Jaetaan kolmeen pääasiaan: Ravinnon muokkaus ja imeytyminen, aineenvaihdunta eli metabolia, sekä lopputuotteiden eliminaatio. Lisäksi RV-elimet hoitaa, varastointia, kuona-aineiden eritystä, hormonien tuottoa ja immuunireaktioita.
Ruoansulatuskanavassa on viisi kerrosta:
Suuontelo rakenteet ja toimintaTestataan onko ruoka syömäkelpoista haju- maku- ja tuntoaisteilla. Vauvoilla myös ympäristönäytteiden keräyspaikka. Suussa myös hienonnetaan mekaanisesti ruoka, ja limoitetaan se syljellä helpommin nieltäväksi. Suuontelo myös artikulaatiossa mukana.
Ihmisellä hampaita 32x (4x8).
Kieli muodostuu eri suuntiin menevistä poikkijuovaisista lihassäikeistä. Kielen näkyvin osa on runko-osa ja loppusosaa sanotaan tyveksi. Kielen yläpinnassa on nystyjä ja makusilmuja. Suurin osa mauista onkin hajuja. Sylkeä erittyy reilun litran verran vuorokaudessa ja siitä on 99% vettä. Sylkirauhasia on kahdenlaisia. Pieniä sylkirauhasia ympäri suuta ja ne erittävät limaista sylkeä. Suuria sylkirauhasia on korvan,- leuan-, ja kielenalussylkirauhaset. Syljenerityskeskus on ydinjatkeessa ja signaaleja sinne vie suun ja hajualueiden aistimukset. Autonominen hermosto vaikuttaa.
Nielu
Nielu on lihaksinen noin 12cm pitkä putki suun ja ruokatorven välissä. Koostuu nenänielusta, suunielusta ja alanielusta.
Ruoansulatuskanavassa on viisi kerrosta:
- Limakalvo (tunica mucosa)
- Limakalvon alainen lihaskerros
- Limakalvonalaiskerros
- Lihaskerros
- sisempi rengas
- ulompi pitkittäinen
- sisempi rengas
- Herakalvo, joka osa vatsakalvo
Suuontelo rakenteet ja toimintaTestataan onko ruoka syömäkelpoista haju- maku- ja tuntoaisteilla. Vauvoilla myös ympäristönäytteiden keräyspaikka. Suussa myös hienonnetaan mekaanisesti ruoka, ja limoitetaan se syljellä helpommin nieltäväksi. Suuontelo myös artikulaatiossa mukana.
Ihmisellä hampaita 32x (4x8).
Kieli muodostuu eri suuntiin menevistä poikkijuovaisista lihassäikeistä. Kielen näkyvin osa on runko-osa ja loppusosaa sanotaan tyveksi. Kielen yläpinnassa on nystyjä ja makusilmuja. Suurin osa mauista onkin hajuja. Sylkeä erittyy reilun litran verran vuorokaudessa ja siitä on 99% vettä. Sylkirauhasia on kahdenlaisia. Pieniä sylkirauhasia ympäri suuta ja ne erittävät limaista sylkeä. Suuria sylkirauhasia on korvan,- leuan-, ja kielenalussylkirauhaset. Syljenerityskeskus on ydinjatkeessa ja signaaleja sinne vie suun ja hajualueiden aistimukset. Autonominen hermosto vaikuttaa.
Nielu
Nielu on lihaksinen noin 12cm pitkä putki suun ja ruokatorven välissä. Koostuu nenänielusta, suunielusta ja alanielusta.
Ruokatorvi
Lihaksinen 25cm pitkä putki joka yhdistää nielun ja mahalaukun. Ruokatorven alussa on poikkujuovaista luurankolihasta joka muuttuu puolessa välissä sileälihakseksi. Ruokatorven pintaa verheoaa kerrostunut epiteeli, joka vaihtuu lieriöepiteeliksi juuri ennen mahalaukkua. Yläosassa on ylempi sulkijalihas ja alaosassa alempisulkijalihas. Lisäksi melko ahdasta on aortankaaren kohdalla. Nieleminen on monimutkainen heijastesarja, jota ohjaa aivosillan ja ydinjatkeen nielemiskeskus. Alussa nieleminen on tahdonalaista, jolloin ruokapala työnnetään kielellä kitakaaria ja lakipurjetta vasten. Tämä laukaisee nielemisen automaattisesti ja loppukama ruokatorvessa peristalttisilla aalloilla perille mahalaukkuun.
