir. Herbivor, karnivor ve omnivorların sindirim sistemleri birbirlerinden farklılık gösterir. Ruminantlar besin madde ihtiyaçlarının büyük bir kısmının kaba yemlerden sağlamalarına imkan veren çok bölmeli bir sindirim sistemine (poligastrik) sahiptir. Sindirim kanalı dudaklardan anüse kadar uzanır. Sindirim sisteminde ağız, farinks, özafagus, mide ile ince ve kalın bağırsaklar yer alır. Yardımcı organlar arasında tükrük (salya) bezleri, karaciğer ve pankreas gibi organlar yer alır. Sindirim sisteminin uzunluğu ve yapısı (kompleksliği) türlere göre değişiklik gösterir. Herbivorlarda uzun ve kompleks yapıdadır. Sindirim kanalının yapısı Erişkin bir insanda yaklaşık 9 m uzunluğundaki sindirim kanalı fibromüsküler yapıda olup, yer yer işlevine uygun olarak farklılaşma gösterir. Sindirim kanalı ağız, farinks, özofagus, mide, ince ve kalın barsaklar ile anüsten oluşur. Sindirime yardımcı yapılar dişler, tükrük bezleri, pankreas, karaciğer, safra yolları ve safra kesesidir. Ağızdan ileumun distal ucuna kadar birçok yerde sindirim enzimlerinin salgılanması, Ağızdan anüse kadar bütün yolda sindirim kanalını yağlayan ve koruyan müküsün salgılanması. ŞEKİL 2 Sindirim sistemi modeli Ağız : Ağız boşluğundaki yapılar ve mekanik sindirim ve çiğneme görev alır.Ağızda tükürük müsin ( gıdaları bir arada bağlar) oluşur, tükürük amilaz (nişastayı maltoza sindirir ) ve mineral maddeler (yaklaşık nötr pH 7, dengeler.) Özofagus: Dairesel kaslar hareketi peristalsis ve gıda ve besin maddeleri aşağı doğru hareket ettirir. Yemek borusu, üst bölümü belirli bir yere kadar istemli kaslara sahiptir, Gıdanın ağzından mideye ulaşması için genellikle 4 ila 8 saniye süre yeterlidir. Mide: Asidik koşullara (optimum pH enzim pH 1-2,) sahiptir. Mekanik sindirim (gıda ona büyük bir yüzey alanı veren boyutta yıkmak amacıyla mide çalkalama hareketi yapar) yapılır. Gıda midede iken bu çalkalama ile mide sıvısı ile karışır. Midede gıda gastrin (kanda taşınan) üretilmesi için mide duvarına uyarır. Yağlı bir yemek enterogasterone yavaş çalkalama için sentezlenir. Aynı zamanda midenin asidik pH azaltılır. Mideden sentezlenen bağlıca maddeler : Pepsinojen:- Şef bezlerinden proenzim olarak sentezlenir HCI ilave edildiği zaman aktive olan bu zimojen enzim proteinlere etkiler Kendi dokuları otolitik olarak sindirmesini önlemek için İnaktif olarak sentezlenir ve daha sonra pepsin olarak aktif forma dönüşür. Görevi proteinlerin sindirimidir. Pro-renin: HCl sentezlendiğinde kaseinogen pıhtılaştırmasında ve çözeltilmesinde görev olan zimojen yapıdaki bir enzimdir. Bu yolla renin ve süt sindirmesi için yüzey alanını arttırır. Mukus: Sentezlenen mukus mideyi aşırı asidi karşı korur . Ayrıca aktif hale geçen enzimlerin mide içinde otoliz engeller. Bunun yanında sürtünmeyi azaltıcı etkisiyle yağlama maddesi olarak görev yapar . Hidroklorik asit (HCl) :Mide duvarında yer alan Paryetal bez hücrelerinden hidroklorik asit (HCl)salgılar. Mikrovillüs Hücrenin serbest yüzey farklılaşmalarından, özellikle emme görevi fazla olan hücrelerde, hücre dış yüzeyini arttırmak için, hücre zarının bir miktar sitoplazma ile meydana getirdiği parmak şeklindeki çıkıntılardır. Boyları yaklaşık, 0,6-0,8 mikron uzunluğunda, 0,08-0,1 mikron kalınlığındadır. Özellikle bağırsak epitelinde bulunan mikrovilluslar (çoğulu mikrovilli) yapılarında, makromolekülleri parçalayacak ve hücre içine taşıyacak enzimleri bulundururlar. ŞEKİL 3 Sindirim kanalı Mikrovilluslar ince bağırsağın iç yüzeyinde bulunurlar. Bu kadife tüyleri şekilndeki çıkıntılar yardımıyla sindirim son ürünleri kan ve lenf dolaşımına aktarılırlar. Lenf ve kan damarları tarafından zengin olan villi ve mikrovilliler yanlara doğru hareket ettikleri gibi uzama-kısalma yetenekleri de vardır. Villi hareketlerinin kontrolü sinir sistemi ve duodenum mukozasından salgılanan villikinin hormonu tarafından gerçekleştirilmektedir. Villiler bağırsak yüzeyinin olması gerekenden daha geniş olmasını sağlarlar Mikrovilliler villi üzerinde yer alan fırça benzeri küçük çıkıntılardır. Sindirim kanalının epitel tabakasında milyarlarca tek hücreli müköz bezler yer alır. Bunlara; müköz hücreler veya goblet hücreleri adı verilir. Sindirm kanalı epitel yüzey boyunca oyukcukluklarla (pit) kaplıdır. Pit ler ince barsakta Lieberkühn kriptaları (Entrokinaz) adını alır Mide ve duodenumun üst kısmında derin tübüler bezler bulunur(Şef ve periatel hücreler). Sindirim kanalı ile ilgili diğer bezler tükrük bezleri, pankreas ve karaciğerdir. Bezlerin Uyarılma İntestinal bezlerin uyarılması üç etkenden birisi ile gerçekleşir: 1- Dokunma uyarısı, 2- Kimyasal uyaranlar, 3- Barsak distansiyonu Müküs salgısı Müküs; su, elektrolitler ve birkaç glikoproteinden oluşan koyu bir salgıdır. Müküs besinlerin gastrointestinal kanal boyunca kolayca kaymalarını sağlar. Epiteli sıyrılmaya ve kimyasal etkilere karşı korur. Yapışkandır. Barsak duvarını kaplayan ve besin parçacıklarının mukoza ile doğrudan temasını önleyen yeterli bir kitlesi vardır. Sürtünmeye karşı direnci düşüktür. Feçes kitlelerini oluşturmak için feçes partiküllerinin birbirine yapışmasını sağlar. Gastrointestinal enzimlerin sindirimine karşı çok dirençlidir. Müküsteki mukopolisakkaritler az miktardaki asit veya alkalileri tampon edebilirler. Sindirim kanalı elektrolitler, su ve gıdaları sürekli olarak vücuda sağlar. Bunu gerçekleştirmek için 1) gıdaların sindirim kanalında hareketi, 2) sindirim salgılarının salgılanması ve besinin sindirimi, 3) sindirim ürünleri, su ve çeşitli elektrolitlerin emilimi, 4) emilen maddeleri uzaklaştırmak için gastrointestinal organlarda kanın dolaşımı 5) tüm bu fonksiyonların sinirsel ve hormonal mekanizmalarla kontrolü gerekmektedir. Tükrük Salgısı Tükürük insan ve diğer omurgalı ağızında sürekli olarak ,mevcut olan renksiz, yarı şeffaf sıvıdır. Tükürük bezlerini tarafından salgılanan ağızda bulunan sulu bir maddedir . İnsan tükürük % 99,5 su , % 0.5 diğer maddelerden , elektrolit , mukus , glikoproteinler , enzimler ve antibakteriyel bileşik olan IgA ve lisozim oluşur. Tükürük içinde bulunan enzimler, sindirim sürecinin başlatır (özellikle nişastar ve katı yağlarda). Bu sindirim enzimleri dişleri çürükten korumada görev alarak, diş çatlaklarına içinde tutulan gıda parçacıkları parçalar. Ayrıca, tükürük, yağlayıcı olarak görevi yapar, oral mukoza yüzeylerine kayganlık sağlar , gıda maddelerin ıslatılmasında ve yutmada görev alır. Tükrük bezleri Parotis bezi :Her iki kulak önünde, çene ekleminin yüzeyinde bulunur. Boyut olarak en büyük tükrük bezleridir. Sağ ve sol olmak üzere 2 adettir. Tükrük bezinin kanalı ağız içinde üstteki 2. azı dişlerinin hizasından ağız içine açılır. Bu bezi diğer tükrük bezlerinden ayıran en önemli özelliği yüzün hareketlerini sağlayan yüz sinirinin bu bez içinden geçmesidir. Bu cerrahide çok önem arz etmektedir. Cerrahi esnasında bu sinir bulunup korunması çok önemlidir. submandibüler ve sublingual bezler: Bu bezler çenenin alt tarafında sağda ve solda olmak üzere yerleşmişlerdir. Her iki bezden 2 adet bulunmaktadır. Tükrük bezleri tarafından yapılarak ağız boşluğuna boşaltılan salgılardır. İnsanda ağız boşluğuna açılan 3 çift tükrük bezi bulunur. Bunlar parotis, submaksiller ve sublingual bezlerdir. Yanağın iç kısmındaki küçük bukkal bezler az