A A A

Enzymy, żółć i jeszcze raz enzymy

Zastanówmy się teraz, jakim przemianom podlega miazga pokarmowa w jelicie, zanim po wchłonięciu substancji odżywczych zamieni się w kał i ulegnie usunięciu z organizmu. Musimy w związku z tym rozpatrzeć dwie czynności, które wykonuje jelito: trawienie i wchłanianie papki pokarmowej. Trawienie polega na zobojętnieniu zakwaszonej w żołądku papki i wymieszaniu jej z działającymi na nią chemicznie wy-l dzielinami wątroby, trzustki oraz z sokiem jelitowym. Zajmijmy się naj-j pierw wydzieliną wątroby, tak zwaną żółcią, wytwarzaną w ilości około 500 cm3 na dobę. Dostaje się ona do dwunastnicy z wątroby lub z pęcherzyka żółciowego, gdzie jest magazynowana. Dowiemy si o nim więcej w następnym rozdziale, przy omawianiu wątroby. W te chwili interesuje nas jedynie skład żółci i jej działanie. Głównym je składnikiem, oprócz 90% wody, są sole kwasów żółciowych, tłuszcz (np. cholesterol) oraz barwniki żółciowe. Sole żółciowe mają własność znacznego obniżania napięcia powierzchniowego wody, wskutek czego duże cząstki tłuszczów zostają r bite na mniejsze, czyli ulegają emulgacji. W procesie tym bierze równie udział zawarty w żółci cholesterol. Zemulgowanie tłuszczów umożliwi wejście do akcji odpowiednim enzymom, które powodują rozkład ic na substancje prostsze. Do barwników żółciowych zaliczamy biliwerdynę i powstałą z niej wskutek pewnych przemian chemicznych bilirubi nę. Powstają one z barwnika krwinek czerwonych, czyli hemoglobiny w komórkach układu siateczkowo-śródbłonkowego, skąd wydalane są przez komórki wątrobowe do żółci. Żółć nie tylko emulguje tłuszcze, lecz również zwiększa rozpuszczalność kwasów tłuszczowych, zmniejsza fermentację i gnicie w jelicie oraz ułatwia wchłanianie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, jak np. A, D, K i E. Następną substancją, która dostaje się do dwunastnicy, jest sok trzustkowy, wydzielany w ilości ponad 500 cm3 na dobę. Zawiera on między innymi białko oraz sole nieorganiczne, spośród których dwuwęglan sodu nadaje mu odczyn zasadowy. Sok trzustkowy zobojętnia kwas solny treści żołądkowej, która dostała się do dwunastnicy; wytwarza się przy tym dwutlenek węgla. Do enzymów soku trzustkowego zaliczamy: trypsynę, chymotrypsynę, amylazę i lipa-z ę. Dwa pierwsze są proteazami (tak nazywamy enzymy rozszczepiające białka) wydzielanymi w nieczynnej postaci jako trypsynogen i chymotrypsynogen. Pierwszy jest aktywowany przez enzym zwany entero-kinazą, występujący w soku jelitowym. Drugi uczynniany jest przez trypsynę. Oba mają podobne własności. Trypsyna działa w środowisku zasadowym, rozkładając białka na peptydy. Przypominamy w tym miejscu, że są to małe cząsteczki białka złożone z aminokwasów, ściślej można je nazwać polipeptydami. Niektóre rozkładane są później na dwu-i trójpeptydy, zawierające dwa czy trzy aminokwasy. Dalszy rozkład białka następuje dopiero pod wpływem soku jelitowego. Następnym enzymem trzustki jest amylaza zwana także amylopsyną. Wykazuje ona podobne działanie do ptialiny (enzym śliny), jednak dużo silniejsze. Obliczono, że enzym ten w czystej postaci może strawić 4 miliony razy więcej skrobi, niż wynosi jego waga. Wspominaliśmy już o występowaniu w soku trzustkowym maltazy. Zarówno amylaza, jak maltaza kontynuują trawienie węglowodanów rozpoczęte przez ptialinę. Powstała w wyniku tych reakcji glikoza jest cukrem prostym i może być już wchłaniana przez ścianę jelita. Ostatnim z omawianych przez nas enzymów trzustki jest lipaza, zwana również steapsyną, będącą głównym enzymem trawiącym tłuszcze. Działa ona na tłuszcze zemulgowane przez żółć, rozkładając je na kwasy tłuszczowe i glicerynę — końcowe produkty trawienia. Dodać należy na zakończenie, że sok trzustkowy wydziela