Maha ja laukku1-3 litran laukku, joka sijaitsee hieman vasemmalla keskiviivasta maksan takana. 5-10ml sysäykset ohutsuoleen. Koostuu mm. mahan suu, mahan pohjukka, mahan runko-osa, mahanportin soppi, mahaportti (sekä suuri- ja pieni kaarre).
Mahan pintaa verhoaa yhdenkertainen lieriöepiteeli, jossa kuopakkaita johon maharauhaset avautuvat. Maharauhaset ja mahan limakalvo erittää mahanestettä ruoansulatusta varten. Rauhassoluja on pääsolut, sivusolut ja katesolut. Pääsolut ovat mahan alaosassa ja erittävät pepsinogeeniä. Kateelliset katesolut erittävät hösseliä. Sivusolut ovat limaa ja natriumvetykarbonaattia erittäviä soluja. Suolahappo aktivoi pepsinogeenin pepsiiniksi. Vain runko ja pohjaosan solut erittävät suolahappoa ja mahan portti ja suuosat erittävät yleensä vain limaa. Mahanestettä muodostuu noin 1-2 litraa vuorokaudessa. Lima sisältää natriumvetykarbonaattia, joka suojaa limakalvoo vahvan hapon vaikutuksilta. Mahalaukun limakalvoa suojaa myös limakalvoeste, joka koostuu tiiviistä soluliitoksista. Katesolut erittävät myös sisäistä tekijää joka sitoutuu B12-vitamiiniin auttaen sen imeytymistä ohutsuolesta. Happamuus toimii myös puolustustekijänä mikrobeja vastaan. Mahahaava yleisin mahaongelma.
Mahalaukun yläosassa on tahdistinalue joka saa aikaan peristalttiset aallot n. 3kpl/min. Toisinaan maha voi olla täysin liikkumattakin. Aallot sekoittavat tavaraa ja kuljettavat pikkuhiljaa kohti porttia. Nesteet pääsee parhaiten eteneen ja ohitaa muut. Loput tulevat tietyssä marssijärjestyksessä: hiilarit, proteiinit ja lopuksi rasvat. Oksentamalla päästään haitallisista tavaroista eroon. Mahalaukku veltostuu ja paine kasvaa. Ydinjatkeen oksennuskeskus säätelee oksentamista, jota stimuloi hajut, pyörimisliike tai haitalliset aineet.
Ohutsuoli Rakenteeltaan samaa perus RV-kanavaa. Jaetaan kolmeen osaan: pohjukais- tyhjä- ja sykkyräsuoli. Pohjukaissuoli noin 20-30cm pitkä ja siinä on paljon pohjukaissuolirauhasia, jotka neutraloivat hapanta ruokamassaa. Suurin osa ravinnosta pilkkoutuu ja imeytyy pohjukaissuolesta. Pohjukaissuoli on kiinni vatsaontelon takaseinämässä ja loppuosa Ohutsuolesta roikkuu pelkän liepeen varassa.
Ravinnon pilkkoutumista ja imeytymistä edesauttaa suuri pinta-ala (kok. 300m2). Tämän saa aikaan suolen rengaspoimut, joissa nukkalisäkkeitä eli villuksia joissa viellä mikrovilluksia. Suolirauhaset avautuvat villusten väliin ja erittävät suolinestettä missä on entsyymit, ionit ja sun muut mömmöt. Ohutsuolen lieriöepiteeli on muodostunut mitoosien avulla suolirauhasista ja ne uusiutuvat viikottain. Ohutusolen epiteeli sisältää myös runsaasti limaa tuottavia. Ohutsuoleen tulevat suonet haarautuvat ja muodostavat lopulta hiussuoniverkoston, joka ulottuu aina villuksen kärkeen asti. Villuksen keskellä kulkee myös imusuoni ja joitain sileitä lihassyitä. (Keliakiassa villukset tuhoutuvat).