miktarda tükrük salgılarlar. ŞEKİL 4 Tükrük bezleri Üç adet tükrük bezi (Parotid, Submandibuler, Sublingual) farklı yapıdaki tükrük sentezi yapar. Tükürüğün büyük bir kısmı submandibular tükrük bezi tarafından sentezlenir. BEZ Histolojik tipi Sekresyon Toplam tükrüğün yüzdesi Parotid Seröz Su %20 Submandibuler Karışık Kısmen visköz %70 Sublingual Müköz Visköz %5 Tükürük içinde su, bikarbonat, klor, müsin, müküs,Fosfat, Üre ve ürik asit bulunur. Bu maddelerin farklı görevleri vardır. İçindekiler Görevi Su Ağızı nemlendirir. Konuşmaya yardım eder. Tat alma ve sindirim işi için çözücüdür. Bikarbonat Tükrüğün pH'sını 6.35-6.85 arasında (hafif asidik) tutmaya yarar Klor Tükrük amilazını aktifler Müsin Müküs oluşumuna katılan bir proteindir Müküs Besinleri yağlar, lokma oluşumunu sağlar. Yutmaya ve lokmadaki asit ve bazları tamponlamaya yardım eder. Fosfatlar Tükrüğün pH'sını düzenlemeye yardım eder. Üre, Ürik asit Tükrük yoluyla atılan artık maddelerdir. Sindirim fonksiyonları yoktur Tükürük içinde farklı enzimler (pityalin) antimikrobiyal maddeler( IgA, Laktoferrin) farklı görev yapar. Enzim Görevi Pityalin Nişasta ve glikojeni maltoza parçalar IgA Bakteri ve viruslara karşı ilk immünolojik savunma Lizozim Bakterilerin duvarlarına saldırı Laktoferrin Demire bağlanır ve bakteriyostatik. Tiyosiyanat Antibakteriyel etki Prolinden zengin proteinler Dişlerin minesini korur Özofagus Salgısı Özofagus salgısı tamamen müküs karakterdedir ve görevi birinci derecede yutma için gerekli yağlamayı sağlamaktadır. Özofagusun baş kısmı ve mide ucundaki bezler birleşik müküs bezlerdir. Diğer taraflarında ise basit müküs bezler bulunur. Özafagus normal şartlarda mideden gelen sindirim enzimlerine ve düşük pH ‘a maruz kalmaz ancak mide özafagus arasındaki sifingterin yetersiz kalmasına bağlı olarak mide içeriği özofagusa kaçabilir. Bunu dışında kusma olayı sırasında özofagus müküs tarafından korunur. Mide Yemek borusu ile barsakların ilk kısmı arasında bulunur ve bir bakıma sindirime hazırlanan gıdaların depo edildiği yer olarak görev yapar. Ağızda parçalanarak küçük bölümlere ayrılan ve tükrük ile yumuşatılan gıdalar, yemek borusu ile mideye aktarılır. Burada toplanan gıdalar bir süre daha belirli işlemlere tabi tutulur ve daha sonra belirli aralıklar ile barsağın birinci kısmına aktarılır. Midenin iki açıklığı vardır. Yemek borusunu mide ile birleştiren açıklığa kardia denir. Barsağın başlangıç kısmı ile birleştiren açıklığa ise pylor adı verilir. Pylorus sıkı oluşmuş sirküler kas liflerinden meydana gelmiştir. Dış görünüşüne göre mide üç kısma ayrılır. Bu bölümler; fundus, corpus ve pylor adını alır. Midenin ana bölümü korpus kısmıdır. Bu bölümün yukarıya doğru kubbe şeklinde yapmış olduğu çıkıntılı kısım diaphragma’nın altına sokulmuştur. Buraya fundus adı verilir. Gıdaların yutulması sırasında alınan hava, midenin fundus kısmında toplanır. Mide korpusunun alt kısmı gittikçe daralır. Burası özel bir yapı kazanmış olan pylorus kısmıdır. Düz kas liflerinden medana gelmiş kuvvetli bir duvara sahiptir. Pylorus kısmının pankreas ve karaciğer ile yakın komşulukları vardır. Midenin iç yüzü ince bir mukoza örtüsü tarafından döşenmiştir. Bu örtü içinde midenin önemli salgı bezleri bulunur. Boş durumda olan bir midenin mukozasında uzunluğuna birtakım çıkıntılar oluşur. Gastrik pili denen bu kıvrımlar dolu olan midede kaybolur. Küçük kenara isabet eden yerde bu kıvrımlar kenar boyunca kesintisiz devam ederler ve aralarında geniş boşluklar oluştururlar. Mide boşluğu ya da foveola gastrıca adı verilir. Mide içinde emilime hazır hale getirilen gıda maddesi, buradan pylorus yolu ile duedonum’a aktarılır. Bunun için midenin pylorus bölümünde peristaltik hareketler yapılır. Midenin duvar yapısı içinde Tunika mukozanın, lamina epitelyalisi tek sıralı prizmatik ve salgı yapan epitel oluşur. Lamina Propria: Mide bezleri (Plazma, makrofaj, lenfosit ve eozinofil) Lamina Muskularis Mukoza:İçte sirküler, dışta longitudinal düz kas hücrelerinden oluşmuştur Tunika submukoza gastrik kanalın duvar yapısındadır. Mide kısımları Midenin 4 ana bölümü vardır: 1- Fundus, 2- Kardia, 3- Korpus (gövde) ve 4- Antrum (midenin son bölümü) ŞEKİL 5 Mide yapısı Midenin histolojik yapısı, gastroıntestınal kanalın duvar yapısına sahiptir. Midede birbirinden tamamen farklı iki tip bez bulunur. Gastrik ve pilorik bezler. Gastrik bezler sindirim sıvılarını, esas hücreler Persinojen paryetal hücreler HCI, intersek F Pilorik bezler ise mide mukozasını koruyan mükus, Korpus ve fundustaki boyun ve yüzey müköz hücreleri ve diğer benzer hücrelerden salgılanır. Müküs müsinler olarak adlandırılan glikoprotein lerden yapılmıştır. Mukozayı örten 0.2 mm kalınlığında bir jel tabakası oluşturur. Yüzey mukoza hücreleri, HCO3-’da salgılar. Bu hücreler arasında sıkı bağlantılar bulunur. Mide mukozasının korunmasında mukozadaki, trefoil peptidler de etkili olur Mide salgı hücreleri Midede bulunan paryetal hücreler litrede 160 milimol hidroklorik asit (HCI) içeren, vücut sıvıları ile izotonik olan elektrolit bir solüsyon salgılarlar. Bu asit solüsyonun (HCl) pH'sı yaklaşık olarak 0.8 dir. Mide suyunun sentezlenmesi için her litre mide sıvısı başına 1500 kalorinin üzerinde enerjiye gereksinim vardır. Midede HCI görevleri Pepsinojeni pepsine çevirmek ve pepsin için uygun değer pH'yı sağlamaktır. Bazı mineralleri redükte ederek (Ca2+, Fe2+) barsaktan emilimini kolaylaştırmak, Sütün kazeojenini kazein halinde çökeltmek ve mikropları öldürmek vardır. Mide bezlerinden 1- Paryetal bezlerden HCI 2- Şef bezlerinden pepsinojen gastrik lipaz 3- Mukuz boyun bezlerinden mukus 4- D hücrelerinden somatistatin 5- G hücrelerinden gastrin ŞEKİL 6 Mide bezleri Mide asidi olan HCl midede pariyetal hücreler tarafından salgılanır. Midedin pH düşürülmesi için hidrojenin mide lümenine transferi paryetal hücrelerin apikal zarındaki H+ - K+ ATPaz tarafından gerçekleştirilir. Bu aktif taşıma proteini H mide içine pompalarken K iyonunu pariyetal hücrelerin içine alır. ŞEKİL 7 HCI sentezi Asit sekresyonunun önemli elemanı epitelyum hücre cannaliculeri zarında bulunan bir H+ / K+ ATPaz veya "proton pompası" dır. Bu ATPaz magnezyum bağımlıdır. Asit salgılanmasını açıklayan mevcut modelde: ŞEKİL 8 Hidrojen pompası Hidrojen iyonları, parietal hücre içinde suyun ayrışmasından kaynaklanan oluştur. Bu işlemde karbonik anhidraz tarafından katalize edilen reaksiyonla karbon dioksit ve su birleştirilir. Sonuçta Bikarboant ve Hidrojen iyonları oluşur. Bikarbonat klorür karşılığında bazolateral membran üzerinden değiş tutuş yapılır (antiport) taşınır. Bunun sonunda "Alkali tide " olarak bilinen, kan pH hafif bir yükselti ile gözlenen bikarbonat çıkışı olur. Bu işlem, parietal hücre içerisinde hücre içi pH'ın muhafaza edilmesinde görev alır. Klorür ve potasyum iyonları sızma kanalları ile cannaliculus lümeni içine taşınır ve bu asit salgılanması için gereklidir. Hidrojen iyonu (proton) pompası tarafından potasyum karşılığında, lümenin içine, yani hücreden dışana pompalanır; Besin mide lümenine geçtiğinde orada daha önce oluşmuş pepsin ve hidroklorik asitle temasa gelince proteinlerin sindirimi bağlar. ŞEKİL 8 Pepsinojenin aktivasyonu Pesin ancak yüksek asit ortamda (pH 1,8–3,5) optimum etki gösterir. Mide Salgısındaki diğer Enzimler: Gastrik lipaz, amilaz ve üreazdır. Gastrik Lipaz esasen bir tributinaz'dır. Tereyağındaki tributine etki eder. Gastrik amilaz nişasta sindiriminde etkilidir. Gastrik jelatinaz etteki proteoglikanların bazılarının eritilmesine yardımcı olur. Gastrik üreaz mide bezlerinin salgısı olmayıp, midedeki bakterilerin etkisiyle oluşur. ŞEKİL 9 Mide salgıları Mide salgısı sinirsel ve hormonal mekanizmalarla düzenlenir. Düzenlenme üç safhada olur. Bu üç durum midenin dolu olup olmasına, besinlerin koku ve tatların alınmasına ve Sefalik safha sindirilmiş olan mide içeriğin bileşenlerine ile mide içeriğinin ince barsağa Gastrik safha boşaltılmasıyla kontrol edilir. Mideye Parasempatik ve sempatik sinirler gelir. Sempatik İntestinal safha sinirleri gastrik ve epiploik arterlerin çevresinde çölyak pleksustan gelir. Parasempatik sinirler ise vagustan gelir. Pankreas Pankreas hem endokrin hem de ekzokrin bezdir. Ekzokrin pankreas asinar hücrelerden oluşur, sindirim enzimleri ve bikarbonatı pankreatik kanala salgılar ve bu da ince bağırsağa açılır. Endokrin pankreas ise langerhans adacıklarından oluşur ve hormon salgılar. Pankreas Ekzokrin salgısı pH değeri 8–8,5 seviyesindendir. Pankreastan günlük salgılanma miktarı : ~ 1500 ml /gün kadardır. Pankreas salgısında içinde bulunan temel katyonlar: Na+, K+, Ca+2 , Mg++ iken temel anyonlar: HCO3-, Cl-, SO43-, HPO42-, albumin ve globulindür. Pankreas salgısında çok farklı moleküllere etki eden farklı sindirim enzimleri vardır. Entrokinaz Bu enzim inca barsağın duedonum kısmında mikrovilluslarında bulunur. Pankreastan salgılanan bir zimojen olan tripsinojenin protein peptid zincirini kısaltarak aktif formu olan tripsine çevirir. Tripsin diğer pankreas zimojenlerini aktif forma çevirir. Tripsin tarafından aktif forma sokulan tripsinojen miktarı enteropeptidazdan daha fazladır. ŞEKİL 10 Barsakta aktive olan pankreaktik enzimler Enzim Proteolitik Tripsin Kimotripsin Karboksipeptidaz Elastaz Amilolitik Amilaz Lipolitik Lipaz Fosfolipaz A2 Kolesterol esteraz Nükleolitik Ribonükleaz Deoksiribonükleaz Substrat Protein ve peptidler Polisakkaritler Etki Protein ve peptidlerin içindeki aminoasit bağarını kırarlar Triasilgliseroller Lesitin Kolesterol esterleri Polisakkaritlerin internal glukoz bağlarını kırar Triasilgliserolden iki yağ asidi parçalar Lesitinden bir yağ asidi ayırır. Kolesterol esterlerindeki ester bağlarını kırar Nükleik asitler Nükleik asitleri ayırır ŞEKİL 11 Pankreas salgıları yapan hücreler ekzokrin ve endokrin bezler. Pankreastan salgılanan başlıca proteolitik enzimler; tripsinojen, kimotripsinojen prokarboksipeptidaz ve elastazdır. Pankreastan salgılanan tripsinojen enzimi barsak epiteli tarfından salgılanan enterokinaz tarafından aktif hale getirilir. Meydana gelen tripsin hem tripsinojeni hemde diğer proteolitik enzimleri aktifleştirir. Pankreas salgısı sinirsel ve hormonal mekanizmalarla düzenlenir. Sinirsel Düzenleme: Midede sefalik safha başladığı zaman vagus sinirleri ile pankreasa da impulslar iletilir ve pankreas asinuslarına orta derecede bir enzim sekresyonu olur. İnce barsağın yukarı kısımlarında besinin bulunması başlıca iki hormonun sekretin ve kolestosistokinin salgılanmasına sebep olur ki bunlar pankreasın bol salgı yapmasını sağlarlar. Parasempatik sinirlerin sindirim kanalını uyarması bezlerin salgı miktarını artırır. Ancak intestinal bezler sempatik uyarımla inhibe olurlar. ŞEKİL 13 Sindirimde görev yapan başlıca salgı hücreleri Gastrin hormunu; midedeki G hücrelerinden salgılanır. Mukoza gelişimini uyarır, mide asidi ve pepsin salgılanmasını uyarır, mide motilitesini artırır. Kolesistokinin hormonu; endokrin hücreler, üst GĠS, distal ileum ve kolondan salgılanır. Safra kesesinin kasılmasını artırır ve pankreasın enzim salgısını uyarır. Mide boşalmasını geciktirir, barsak motilitesini artırır. Sekretin hormonu; önce barsak S hücrelerinden salgılanır. Pankreas ve safra kesesinde bikarbonat sekresyonunu uyarır. Mide asidi salgısını azaltır. Gastrik inhibitör peptid (GIP), Vazoaktif intestinal polipeptid (VIP), Motilin de etkili hormonlardandır. ŞEKİL 13 Sindirim hormonları ve mekanizmaları. Safra kesesi boşaltılması Sekretinle pankreas salgısının uyarılmasıyla olur. Sekretin ince barsakların proksimal kısmının mukozasında prosekretin halinde bulunan ufak bir polipeptidir Kan dolaşımı ile pankreas salgıların salınmasına yol açar. Besinin barsakların proksimal kısmında bulunuşu buradan kolesistokinin salgılanmasına sebep olur. Sekretin gibi kolesistokininde kana geçerek safra salgısının salgılanmasına yol açar. Karaciğer hücreleri tarafından yapılan safra duktus sistikus yoluyla safra kesesine getirilerek biriktirilir ve konsantre edilir. Günlük safra salgısı 500-700 ml arasında olup, pH'sı 7,0-8,0 dır. Kesenin azami hacmi 40–70 ml. kadardır. Safra içindeki safra tuzları, safra asitleri, kolesterol, biluribin konsantre edilir. Su, sodyum ve klor kese mukozasından absorbe edilir. Enterohepatik dolaşım Safra tuzları ve diğer maddelerin yinelenen döngüyle karaciğerden atılması, bunların daha sonra bağırsak mukozasından geçerek tekrar karaciğer hücreleri tarafından alınması ve tekrar bağırsağa atılması sağlar. Safra salgısı 500–700 ml arasında olup yanlızca yüzde 5 kısmı atılır diğer kısmı elireke tekrar kullanılır. Safranın 2 işlevi vardır. Bunlardan birincisi, yağların sindirim ve emilimindeki işlevidir. Safra asitleri yağların pankreas lipazı tarafından parçalanabilecek küçük parçalara ayrılmasını sağlarlar. Ayrıca yağların sindirim ürünlerinin barsak mukozasından emilim ve taşınmasına yardım ederler. Safranın ikinci işlevi ise kolesterol ve bilirubin gibi yıkılım ürünlerinin atılmasını sağlamaktır. Bir kimyasal madde alınmasından sonrasında sindirim sistemi tarafından absorbe edilir ve hepatik portal sistem girer. Vücudun geri kalan ulaşmadan önce karaciğerden portal damar yoluyla geçer. Karaciğer, aktif ilacın(yada kimyasalın), sadece bir kısmını (az miktarda) dolaşım sisteminin geri gönderir, bazen kimyasal madde yada ilaç çok fazla metabolize olur. Bu duruma karaciğerden ilk geçiş etkisi (First pass effect) denir. Bu durumda, ilacın biyolojik olarak kullanılabilirliğini azalır ya da kimyasal maddenin etksisi sınırlandırılır. Hepatik portal Portal ven kan akımı: 1000 – 1200 ml/dak. kadardır. Portal ven karaciğere gelen oksijenin %72’sini taşır. ŞEKİL 13 Hepatik portal İlk geçişte elimasyona çok fazla oranda uğrayan ilaçların oral yolla değil diğer yollardan (parenteral) verilmesi tercih edilir. İlk geçişte eliminasyona uğrayan ilaçlar genellikle çok fazla lipofiliktirler. Bu nedenle, emilimleri %100’e yakındır. Ancak, sistemik biyoyararlanımları %50’nin altındadır. Dolayısıyla, bu tip ilaçların oral ve parenteral dozları arasında da büyük farklar vardır. İnce Barsak Salgısının Yapısı Barsak epitel hücreleri günde yaklaşık 2000 ml salgı yaparlar. Salgı ekstrasellüler sıvı niteliğinde olup, pH'sı 6,5 – 7,5 arasındadır. İnce barsak salgılarında, tripsini aktive eden enterokinaz ve az miktarda da amilaz dan başka hemen hemen hiç enzim bulunmaz. Ancak mukozadaki epitel hücreleri çok miktarda sindirim emzimlerine sahiptir. Bunlar; peptidazlar, sükraz, maltaz, izomaltaz, laktaz ve barsak lipazıdır. Duodenumun ilk birkaç santimetrelik kısmında, başlıca