się pod wpływem hormonu zwanego sekretyną, który powstaje w błonie śluzowej dwunastnicy pod wpływem przechodzącej z żołądka miazgi pokarmowej. Sekretyna, jak każdy hormon, przenoszona jest do miejsca swego przeznaczenia, w tym przypadku do trzustki, przez krew. Zajmijmy się z kolei sokiem jelitowym, wydzielanym przez gruczoły jelitowe. Występują w nim następujące enzymy: erepsyna, fermenty właściwe dla każdego dwucukru (inwertaza, maltaza, laktaza), lipaza i amylaza. Występuje tu również enterokinaza, która uczynnią trypsynogen. Przez słowo erepsyna rozumiemy obecnie zespół enzymów rozkładających na aminokwasy różne peptydy, powstałe w wyniku działania proteaz soku trzustkowego. Sok jelitowy prawie nie trawi białka nie rozłożonego, działa dopiero na te związki rozłożone do postaci peptydów. Powstałe w wyniku działania erepsyny aminokwasy mogą być wchłaniane przez ścianą jelita. W soku jelitowym występują głównie enzymy działające na dwucukry (sacharozę, maltozę, laktozę). Powstałe v/ wyniku ich działania cukry proste (glikoza, fruktoza, ga-laktoza) mogą być teraz wchłaniane przez ścianę jelita do krwi. O czynności lipazy i amylazy nie będziemy tutaj mówili, gdyż działanie ich w soku jelitowym jest nieznaczne. W wydzielaniu soku jelitowego decydującą rolę odgrywa czynnik nerwowy. Obecność pokarmu lub nie strawionych jego resztek wyzwala odruchowo pobudzenie czynności gruczołów jelitowych. Ponieważ zjawisko to spotykamy w jelicie sztucznie pozbawionym nerwów dochodzących do niego z zewnątrz, możemy przypuszczać, że odruchy te są miejscowe i pochodzą ze splotu nerwowego ścian jelita. Wydzielanie soku mogą również powodować sekre-tyna dwunastnicza (ta sama, która pobudza trzustkę) oraz sok trzustkowy. Z błony śluzowej jelita zdołano w dodatku uzyskać pewne substancje, które działają jak hormony, pobudzając poprzez krew wydzielanie gruczołów. Natomiast śluz wydzielany przez komórki kubkowe wytw rza się wskutek bezpośredniego ich zadrażnienia przez bodźce chemiczne i mechaniczne. Należy nadmienić, że zespół enzymów wydzielanych do jelita jest ściśle uzależniony od produktów, którymi się odżywiamy. Spożywanie np. mniejszych ilości białka powoduje zmniejszenie się ilości proteaz. Doszliśmy wreszcie do momentu, kiedy w jelicie cienkim mamy jużj dzięki działaniu enzymów gotowe substancje, które mogą zostać wchłonięte przez ściany jelita: aminokwasy i cukry proste. Jak jednak doi chodzi do wchłonięcia ich i dokąd one następnie wędrują? Białka pod postacią aminokwasów zostają poprzez nabłonek pokrywający kosmki wchłonięte do cytoplazmy komórek, skąd dostają się do naczyń włos watych, a potem do coraz to grubszych naczyń, rozgałęzień żyły wr nej, która doprowadza je do wątroby. Do tegoż narządu i tą sam drogą dostają się węglowodany, wchłaniane w postaci cukrów pojedynczych. Tu jednak sprawa jest bardziej skomplikowana, ponieważ cukry ulegają uprzednio fosforylacji w komórkach nabłonkowych. Proc ten. polega na przemianie glikozy w kwas heksozofosforowy pod wpływem działania enzymu zwanego fosfatazą. Od szybkości fosforylacj zależy szybkość wchłaniania cukru. Tłuszcze, rozłożone na kwasy tłuszczowe i glicerynę, przechodzą wątroby również żyłą wrotną. Ostatnie badania wykazują, że tłuszc mogą przechodzić do naczyń limfatycznych pod postacią drobnych kropelek, nie ulegając rozłożeniu na kwasy tłuszczowe i glicerynę. Kropelki tłuszczu nie mogą przy tym przekraczać połowy mikrona. W tym przypadku tłuszcze nie przechodzą przez wątrobę, lecz dostają się do krwiobiegu bezpośrednio z przewodu piersiowego, który zawiera limfę pochodzącą między innymi z naczyń limfatycznych jelita. Przewód ten — mający budowę ścian zbliżoną do żył — przebiega w śródpier-siu obok przełyku i uchodzi do