Pohjukaissuoli sisältää runsaasti imeytymistä lisääviä poimuja, kun taas sykkräsuoli on lähes poimuton, joka taaseen sisältää enemmän imukudosta kuin pohjari. Pohjukaissuolessa on tahdistin alue (n. 10-12x/min). Edempänä ohutsuolessa on myös muitakin tahdistin alueita. Liiketyyppejä on kolmenlaisia: Rytminen segmentaatio sekoittaa ruokamassaa ja nesteitä, peristalttiset aallot siirtää tavaraa eteenpäin ja lisäksi myös villukset liikkuvat, jolloin imeytyminen tehostuu. Kaikkien ohutsuolen liikkeiden säätelijänä toimii enteerinen hermopleksus, johon myös autonominen hermosto vaikuttaa.
PaksusuoliVähän yli metrin mittainen ja jaetaan kolmeen osaan. Umpisuoli, kolon ja peräsuoli. Kooloni jaetaan edelleen neljään osaan, jotka ovat nouseva-, poikittainen-, laskeva ja sigmasuoli. Oikea mutka menee maksan kohdalla ja vasen mutka pernan vaiheilla. Ohutsuoli työntyy karvan verran paksusuoleen, jolloin muodostuu kätevä läppä ettei tavara pääse vastavirtaan. Ohutsuolessa lisäksi kurojalihas estämässä tätä. Ohutsuolessa ei ole villuksia, mutta se sisältää runsaasti rauhasia (pikarisoluja) jotka tuottavat limaa ulosteeseen. Paksusuolesta ei imeydy muuta kuin korkeintaan natriumkloridia ja vettä. Massa etenee pikkuhiljaa sekoittuen edestakas liikkeellä. Paksusuolessa on paljon bakteereita jotka hyödyntävät sulamatonta materiaalia ja tuottavat ihmiselle hyödyllisiä vitamiineja.
Suolisto on ihanteellinen kasvupaikka mikrobeille, kosteuden, ravinteiden ja lämmön johdosta (normaalifloora). Mahalaukussa taasen on mikrobeja melko vähän sen happamuuden ansiosta ja ohutsuolen alkuosa on melkein steriiliä. Normaaliflooran hyödyt: puolustus, K-vitamiini, ravinteet (lyhytketjuiset rasvahapot). Mutta jonkin verran myös haitallisia aineita, kuten fenoleita (arom.aminoh.) sekä ammoniakkia (urea). Suolistobakteerit aiheuttavat kaasunmuodostusta, kuten vetyjä, hiilivetyjä ja rikkivetyjä, joista pääosa poistuu hengityksen mukana. Laktoosi-intoleranssi johtuu laktaasin puuttesta. Suola ja sokeriliuosta käytetään ripulin hoitoon, sillä sokeri ja suola käyttää samaa kuljetusproteiinia imeytyessään. Antibiootista voi kehittyä antibioottiripuli.
Peräsuoli on paksusuolen viimeinen osa ristiluun edessä 10-20cm pitkä. Peräaukolle mentäessä autonomisen hermoston säätelemä sisempi sulkija ja uloimpana tahdonalaisen säätelemä uloin sulkija joka muodosotuu lantiolihaksista.
Sekretiini aktivoi sapen muodostusta maksassa ja lisää natriumvetykarbonaattipitoisen haimanesteen eritystä. Kolekystokiini / pankreotsymiini aikaansaa sappirakon supistuksen ja tyhjenemisen sekä lisää entsyymien eritystä haimasta. Gastriini taaseen lisää suolahapon, pepsinogeenin ja sisäisen tekijän eritystä sekä mahan liikkeitä säätelee. GIP ja VIP vähentää mahan liikkeitä ja antaa ruoalle aikaa sulaa rauhassa.