pilor ile pankreas sıvıları ve safranın duodenuma boşaldığı yer olan vater papillası arasında Brunner bezleri bulunur (Mukus salgılar). Liberkühn kriptaları entrokinaz salgılanmasından sorumludur. Brunner bezlerinden müküs salgısına neden olan faktörler: Direkt dokunma uyarımları veya mukozayı tahriş edici maddeler, Aynı zamanda mide sekresyonunda da artışa yol açan vagal uyarı, İntestinal hormonlar, özellikle sekretin. Sempatiklerin uyarılması Brunner bezlerini kuvvetle inhibe eder. Duodenum- Brunner Bezleri Liberkühn Kriptaları(entrokinaz) İnce bağırsakla kalın bağırsağın bağlantı kısmında bulunan körbağırsak insanda çok küçülmüşken atlarda ve domuzlarda sellüloz sindirimi yapılabilmesi için çok gelişmiştir. Kemirici tavşanlarda ise çok uzun yapılı olan bu kısımda ek olarak B vitamini sentezlenir. Körbağırsaktaki salgının büyük bölümü müsin'dir. Müsin sindirim kanalını mekanik etkilerden korumasının yanısıra bağırsak duvarını bakteriyel aktiviteye karşı korur. Aynı zamanda atık maddelerin birbirine yapışarak şekillenmesini sağlar. Sindirim ile ilgili enzim sekresyonu olmamasına karşın kalın bağırsaklara ulaşan içerikten mukoza hücreleri aracılığıyla su inorganik tuzlar bazı kısa zincirli yağ asitleri ve glukoz emilimi sağlanır. Kalın Barsak Kalın barsaklarda yegâne önemli salgı müküs salgısıdır. Salgı miktarı 60 ml, pH 7,5 – 8,0 dir. Kalın barsakta müküs salgısı barsak duvarını sıyrılmalara karşı korur, feçes partiküllerini birbirine yapıştırır ve kitle oluşturan bir madde görevi yapar. Salgı artışı motilite artışı ile birlikte görülür. ŞEKİL 14 Kalın barsak Sindirim Kanaldaki Kontraksiyonlar 1-Tonik kontraksiyonlar Besinlerin karıştırılması ve peristaltik olarak itilme hızını, segment içindeki devamlı basıncın miktarını, sfinkterlerdeki tonik kontraksiyonlarda barsak içeriğinin hareketine karşı sfinkterlerin gösterdiği direncin derecesini belirler. 2-Ritmik kontraksiyonlar Gl yolda bazen 15–20/dk, bazen de 2–3/dk kez oluşurlar. Bunlar Sindirim yolunun son kısmı olan kalın barsaklar, besinin karıştırılması ve yürütülmesi gibi devirli görevlerin yerine getirilmesini sağlarlar. Kalınbarsaklarda su, Na+ ve diğer minerallerin absorbsiyonu yapılmaktadır. İleumdan kalınbarsaklara her gün 1000-2000 ml kimus geçer, bu kimusun 200-250 ml si kalın barsaklarda yarı katı feçese çevrilmektedir. Kalınbarsakların kuvvetli absorbsiyon yetenekleri vardır. Sindirim kanalındaki başlıca Sfinkterler Hipofaringiyal - Üst özofagus sfinkteri Kardia - Gastro özofageal sfinkter Pilor sfinkter İleoçekal sfinkter Anal sfinkterler ŞEKİL 15 Sindirim sistemi bulunan sfingterler Besinlerin Kimyasal sindirimi Sindirim temel olarak iki basamakta yapılır: 1. Mekanik Sindirim: Besinlerin enzim kullanılmadan fıziksel olarak parçalanmasına mekanik sindirim denir. Ağızda dişler, mide ve bağırsaklarda ise kaslar yardımıyla gerçekleşir. Mekanik sindirimin amacı besinlerin sindirim yüzeyini artırarak enzimlerin etkisini hızlandırmaktır. Mekanik sindiri büyük molekülleri kücük moleküllere ayırmaktır. 2. Kimyasal Sindirim: Besinlerin su ve enzimler yardımıyla parçalanmasıdır. Ağızdan bağırsaklara doğru kimyasal sindirim artar. Kimyasal sindirim besinleri en küçük yapı taşına kadar ayırmaktır. Protein sindirimi Diyetteki proteinler sindirim sistemindeki proteolitik enzimler ve peptidazlar tarafından amino asitlerine parçalanırlar. Proteinler, ince barsaklardan emilemeyecek kadar büyüktürler bu sebeple amino asitlerine kadar parçalanmaları gerekir. Ancak çok az miktarda olmak üzere bazı küçük proteinler(2-3 peptidlik oligopeptidler) ve peptitler barsak tarafından doğrudan emilebilirler(alerjik reaksiyona yola açar). Proteinaz ve peptidazlar, mide ve bağırsak mukoza hücrelerinde, pankreas hücrelerinde, oluştuğu organın kendisinin sindirilmemesi için aktif olmayan proenzim (zimojen) şeklinde oluşurlar ve salgılandıktan sonra parçalanma suretiyle aktif hale gelirler. Mide mukoza hücrelerinden salgılanan 42500 molekül ağırlıklı pepsinojen, HCl etkisiyle 35000 molekül ağırlıklı aktif pepsin haline dönüşür. Pepsin, optimal olarak 5’ten küçük pH’da etkili bir endopeptidazdır. Pepsin, seçimli olarak polipeptit zincirindeki tirozin, fenilalanin, glutamat ve aspartat gibi amino asitlerin oluşturduğu peptit bağlarını parçalar ve peptonları oluşturur. Tripsin, pankreastan 24500 molekül ağırlıklı inaktif tripsinojen şeklinde salgılanır. Tripsinojen, ince bağırsakta enteropeptidaz veya tripsin etkisiyle aktif tripsin haline dönüştürülür. Tripsin, bir endopeptidazdır; aktif merkezinde serin (183.AA) ve histidin (46.AA) bulunur.Tripsin, peptonlardaki arjinin ve lizin gibi bazik amino asitlerin oluşturduğu peptit bağlarını parçalar. Kimotripsin, pankreastan kimotripsinojen şeklinde salgılanır ve tripsin etkisiyle -kimotripsin şekline dönüştürülür. -kimotripsin, bir endopeptidazdır. —kimotripsin, peptonlardaki fenilalanin, tirozin, lösin ve triptofanın oluşturduğu peptit bağlarını parçalar. Elastaz, proelastaz şeklinde salgılanır. Proelastaz da tripsin vasıtasıyla elastaz şekline dönüştürülür. Elastaz, elastindeki nötral alifatik zincirli amino asitlerin oluşturduğu peptit bağlarını parçalar. Mideden ince bağırsağa gelen polipeptitler, ince bağırsak lümeni içinde tripsin, kimotripsin, elastaz gibi Endopeptidazlar ve karboksipeptidaz A, karboksipeptidaz B, aminopeptidaz gibi Ekzopeptidazların etkisiyle oligopeptitlere, dipeptitlere ve amino asitlere parçalanırlar. Karboksipeptidaz B, prokarboksipeptidaz B şeklinde salgılanır. Prokarboksipeptidaz B de tripsin etkisiyle aktif olan karboksipeptidaz B şekline dönüştürülür. Bir ekzopeptidazdır; oligopeptitlerin karboksil ucunda arjinin ve lizin gibi bazik amino asitlerin oluşturduğu peptit bağlarını parçalar. Aminopeptidaz, oligopeptitlerin amino ucundaki peptit bağlarını ve dipeptitleri parçalar. Midede ısı ve HCl etkisiyle denatüre olan proteinler, midede ve ince bağırsaklarda proteinaz ve peptidazlar yardımıyla parçalanırlar. Liziz biyo moeküllerdeki (polimeri oluşturan monomerlerin) C-C, C-O, yada C-N bağların kırılmasıyla parçalanması ve çift bağların oluşmasıdır. Protein sindirimi proteinler sindirim kanalında proteolitik enzimlerle amino asitlere parçalanır . Emilim amino asitler yada küçük peptidler halinde gerçekleşir Di ve tripeptidler H iyonuna bağlı kotransport, Mono amino asitlerin Na bağlı transportu ve son olarak düşük sayılı polipeptidlerin transitozla barsak epiteline alınması. ŞEKİL 16 Protein sindirimi Bağırsaklara gelen proteinin iki kaynağı vardır. 