układu żylnego. Należy wspomnieć, że z 10 litrów miazgi pokarmowej, przechodzącej w ciągu doby przez jelito cienkie dzięki jego zdolności chłonnej, tylko pół litra dostaje się do jelita grubego. W zawartości jego nie ma już tych części pokarmu, które ulegają wchłonięciu, lecz jedynie nie dające się strawić resztki, jak na przykład włókna roślinne czy zwierzęce (elastynowe). Tak jak już nadmieniliśmy, substancje pokarmowe nie ulegają wchłanianiu w tej części przewodu pokarmowego. Resorbowana jest tu tylko woda, co powoduje zagęszczenie się treści kałowej. Jednocześnie jednak wydzielający się w dużych ilościach śluz ułatwia przesuwanie kału względem ścian jelita. Występuje tu stosunkowo duża ilość bakterii. Skąd one jednak się biorą i dlaczego mimo ich obecności człowiek nie choruje? Otóż może to się wydać dziwne, ale wiele bakterii jest zwykle zjadanych wraz z pokarmem. Większość z nich ulega zniszczeniu podczas trawienia żołądkowego, pewna jednak ilość zarówno bakterii, jak przetrwalników może w stanie nie uszkodzonym przechodzić do jelita. Bakterie rozwijają się w nim bardzo dobrze, gdy procesy trawienia i wchłaniania są upośledzone. Dobre trawienie powoduje szybkie usuwanie podlegających gniciu substancji i w ten sposób uniemożliwia nadmierny rozwój bakterii i wywiązanie się choroby. Również fermentacja węglowodanów, zachodząca wskutek działania niektórych bakterii, powstrzymuje gnicie. W wyniku jej powstają mianowicie kwasy organiczne (masłowy, octowy, mlekowy), które uniemożliwiają rozwój bakterii gnilnych. Istnieją również bakterie, których obecność jest pożyteczna, a nawet wręcz konieczna. Do takich należą między innymi te, które mogą syntezować w jelicie witaminy wchłaniane następnie przez organizm. Zjawisko to zachodzi zwłaszcza w wielu organizmach zwierzęcych, u człowieka też występuje, ale w mniejszym stopniu. Przypomnieć tutaj wystarczy takie witaminy, jak biotyna czy witamina B12. Wiemy jednak dobrze, że niestety nie wszystkie bakterie są pożyteczne. Wiele z nich wywołuje ciężkie schorzenia przewodu pokarmowego i całego organizmu, jak na przykład czerwonkę, cholerę czy tyfus. W wyniku działania pewnych bakterii na białka powstają substancje toksyczne, zwane aminami. Niektóre z nich są zdolne do zatruwania organizmu. Do tego jednak nie dochodzi, gdyż zostają one albo wydalone z kałem, albo wchłonięte przez ścianę jelita, skąd wraz z krwią dostają się do wątroby, gdzie zostają unieszkodliwione dzięki odtruwającym własnościom tego narządu. Pod wpływem działania drobnoustrojów powstają również fenole (skatol, indol), lotne kwasy oraz gazy: siarkowodór, wodór, dwutlenek węgla i metan. Substancje te, szczególnie gazy, jak również skatol i indol są przyczyną odrażającej woni kału. W tym miejscu należy jeszcze omówić i ilość wydalanego kału. Waga jego zależy od ilości spożywanych pokarmów i ich jakości. Zdrowy człowiek wydala przeciętnie około 200 gramów na dobę. Ilość ta wzrasta, gdy spożywa się dużo warzyw. W skład kału wchodzą: nie strawiona żywność w postaci włókien elastynowych, ziarn zbóż, kropelek tłuszczu i błonnika (celuloza). Występują w nim również produkty fermentacji i gnicia (np. skatol i indol), bakterie żywe i martwe (które stanowią około 9% stałych składników kału) oraz sole nieorganiczne w postaci związków wapnia, żelaza, magnezu oraz fosforu. Brązowe zabarwienie spowodowane jest obecnością sterkobiliny powstającej z bilirubiny (barwnik żółciowy) pod wpływem działania bakterii. W kale pojawiać się mogą niekiedy obce substancje, świadczące o jakimś zaburzeniu chorobowym w organizmie. Wymienić Lu należy między innymi obecność krwinek, pasożytów zwierzęcych lub ich jaj. Również nadmierna ilość śluzu wskazuje na jakąś niedomogę układu trawiennego.