Maksa on elimistön suurin rauhanen ja se painaa noin 1,5kg ja sijaitsee keskiviivan oikealla puolella. Kaksi lohkoa joista toinen on isompi. Keskellä maksanportti, jonka kautta kulkevat suonet ja sappitiet. Maksavaltimo tuo hapekasta verta aortan sisusvaltimon haarasta. Porttilaskimo tuo vähähappista verta mahalaukusta, suolistosta ja pernasta. Kolme maksalaskimoa vie veret pois ja yhdistyy alaonttolaskimoon pallean alla. Maksa koostuu maksaliuskoista, jossa maksavaltimon ja porttilaskimon haarat yhtyvät muodostaen sinusoideja. Sinusoideissa laskimo ja valtimoveri yhdistyy ja kulkeutuu keskuslaskimoon ja maksalaskimoihin. Sinusoidien seinämä koostuu erittäin ohuesta epäjatkuvasta epiteelistä ja kuppferin soluista (magrof.linjan.solut). Heri sinusoidien seinämän alla on maksasoluja jotka muokkaavat ravintoaineita ja metaboloivat vierasaineita ja muodostavat sappea.
Maksalla seitsemän keskeistä tehtävää:
Elikkäs maksasolut muodostavat sappea, joka siirtyy hiussuonten kautta sappiteihin. Sappea erittyy kolmenvarttin pullollinen päivässä ja sitä aina voidaan jättää välivarastoon eli sappirakkoon odottaan poispääsyä. Varastoitu sappi on vähän tujumpaa, kuin suoraan maksasta eritetty sappi. Parasympatikus ja ohutsuolen sekretiini indusoi sapen tuotantoa. Ohutsuolen erittämä kolekystokiini puolestaan saa veren kautta mentynä sappirakon supistumaan. Sappi koostuu väriaineista, sappisuoloista ja kolesterolista. Sappisuolat auttavat rasvojen imeytymisessä. Sappiväriaineet tuottaa ulosteen värin ja niitä ovat mm. bilirubiiniglukuronidi. Enterohepaattisessa kiertokulussa pystytään mm. sappihappoja kierrättämään maksa >> sappi >> suoli >> porttilaskimo >> maksa.
Imeytymistä voi tapahtua käytönnössä kaikilta elimistön pinnoilta; suusta (lääkkeet), mahalaukusta (alkoholi), suolistosta (ravintoaineet). Ravintoaineet pilkotaan ensin pienempiin osiin jonka jälkeen ne imeytyvät suolistosta. Hiilarit ja proteiinit imeytyvät verenkiertoon ja rasva imusuonistoon. Aineet voivat imeytyä kahdella eri tavalla. 1. Passiivisesti ilman energiaa suuremmasta pitoisuudesta pienempään (rasvaliukoiset molekyylit). Aktiivisesti energian avulla mutta vaatii kuljettaja proteiinin (glukoosi, aminohapot, natrium, kalsium, rauta ja B12 vitamiini (rasvaliukoiset vain rasvojen kanssa, ei tällä)). Ihmisellä energiayhdisteet ovat eri muodoissa. Hiilarit poly- di- ja monosakkarideja. Lipidit triglyseridejä, glyserofosfolippidejä ja kolesterolia. Proteiinit peptidejä ja polypeptidejä sekä vapaita aminohappoja.
Hiilihydraatit: Useimmiten ravintoaineissa ne ovat polysakkarideina eli tärkkelyksenä, joista ensimmäisenä syljen amylaasi hajottaa niitä di- ja monosakkarideiksi. Haiman amylaasi jatkaa hajotusta suolessa jolloin kaikki ovat disakkarideina. Lopulta suolen seinämän disakkaridaasit pilkkovat ne monosakkarideiksi ja näin ne voivat imeytyä. Linkki biokemiaan
Monosakkaridit imeytyvät suolen epiteelisoluihin, joka tapahtuu kuljettajaproteiinin avulla (voi myös tapahtua natriumin imussa). Valtaosa imeytyvistä hiilareista on glukoosia, mutta voi olla myös fukt- ja galaktoosia. Imeydyttäyään ne kulkevat verenkierrossa monosakkarideina kudoksiin. Hiilareiden kulkua kohdekudokseen säätelee insuliini. Insuliinin toiminta perustuu solukalvon glukoosikuljettajan säätelyyn. Insuliinin vastavaikuttajia on glukagoni, adrenaliini ja kortisoli. Glukogeeni on glukoosin varastomuoto maksassa ja lihaksissa.