70–100 g diyetle alınan 35–200 g endojen kaynaklı proteindir. Endojen kaynaklı proteinlerin kaynağı bağırsaktan salgılanan enzimler ve proteinler veya intestinal epitel hücrelerinin yıkılmasından ortaya çıkar. Polipeptid zincirini oluşturan aminoasitler arasındaki peptid bağının hidrolizi (proteoliz) zincirin her iki ucundaki ilk peptid Ektopeptidaz, iç kısımlarındaki peptid bağlarına etki eden Endopeptidazlarla olmaktadır. Protein sindirimi gastrik, pankreatik ve intestinal fazlara ayrılmaktadır. ŞEKİL 16 Protein emilimdeki farklı yollar a- Gastrik Protein Sindirimi Mide mukozasında bulunan 30 milyona yakın salgı hücresinden salgılanan sıvı midede protein sindirimini başlatmaktadır. Mukoza hücrelerinden gastrin, esas hücrelerden pepsinojen, parietal hücrelerden ise 0,16 M HCL, 0,007 M KCL, intrinsik faktörve ATPaz içeren bir sıvı salgılanmaktadır. Denatürasyonla polipeptid zincirinin katlanmasının açılması sağlanır ve bu açılmada proteine proteazların etkilemesini kolaylar. Gastrin, parietal ve esas hücrelerden HCL ve pepsinojen salgılanmasını uyaran bir hormondur. Pepsinin, prekürsörleri ya pH 5’den daha düşük ortamda intramoleküler reaksiyon ile veya aktif pepsin ile aktive edilir. pH>2 olduğu durumlarda, serbestleşmiş peptid pepsine bağlı kalır ve oeosin aktivitesi için bir inhibitör gibi davranır. Bu inhibisyon pH nın 2’ye veya daha aşağı inmesi ile ortadan kalkar. Duedonumdaki Brünner ve Lieberkühn bezleri tarafından salgılanan bapırsak sıvısında bulunan Kolesistokinin (pankreozmin), polipeptid yapısında bir hormon olup pankreas zimojen granüllerinde bulunan proenzimlerin salıverilmesini sağlamaktadır. Yine duedonum ve jejunumdan salgılanan sekretin, pankreas kanalından su ve bikarbonat salgılanmasını uyarmaktadır. b- Pankreatik Protein Sindirimi İnce bağırsak salgısı içerisinde bulunan Enteropeptidaz (Enterokinaz) inaktif form tripsinojen (inaktif zimojen) molekülünün N ucundan bir hekzapeptidi uzaklaştırarak aktif tripsin oluşturmaktadır. Aktif tripsin (zimojen) aktive edildiği gibi diğer pankreatik zimojenleri Elastaz, Kimotripsin, Karboksipeptidaz A ve B’yi aktive eder. Elastaz, glisin ve alanin gibi küçük ve yüksüz yan grubu olan aminoasitlerin oluşturduğu peptid bağlarını hidroliz eder. Pankreas için potansiyel bir tehlike oluşturan proenzimlerin etkisine karşı pankreas kendini korumak için pankreatik tripsin inhibitör (PTI) adı verilen küçük bir protein sentezlemektedir. Bu protein, biyokimyada bilinen en güçlü kovalent olmayan bağ ile tripsinin aktif kısmına bağlanarak, tripsini aktive etmektedir. Pankreas kanalının tıkandığı durumlarda pankreasta başlayabilen zimojen aktivasyonu, dokunun kendi proteininin sindirilmesine ve akut pankreatit diye isimlendirilen hastalık tablosunun ortaya çıkmasına yol açmaktadır. c- İntestinal Protein Sindirimi Aminoasitler en fazla jejunumdan olmak üzere ince bağırsağın her üç kısmından aktif taşıma ile lümenden bağırsak hücresine alınmaktadır. Aminoasit alımı için fırçamsı kenarın membran Na+ bağımlı Simport Sistemi, karşı yöne Na+ u taşıyan ATP bağımlı Na+ Pompası Sistemi ile fonksiyonel işbirliği içerisindedir. Bu, glukozun taşınmasında olduğu gibi indirekt aktif bir prosestir. Benzer şekilde fırçamsı kenarda di ve tripeptid transportu H+ bağımlı simportu ile enterosite taşınır. Kapiller taraftaki Na+ bağımlı transport sistemi iyon dengesini sağlar. Bu iki H+ bağımlı ve Na+ bağımlı sistem, di ve tripeptidlerin kolaylaştırılmış transportunu sağlayarak onlrı hepatik portal sisteme geçirir. ŞEKİL 17 Amino asitlerin Na bağlı sekonder aktif taşıma mekanzimaları. Bazı durumlarda bağırsak mukozasındaki defekt nedeniyle proteinler tamamen hidroliz olmadan emilmektedirler. Yabancı proteine veya oligopeptidlere karşı vücutta oluşması sonucunda alerjik reaksiyon ortaya çıkmaktadır. Non tropikal sprue (çöliak) hastalığında buğday proteini olan gluten hidroliz olmadan bağırsaktan emilerek organizmada alerjik yanıta yol açmaktadır. Hergün metabolize edilen 500 g aminoasitin 400 g kadarı yeniden protein sentezinde kullanılmakta, geri kalanı ise çeşitli katabolik yollara girmektedir. Besinlerle kg vücut ağırlığı başına 30-60 g protein, normal azot dengesinin sağlanması bir yetişkine (asgari 20 g) yetmekle beraber ortalama 100 g protein alımı sağlığa uygun bir beslenme olarak önerilmektedir. Aminoasit yapımında kullanılan ön maddelerden α ketoasitler: Bir aminoasidin karbon iskeletine uyan α ketoasit organizmada mevcutsa o aminoasit endojen olarak sentezlenir ve bunu amino transferazlar gerçekleştirir. İnce bağırsak lümenindeki amino asitlerin hemen hemen hepsi ince bağırsağın orta kısmından, intestinal villuslerin hücreleri tarafından emilirler ve emilen amino asitlerin çoğu portal kana geçerek karaciğere taşınırlar. Amino asitlerin emiliminde Na kotranstportu kullanılır. Bazı di ve tripeptidler H kotransportu İle alınabilir, Küçük peptidler transitozla hücre içine alınır. Sindirilen proteinlerden oluşan serbest amino grup asitlerin duodenumda kalış süreleri çok kısadır. Absorbe edilen amino asitler portal dolaşımla karaciğere taşınırlar. Bebeklerde peptitler de (globulinler) absorbe edilirken erişkinlerde sadece amino asitler bağırsaklardan emilebilir. Temel olarak amino asitlerin emilimi bağırsak epitelindeki ATP iel çalışan aktif transports sistemlerine( Na- Amino asit ATPaz ve HAmino asit ATPaz)bağlıdır. L-aminoasitlerin intestinal lümenden alınımı için; 1- Kısa ve polar yan zincirli aminoasitler (serin, Thr, Ala) için nötral aminoasit simporter 2- Aromatik veya hidrofilik yan zincirli aminoasitler (Phe, Tyr, Met, Val, Leu, İle) için nötral aminoasit simporter 3- İmino asit simporter (pro, OH-pro) 4- Bazik aminoasit simporter (Lys, Arg, Cys) 5- Asidik aminoasit simporter (Asp, Glu) 6- β aminoasit simporter (β Ala, Tau) Taşıyıcı proteinin özelliğine göre en az dört tip amino asit taşıma sistemi vardır: Di ve tripeptid üzerinde kana karışan oligopeptidler alerjik reaksiyonlara neden olur. Alınan tüm amino asitler karaciğer üzerinde sistemik dolaşıma katıldığı için karaciğer amino asit vücuda ihtiyaca göre proteinler halinde verir. Karbonhidrat sindirimi Doğada hem hem (1,4) endoglukozidazlar olduğu halde, ikinci grup insanda bulunmaz. Bu nedenle insanlar sellülozu sindiremez. Amilopektin ve glikojen de (1,6) bağları içerdiğinden -amilazın etkisiyle ancak daha küçük dallı oligosakkaridler (limit dekstrinler) açığa çıkar. Ağız: Karbohidratların sindirimi ağızda başlar tükrük içinde bulunan alfa amilaz uzun polisakkarit zincirlerinin ağız içinde parçalamaya başlar. Parçalama işlemi nötür pH değerlerinde yapılır. tükürük -amilazı, amilopektin ve amilozdaki (14) glikozid bağlarını rastgele parçalayarak küçük moleküllü dekstrinlerin oluşumunu katalizler. -amilaz, polisakkaritlerdeki iç bağları hidrolizler. ŞEKİL 17 Niaşastanın alfa amilaz yıkımı. Mide: Karbonhidrat sindirimi midede geçici olarak duraklar, çünkü yüksek asidite tükürük -amilazını inaktive eder. Pankreas: İnce barsaklarda sindirim sürer. Asidik mide içeriği ince barsaklara gelince, (g.i.) mukozadan sekretin salgılanır, bunun etkisiyle de pankreastan salınan bikarbonat pH'yı nötralize eder. Bir diğer g.i. hormon olan Kolestosistokinin etkisiyle salgılanan pankreatik -amilaz sindirimi sürdürür. (yine (1,4) bağlarını kırar.) Besin maddeleri mideden duodenuma geçtiğinde, karbonhidrat sindirimi, bikarbonat (HCO3) ve pankreas -amilazı içeren pankreas özsuyunun (Pankreas özsuyu, duodenuma günde 1,5 litre kadar salgılanmaktadır.) etkisi ile devam eder. Pankreas -amilazı, polisakkaritlerdeki (14) glikozid bağlarını hidrolize eder ve sonuçta maltoz, izomaltoz ve 3-8 glukozil kalıntısı içeren limit dekstrinler oluşur. Barsaklar: Karbonhidrat sindiriminin son aşaması intestinal mukoza hücrelerince sentezlenen oligo ve disakkaridazlar ile gerçekleştirilir. Enzimler yoğun olarak jejunumun üst kısmındaki mukozal hücre yüzeylerinde bulunurlar. Limit dekstrinlerdeki (16) glikozid bağlarının hidrolizi, ince bağırsak epitel hücrelerinin salgısı olan ince bağırsak salgısında bulunan ince bağırsak 1,6-glikozidazı etkisiyle olur. Limit dekstrinlerdeki dallı durumun ortadan kalkması ve -amilazın tamamlayıcı rolüyle en sonunda trisakkaritler ve disakkaritler oluşur ki genellikle oluşan maltoz ve izomaltoz disakkaritleridir. Sindirim tamamlanınca glukoz, galaktoz ve fruktoz açığa çıkar. Karbohidrat ve Monosakkaritleri Emilimi: Disakkaritler, ince bağırsak epitel hücresi zarında yerleşik uygun disakkaridazlar tarafından tutulurlar; geçiş sırasında hidrolizlenerek monosakkaritlere ayrılırlar ve böylece oluşan monosakkaritler ince bağırsak epitel hücresi içine ve oradan kana geçerler. Maltaz, izomaltaz, sakkaraz ve laktaz, ince bağırsak epitel hücrelerinin fırçamsı kenarında yerleşmiş olarak bulunan enzimlerdir. Duodenum ve jejunumun üst kısmı diyet şekerlerinin büyük kısmını absorbe eder. ŞEKİL 17 Nono sakkaritlerin barsak lümeninden emilim mekanizmaları İntestinal hücrelere glukoz alınması için insülin gerekmez. Ancak her şekerin emilme mekanizması farklıdır. Galaktoz ve glukoz mukozal hücrelere, hem aktif transportla (Na ile birlikte) hem de kolaylaştırılmış transportla (spesifik bir taşıyıcı ile) taşınırken, fruktoz, kolaylaştırılmış difüzyon ile emilir. Glukoz ve galaktozun mukoza hücrelerini terk etmesi ise, kolaylaştırılmış transport ve basit difüzyonla olurken, fruktoz muhtemelen pasif difüzyonla portal dolaşıma girer. Na bağımlı olanlar florhizin, bağımsız sistemler ise sitokalazin B ile inhibe olur. Karbonhidratların sindirimi Amilaz, bitkilerde bulunan nişastayı, bir disakkarit olan maltoza katalizleyen enzimdir. İnsanlarda, tükürük bezleri ve pankreasta salgılanır. Besinlerin çiğnenmesi sırasında nişastayı ve öteki büyük karbonhidrat moleküllerini daha basit maddelere parçalar. Alfa amilaz canlı organizmalarda çok bol bulunan bir enzimdir. İnsanın ve memeli hayvanlardan birçoğunun sindirim sisteminde, biri pityalin adıyla bilinen ve tükürük bezlerinde üretilen; öbürü amilopsin adıyla bilinen ve pankreas tarafından incebağırsağa salgılanan iki alfa amilaz önemli rol oynar. ŞEKİL 17 Karbohidrat yıkımı Karbonhidrat sindiriminde farklı dokulardan salgılanan enzimler görev alır: Lingula amilaz, Gastrik amilaz, Pankreaktik amilaz enzimleri görev yapar. Temel olarak uzun bir sakkarit zinciri önce daha küçük zincirlere en sonunda ise glikoz, fruktoz ve galaktoz haline getirilir. GLUT Glukoz taşıyıcı 1 (ya da GLUT1) ayrıca, çözünen taşıyıcı alilesi 2 olarak da bilinir, kolaylaştırılmış glikoz taşıyıcı elemanı 1 (SLC2A1)uniporter(tek bir molekül tek yönde taşır), insanlarda SLC2A1 geni tarafından kodlanan bir proteindir. GLUT1 glukoz taşınmasını kolaylaştıran bu protein memeli hücrelerinin plazma zarlarında bulunur ŞEKİL 18 Monosakkarit emilim mekanizması 1. GLUT1 ve GLUT3, tüm memelilerde bazal glikoz alınması gerçekleştirir. GLUT1 ve GLUT3 hücrelerin metabolik faaliyetleri için gerekli olan glikozu sağlar. 2. GLUT2, karaçiğer ve pankreatik beta hücrelerinde bulunur. Yüksek Km değerine sahip olduğundan ancak yüksek konsantrasyonlarda (15-20mM) bu hücrelerde çalışır. Böylece yüksek kan glikoz seviyelerinde karaciğer ve pankreatik beta hücrelerin gereken uyarıyı ve aktivasyonu sağlar. Örneğin pankreasın beta hücrelerinden insülin salgılanmasını sağlar. Benzer şekilde yüksek kan glikoz seviyelerinde karaciğer hücrelerinin glikoz alması sağlanır. 3. GLUT4, Km değeri 5 mM olup insülin varlığında kas ve yağ dokusunun glikoz alınmasına olanak tanır. 4. GLUT5, Fruktoz transferi yapan taşıma proteini olup ince barsakta yer alır. Fruktoz barsak epitelinden özel bir protein (GLUT5) aracıyla kolaylaştırılmış difüzyonla taşınır. Karbonhidratların sindirim sonunda en fazla ortaya çıkan glikoz sindirimi aktif taşıma mekanizmasıyla yapılır. ŞEKİL 19 GLUT tipleri ve Na bağlı glikoz taşınması İnsülin hormonun yağ ve kas hücrelerinde glikoz alımını düzenlemesine olan etkisi son yıllarda aydınlatılmıştır. Son kanıtlar insülin etkisinin hücrede çoklu yollar olduğu göstermektedir. Hormona bağlı olan aktivasyonda, reseptör bağlı olarak, bir dizi tirozin fosforilasyonuna katalizörlük eder. Bunlardan biri, insülin reseptör substrat (IRS) protein ailesidir, protein kinaz C gibi protein kinazlann uyarılması ile sonuçlanan, fosfatidilinositol 3-kinaz yolağının aktivasyonunu başlatan lipid yıkının bulunduğu G proteini olan TC10, aktivasyonu sağlar. TC10 ise aktin filamentin(mikro filament) hücre iskeletinin değişikliklere yol açmasına adaptör protein CIP4 ile sağlar. Bu olaylar sonunda eksositoz gibi hücresel faaliyetler düzenlenebilir. Bu yollar kolaylaştırıcı glukoz transporter GLUT4 ile yağ ve kas hücrelerinde glikoz alını kontrol edilebilir. Glikoz barsak epitelinde sekonder aktif taşıma sistemiyle Sodyuma bağlı olarak taşınır. Glikozun emilimi SGLT1 proetienlerince kontransport ile yapılır. Barsak epiteli alınan monosakkaritlerin hepatik portal katılması ise farklı tipteki kolaylaştırılmış diffüzyon yapan proetinlerce yapılır. ŞEKİL 20 Farklı dokulardaki farklı tipteli glikoz taşıma proteinleri. Yağların sindirimi Yağların sindirimi özellikle barsaklarda yapılır. Buna karşın ağızda(lingual lipaz) ve midede (gastrik lipaz) vardır. Kolesterol ve kolesterol esterleri ağızda ve midede değişikliğe uğramadan ince bağırsağa gelirler. Mideden ince bağırsağa gelen kimus, asit reaksiyondadır; safra ve pankreas sıvısı tarafından nötralize edilir. Nötralize kimus içindeki lipidler üç basamakta sindirilirler. Yağlar organizmada yapı ve enerji maddesi olarak kullanılır. Yağların fiziksel sinirimi ince bağırsakta başlar ve tamamlanır. Ligual lipaz ağızda yetersiz sindirim yapar. Gastrik Lipaz esasen bir tributinaz'dır. Tereyağındaki tributine etki eder. Temel sindirim barsakta yapılır. Sekretinin uyarmasıyla pankreastan yağların sindirimi için lipaz enzimi salgılanır. Kolesistokinin hormonu ise kan yoluyla karaciğeri uyararak, oniki parmak bağırsağına safra sıvısının (öd sıvısı) salgılanmasını sağlar. Safra salgısı, yağları daha küçük parçalara ayırarak bir çeşit mekanik sindirim gerçekleştirir. Yağ damlacıklarının yüzeyini genişleterek lipaz enziminin etkinliğini arttırmış olur. Lipaz enzimi, su ile birlikte yağların, yağ asitleri ve gliserole parçalanmasını sağlar. Lipitler safra kesesinden salgılana safra tuzları ile pankreastik lipaz ile parçalanır. İnce bağırsak mukoza hücresinde yağ asitleri, koenzim A ile aktiflendikten sonra 2-monogliseridlerle esterleşirler ve tekrar trigliserid oluştururlar. Az miktarda emilen 1-monogliseridler de, pankreatik lipazdan farklı bir lipaz etkisiyle gliserole parçalandıktan sonra trigliserid sentezi için kullanılırlar. İnce bağırsak mukoza hücresinde 2monogliseridlerden oluşan eksojen trigliseridler, az miktarda serbest kolesterol, kolesterol esteri ve fosfolipid ile biraraya gelirler; bir protein tabakasıyla da kaplanarak suda çözünebilir ve transport edilebilir şilomikronları oluştururlar. Şilomikronlar da lenf sistemi yoluyla dolaşıma katılırlar. Şilomikronlarda ağırlıkça % 2 oranında protein, %1 oranında serbest kolesterol, %3 oranında kolesterol esteri, %9 oranında fosfolipid, %85 oranında trigliserid bulunur. Şilomikronlar başlangıçta Apo B48 ve Apo A içerir. Daha sonra dolaşım sürecinde HDL ile etkileşme sonucunda Apo E ve lipoprotein lipazı aktive eden ApoCII apolipoproteinleri