Lipidit: joita ovat triglyt, fosfolipidit ja kolesteroli. Ravinnon rasvoista pääosa kuitenkin on triglyseridejä. Rasvat pikkoutuvat ja imeytyvät pääasiassa ohutsuolessa. Mahan ja ohutsuolen liikkeet yhdessä sappisuolojen kanssa muodostavat rasvoista emulsion, joka koostuu miselleistä. Näihin miselleihin pääsevät vaikuttamaan rasvoja pilkkovat entsyymit. Lipaasi pilkkoo triglyseridejä monoglyseridiksi ja rasvahapoiksi. Fosfolipaasi pilkkoo glyserofosfolipidejä ja kolesteroliesteraasi pilkkoo kolesterolia. Pilkkoutuneet rasvat imeytyvät passiivisesti sappisuolojen avustamana ohutsuolen epiteelisoluihin. Lyhyet rasvat voi lähetä siitä eteenpäin kulkeutumaan, mutta yleisimmin miselleissä imetyt palaset kasataan uudestaan triglyserideihin ja ne kuljetetaan lipoproteiineina imusuonten kautta verenkiertoon. Lipoproteiineja on viittä erilaista: kyomikronit, vldl, ldl ja hdl jne (ei lukiotaso). LDL kuljettaa kolesterolia kudoksiin (korkea ldl paha), HDL kuljettaa kudoksista maksaan ja vldl kuljettaa triglyjä kudoksille. Kolesteroli ei pilkkoudu suolessa ja ei ole energiayhdiste vaan sitä tarvitaan solukalvolla, sappisuoloissa ja steroideissa. Imeytyneet lipidit varastoidaan rasvakudokseen tai poltetaan muualla energiaksi tai rakenteena jossain. Vapaat rasvahapot grillataan energiaksi sydän- ja luustolihaksille. Linkki biokemiaan
Proteiinit: Ihminen saa proteiineja ravinnosta ja myös itsestään valmistamalla. Ravinnon proteiinit pilkotaan rv-kanavassa kolmessa vaiheessa. Pepsiini mahassa aloittaa pilkkoon pienemmiksi peptideiksi, jonka jälkeen haiman tuottama trypsiini, kymotrypsiini ja karboksipeptidaasi pilkkoo edelleen ne 1-3 peptidin ketjuksi. Lopuksi ohutsuolen epiteelisolujen peptidaasit pilkkovat lyhyet ketjut yksittäisiksi aminohapoiksi. Muodostuneet aminohapot, sekä di- ja tripeptidit imeytyvät ohutsuolen epiteelisoluihin sekundaarisesti aktiivisella kuljetuksella tai avustetulla kuljetuksella. Tästä kuljettajaproteiinien avulla verenkiertoon tai pieni osa imusuonistoon. Osa ravinnon proteiineista saattaa kuitenkin imeytyä sellaisenaan ja aiheuttaa allergisia reaktioita. Aikuinen tarvitsee päivässä proteiineja noin 0,6 - 1,0 grammaa per painokilo ja lapsi 2-3 grammaa per painokilo. Eli suhteessa lapsi tarvitsee enemmän proteiineja. Ihmisen tarvitsema proteiinimäärä vaihtelee aminohappokoostumuksen mukaan. Aikusille välttämättömiä aminohappoja on kahdeksan. Proteiineille ei ole varastomuotoa vaan ne ovat rakenteissa, pääasiassa lihasten aktiinina ja myosiinina. Myös verenkierrossa on proteiineja kuten Hb ja plasman proteiinit (albumiini, globuliinit ja fibrinogeenit), sekä myös glykoproteiinit, lipoproteiinit ja vapaat aminohapot. Kortisoli vapauttaa aminohappoja lihaksista vereen, jotka kulkevat maksaan glykoneogeneesiä varten.