şilomikronlara katılır. Sekretinin uyarmasıyla pankreastan yağların sindirimi için lipaz enzimi salgılanır Kolesistokinin hormonu ise kan yoluyla karaciğeri uyararak, oniki parmak bağırsağına safra sıvısının (öd sıvısı) salgılanmasını sağlar. Safra salgısı, yağları daha küçük parçalara ayırarak bir çeşit mekanik sindirim gerçekleştirir. Yağ damlacıklarının yüzeyini genişleterek lipaz enziminin etkinliğini arttırmış olur. Lipaz enzimi, su ile birlikte yağların, yağ asitleri ve gliserole parçalanmasını sağlar Lipaz adı Kısaltma Konum Bilgi Pankreatik lipaz PNLIP sindirim sıvısı En iyi enzim etkinliğini elde etmek için pankreatik lipaz, pankreas tarafından salgılanan, kolipaz adlı başka bir proteine gerek duyar Lizozomal lipaz LIPA Lizozomun içi Lizozomal asit lipaz veya kolesteril ester hidrolaz olarak da bilinir Hepatik lipaz LIPC endotel Hepatik lipaz, kandaki lipoproteinlerdeki lipitler üzerine etkir, düşük yoğunluklu lipoproteinler (LDL) oluşturur . Lipoprotein lipaz LPL veya "LIPD" endotel Lipoprotein lipaz,VLDL tarafından taşınan trigliseritleri hidroliz ederek hücrelerin yağ asitleri elde etmelerini sağlar. Hormon duyarlı lipaz LIPE hücre içi En çok adipositler olmak üzere, çeşitli dokularda bulunur; adipositlerde depolanmış olan trigliseritler bu enzim aracılığıyla yağ asitleri ve gliserole dönüştürülür Gastrik lipaz/lingal lipaz LIPF sindirim sıvısı yağlarda bulunan trigliseritleri monogliseritlere ve yağ asitlerine dönüştürür. Endotel lipaz LIPG endotel Endotel lipaz (EL) veya endotel hücre kaynaklı lipaz (İngilizce endothelial cell-derived lipase, EDL) endotel hücreler tarafından salgılanan bir lipazdır Safra tuzlarının Safra tuzları karaciğer hücreleri tarafından kolesterolden oluşur ve safra tuzlarının sekresyonu sırasında günde 1 -2 gram kadar kolesterol de safraya sekrete edilir. Günde 1–2 litre kadar safra salgılanır. Safra ADEK ve kolesterol emilimi için gereklidir. Safranın başka bir görevi zararlı maddelerin vücudtan uzaklaştırılmasıdır. Safra tuzu oluşumu ve sekresyonunda bir yan ürün olduğu düşünülmektedir. Kolesterol saf suda hemen tamamen çözünmezdir. Safradaki safra tuzları ve lesitin kolesterole fiziksel olarak bağlanarak çözünür olan ultramikroskopik miçeller oluştururlar. Kolesterol kullanımı sonunda safra asitler oluşur. Gerçekten de, safra asitlerinin sentezi, memelilerde kolesterol katabolizmasının ana yoludur. Safra asidi sentezinde bulunan çeşitli enzimler , çoğu farklı birçok hücre tipinde etkin olmasına rağmen, bu enzimlerin tümüne sahip olan karaciğer biyosentez yapan tek organdır. Safra asitlerinin sentezi aşırı kolesterol atılımı için baskın mekanizmalarından biridir. Bununla birlikte, safra asitleri şeklinde kolesterol atılım kolesterol fazlalığı besin alımı telafi etmek için yeterli değildir. Safra asidi sentezi kolesterol katabolizmasının yolu oluşturmaktadır, ancak bu bileşikler, diyet kolesterolünün, lipidlerin, yağda çözünen vitaminler gibi karaciğer ulaştırılmas gereken maddeler için aracılık yapar. Safra asitlerinin sentezi 17 ayrı enzimler gerektirir. Bu enzimler hücre içi sitoplazmasında, endoplazmik retikulum (ER), mitokondri ve peroksisomlara gibi bölmeleri dağılmış halde bulunur. Safra Safranın bileşenleri: Su Kolesterol Lesitin (bir fosfolipit) Safra pigmentleri (bilirubin ve biliverden) Safra tuzları (sodyum glikokolat ve sodyum taurokolat) ŞEKİL 21 Safra tuzunun yapısı , biliverdin ve ürobilinojen sentezi Safra hemoglobin yıkım ürünü olan Billirubin ve biliverdinin vucuttan uzaklşatırılmasını sağlar. Safra karaciğer hepatositlerince sürekli olarak salgılanır. Karaciğer tarafından salgılana safranın safra kesesinde deponır ve konsantre edilir. Safra sindirim sırasında tekrar emilierek Entrohepatik dolaşımla karaciğere geri döner. Karaciğer Karaciğer kandaki birçok kimyasal maddenin miktarını düzenler ve safra bazı maddeleri safra ile atar. Safra ayrıca yağların sindirim ve emilimine yardımcı olur. Mide ve bağırsakları geşen tüm kan, karaciğer geçerek dolaşıma katılır. Karaciğer sindirim sisteminden gelen bu kanı işler ve dengeler ve vücut kullanımı için uygun hale getirir. Karaciğer aynı zamanda, ialç gibi yapancı maddelerin metabolize edildiği en önemli organdır. Kısaca Karaciğer yaşam için temel organlardan biridir. Sindirim kanalından emilen besinlerin işlendiği ve diğer vücut kısımlarının yararlanması için bazılarının depolandığı bazılarının ise hemen dolaşıma verildiği bir organdır. Hem ekzokrin hemde endokrin çalışan bir bezdir ve 500’ün üzerinde farklı kimyasal reaksiyon gerçekleştirerek yaşamımızda önemli bir rol oynar. Karaciğer vucuda bulunan en büyük bezdir(1.4 kg) . Karaciğer: Kanını Filtreler, Kan pıhtılaşma faktörleri dahil olmak üzere proteinlerini yapar, vitaminleri, şeker, yağlar ve başka besin maddeleri depolar, hormonlarını düzenler, yağ sindirerek için gerekli safrayı sağlar. Detoksifikasyon - , karaciğer bulaşıcı organizmalar, alkol, ağır metaller, ilaçlar, kimyasallar, zehirli yan ürünler ve kandan diğer zehirler detoxifiye eder. Bu fonksiyonu olmayan, insan vücudu kirliliği baş edemez. Sindirim - Karaciğer safra, sindirimi ve yağların absorbe etmek için gereken maddeleri üretir. Vücudu yardımcı sindirim maddesi safra yardımı ile yağ sindirimi , ek olarak Vitamin A, D, E ve K olmak bazı vitaminler, emilir. Sentez - Karaciğer enzimleri, hormonlar, kan proteinleri, pıhtılaşma faktörleri ve bağışıklık faktörleri gibi önemli proteinleri üretmektedir. Enerji ve hormonlar metabolizmasında önemli ve büyümeyi düzenleyen bir yapı taşı olan kolesterolü üretir. İşleme - Vucudumuza ağız yoluyla ve/veya nefes veya deri yoluyla giren hemen hemen her şey karaçiğer tarafında kontrol edilir. Vücudun biyokimyasal fabrika olarak da anılan, karaciğer, kan dolaşımındaki tüm maddeleri metabolize eder. Depolama - Karaciğer hücreleri vucudun diğer hücreleri için gerekli olan, demir, bazı vitaminler, mineraller ve glikojen gibi birçok önemli maddeyi depo ader. Karaciğerin temel fonksiyonları: Safra tuzlarıyla yağların emülsifye edilmesi Bilirubin üretilmesi Gilikojen, yağ, vitaminlerin, bakır ve demir depolanması Biyo moleküllerin depolanması Biyo moleküllerin bir birine dönüştürülmesi Detoksifikasyon Amonyumun üre haline getirilmesi Kanda bulunan bir çok proteinin sentez edilmesi Fagositoz yapan Kupffer hücreleriyle Albuminler, fibrinogen, globulinler, heparin, pıhtılaşma bakteri ve yaşlı eritrositlerin yok faktörleri(faktör I-XIII) edilmesi ŞEKİL 21 Karaciğerin yeri ve karaciğer lopüleri Karaciğerin Karbonhidrat Metabolizması :Glikojenin depo edilmesiyle karaciğer glikozun fazlasını kandan alıp depo eder ve glikoz kansanrasyonu düşmeye başladığı zaman da tekrar kana verir. Buna karaciğerin glikoz tamponlaına fonksiyonu adı verilir. Büyük miktarda karbonhidrat içeren bir yemekten sonra, karaciğeri çalışmayan kişide kan şekeri konsantrasyonu normal olana göre üç kat artış gösterir. Glikoneojenez de, kanda glikozun normal düzeyde kalmasına yardımcı olur. Glikoz konsantrasyonu normalin altına düşmeye başladığı zaman önemli miktarda glikoneojenez gerçekleşir. Bu durumda büyük miktarda amino asidin glikoza 1- Glikojen depolama, 2- Galaktoz ve fruktozu glikoza çevirme, 3- Glikoneojenez, 4- Karbonhidrat metabolizmasının ara ürünlerinden bir çok önemli kimyasal maddelerin oluşturulması. çevrilmesi de kandaki glikoz konsantrasyonunun normale döndürülmesine katkıda bulunur Karaciğerin Yağ Metabolizması :Enerji elde etmek üzere nötral yağlar ilk olarak gliserol ve yağ asitlerine ayrılır. Daha sonra yağ asitleri beta oksidasyonla iki karbonlu asetil köklerine ayrılır. Bunlar da asetilkoenzim A (asetil CoA)’yı oluştururlar. Asetil koenzim A, sitrik asit siklusuna girerek okside olur ve büyük miktarda enerji sağlar. Beta oksidasyon vücuttaki bütün hücrelerde yapılırsa da karaciğer hücrelerinde bu olay özellikle hızlıdır. Karaciğer oluşan asetil-CoA'nın hepsini kullanamaz. İki molekül asetil CoA’nm birleşmesiyle oluşan asetoasetik asit çok kolay erir ve karaciğer hücrelerinden ekstraseliiler sıvılara geçip, bütün vücuda taşınarak dokular tarafından absorbe edilir. Dokular da asetoasetik asidi tekrar asetil-CoA’ya çevirerek normal yoldan okside ederler. Bu nedenlerle, karaciğer yağ metabolizmasından büyük ölçüde sorumludur. 1- Diğer vücut fonksiyonları için enerji sağlayacak yağ asitlerinin büyük bir hızla oksidasyonu, 2- Lipo-proteinlerin çoğunun oluşumu, 3- Büyük miktarda kolesterol ve fosfolipid sentezi, 4- Büyük miktarlarda karbonhidrat ve proteinin yağa dönüşümü. Karaciğerin Protein Metabolizması: Amino asitlerin, enerji için kullanılmadan ya da karbonhidrat veya yağlara çevrilmeden önce deaminasyonu gerekir. Vücutta öteki dokularda, özellikle böbreklerde az miktarda deaminasyon olursa da, ekstrahepatik deaminasyon karaciğerdekine kıyasla çok önemsizdir. Karaciğer, üre oluşumuyla vücut sıvılarından amonyağı uzaklaştırır. Deaminasyon işlemlerinin ürünü olan büyük miktardaki amonyağa, barsaklarda bakterilerle sürekli olarak yapılıp kana absorbe edilen amonyak da katılır. Bu nedenle karaciğerin üre yapımı ile ilgili fonksiyonu kaybolduğunda, plazma amonyak konsantrasyonu hızla yükselir ve hepatik koma ile ölüm görülür. Gerçekten de, karaciğer kan akımı çok azaldığı zaman bile seyrek olarak, portal venle vana kava arasındaki şantlarda görülür- çok miktarda amonyak kanda birikerek toksik bir durum yaratır. 1- Amino asitlerin deaminasyonu, 2- Üre oluşumu ile amonyağın vücut sıvılarından uzaklaştırılması, 3- Plazma proteinlerinin oluşumu, 4- Vücuttaki metabolik olaylar için önemli amino asitlerin ve öteki maddelerin birbirine dönüştürülmesi Karaciğerin en önemli işlevlerinden biri de, bazı amino asitlerin sentezini yapması ve amino asitlerinden önemli kimyasal bileşikleri oluşturmasıdır. Örneğin, esansiyel olmayan amino asitlerin hepsi karaciğerde sentez edilebilir. Bu amaçla ilk olarak, yapılacak amino asitle aynı bileşimde keto asit (keto oksijen dışında) sentez edilir. Daha sonra amino kökü, uygun amino asitlerden bir çok traıısaminasyon aşamalarından sonra transfer edilerek keto oksijen grubunun yerine yerleştirilir. ŞEKİL 22 Karaciğerde diğer dokulardan gelen azotlu atıkların üre olarak atılması Karaciğerin Diğer Metabolik Fonksiyonları 1234- Vitaminlerin Depo Edilmesi Kan Pıhtılaşması ile Karaciğerin İlişkisi Demir Depolanması İlaçların, Hormonların ve Öteki Maddelerin Karaciğer Tarafından Atılması Vitaminlerin Depo Edilmesi: Karaciğerin vitaminleri depo etme özelliği vardır. Hastaları tedavi etmede karaciğerin iyi bir vitamin kaynağı olduğu uzun süreden beri bilinmektedir. Karaciğerde en fazla depo edilen A vitaminidir. Karaciğerin Demiri Ferritin Şeklinde Depolaması. Vücutta, kandaki hemoglobinde bulunan demir dışında, demirin en büyük bölümü normalde karaciğerde ferritin şeklinde depo edilir. Karaciğer hücrelerinde, demirle az ya da çok miktarlarda birleşebilen bir protein olan apoferitin bol miktarlarda bulunur. Böylece, vücut sıvılarında demir miktarı arttığı zaman, apofertinle birleşerek ferritini oluşturur ve gerektiğinde başka bir yerde kullanılmak üzere hepatik hücrelerde saklanır. Dolaşımdaki vücut sıvılarında demir düşük bir düzeye indiğinde ferritin demiri serbestletir. Böylece, karaciğerdeki apoferitin-feritin sistemi bir demir deposu görevi yaptığı gibi, kan demirinin tamponu işlevini de yürütür. Kan Pıhtılaşması ile Karaciğerin İlişkisi. Karaciğerde yapılan ve koagiilasyon işleminde kullanılan maddeler fibrinojen, protrombin, akselerator globiilin, faktör MI ve bir çok diğer önemli koagülasyon faktörleridir. Karaciğerde protrombin, faktör VII, IX ve X’un oluşumundaki metabolik olaylar K vitaminini gerektirir. K vitamini yokluğunda bu maddelerin konsantrasyonu çok düştüğünden pıhtılaşma hemen hemen tamamen ortadan kalkar(walfarin K Vitamini yerine geçerek pıhtılaşmayı engeller). İlaçların, Hormonların ve Diğer Maddelerin Karaciğer Tarafından Uzaklaştırılması. Karaciğerdeki aktif kimyasal ortamın sulfonamid, penisilin, ampisilin ve eritromisin gibi çeşitli ilaçları zehirsizleştiıerek safra ile vücuttan uzaklaştırdığı iyi bilinmektedir. Aynı şekilde iç salgı bezlerinden salgılanan östrojen, kortizol, aldosteon gibi tüm steıoid hormonlar ve tiroksin de karaciğer tarafından ya kimyasal olarak değiştirilir ya da atılır. Böylece karaciğer haıabiyetinde, çok defa bu hormonlardan birinin ya da bir çoğunun vücut sıvılarında birikmesi, hormonal sistemin aşırı faaliyetine yol açar. Ayrıca, vücuttan kalsiyum da önce karaciğerden safraya sekresyona uğrar, daha sonra barsağa geçerek feçesle uzaklaştırılır. ŞEKİL 23 Karaciğerdeki farklı metabolitlerin durumu Bilirubinin Safra İle Atılması :Biluribin çok toksik bir maddedir. Safra yoluyla atılması Karaciğer ‘in en önemli fonksiyonlarındandır. Biluribin eritrosit yıkımı soununda hemoglobin yıkımından oluşur. Eritrositler 120 günlük yaşamları sonunda doku makrofajları tarafından fagosite edilir. Hemoglobin ilk olarak globin ve heme ayrılır ve hem halkası açılarak; a- Serbest demir, kanda transferrinle taşınır b- Dört pirol çekirdeği düz bir zincir yaparak safra pigmentlerini oluşturur. Ürobilinojen Oluşumu : Barsaklara geçen bilirubinin yaklaşık yarısı bakteriler tarafından suda kolay eriyen ürobilinojene çevrilir. Ürobilinojenin bir kısmı barsak mukozasından kana absorbe edilir. Bunun büyük kısmı karaciğerden tekrar barsağa çıkarılır, yüzde 5'i de böbreklerden idrara atılır. Hava ile temas eden idrarda, ürobilinojen ürobiline oksitlenir. ŞEKİL 24 Ürobilinojen oluşumu Vücuttaki diğer organlar yalnız arteriyel sistemden kan sağladığı halde, Karaciğer iki sistemden kan alır: 1- A.hepatika yolu ile arteriyel sistemden 2- Vena porta yolu ile sindirimden gelen portal kanı alır. Kan arterlerden kapillerlere, oradan da venlere akar. Venler de bu kanı kalbe taşırlar. Bunun bir istisnasını portal venler oluşturur. Portal venler, kanı ikinci bir organa taşırlar. Hepatik portal ven, sindirim sistemindeki organlardan aldığı kanı karaciğere taşır. Bağırsak duvarındaki kapiller besinleri absorbe ederler. Besin değeri yüksek olan bu zengin kan, superior mezenterik vende toplanır. Bu ven taşıdığı kanı (splenik ven ile birleşerek) hepatikportal vene boşaltır. Hepatik portal ven aynı zamanda inferior mezenterik ven aracılığıyla bağırsakların alt kısmından dönen ve splenik ven aracılığıyla dalaktan gelen kanı alır. Aldığı bu kanı, karaciğere taşır. Kan karaciğer kılcal damarları içinde akarken, karaciğer hücreleri besin maddelerini kapillerden uzaklaştırır. Kapillerdeki kan, hepatik venlere açılır. Bunlarda v. cava inferior’a akar.