Pilkkoutuneet ravintoaineet kulkeutuvat veren mukana kohdekudoksiinsa ja niistä metaboloidaan energiaa solun toimintoihin, käytetään rakenteisiin ja aineiden valmistamiseen. Muodostuu vettä ja hiilidioksidia, sekä muita metabolia tuotteita.
Energian tarve vaihtelee suuresti kulutuksen mukaan. Keskiraskasta työtä tekevä 70kg mies tarvitsee noin 3000kcal päivässä eli 12,5 MJ (megajoulea). Rasvat sisältävät 39 kJ, hiilarit 17kJ ja etanoli 30 kJ energiaa per gramma g. Ravinnosta tulee saada lisäksi vitamiineja (ABCDE_K), sekä mineraaleja (Ca, Fe, Na, Cl, K, P, Mg ja S). Myös hivenaineita (Zn, Co, I ja F). Lisäksi on hyvä olla kuituja ruuansulatuksen kannalta.
Anabolia on rakentavaa aineenvaihduntaa, joka seuraa aina ruokailun jälkeen. Tällöin erittyy insuliinia, joka tehostaa glukoosin siirtymistä, lihas, rasva ja maksakudokseen. Insuliinin eritystä lisäävät myös entsyymit GIP, glukagoni, sekä myös parasymatikotonus. Pitkäkestoinen anabolia on kasvavalla lapsella tai lihovalla läskillä. Katabolia on hajottavaa aineenvaihduntaa ja se liittyy paastoon. Glukagonin ja adrenaliinin eritys lisääntyy jolloin glykogenolyysi ja lipolyysi lisääntyy. Kortisolin eritys lisääntyy josta seuraa mm. maksan glukoneogeneesi. Myös kilpirauhashormonin eritys lisääntyy ja glukoosin imeytyminen suolessa tehostuu. Lisäksi kasvuhormonin eritys lisääntyy ja saa aikaan tehokkaamman maksan glukoosin tuoton ja vähentää glukoosin siirtymistä lihassoluihin. Pitkäkestoisessa kataboliassa (nälkiintyminen, vanhuus, sairaudet) liittyy usein negatiivinen typpitasapaino, jossa typpipitoisia aineita poistuu enemmän kuin tulee. Aliravitsemusta voi olla luurankomainen (marasmus), joka on kauttaaltaan laihtumista tai turvotus tyyppinen, jossa glukoosia kyllä mutta ei proteiineja. Aliravitsemuksessa heikkenee mm. proteiinisynteesi, GI-kanava, verisolujen määrä, vastustuskyky sekä lisäksi ilmenee psyykkisiä ongelmia. Painoindeksi eli BMI on paino jaettuna pituuden neliö eli kg / m * m.
Lihaksinen 25cm pitkä putki joka yhdistää nielun ja mahalaukun. Ruokatorven alussa on poikkujuovaista luurankolihasta joka muuttuu puolessa välissä sileälihakseksi. Ruokatorven pintaa verheoaa kerrostunut epiteeli, joka vaihtuu lieriöepiteeliksi juuri ennen mahalaukkua. Yläosassa on ylempi sulkijalihas ja alaosassa alempisulkijalihas. Lisäksi melko ahdasta on aortankaaren kohdalla. Nieleminen on monimutkainen heijastesarja, jota ohjaa aivosillan ja ydinjatkeen nielemiskeskus. Alussa nieleminen on tahdonalaista, jolloin ruokapala työnnetään kielellä kitakaaria ja lakipurjetta vasten. Tämä laukaisee nielemisen automaattisesti ja loppukama ruokatorvessa peristalttisilla aalloilla perille mahalaukkuun.
Maha ja laukku1-3 litran laukku, joka sijaitsee hieman vasemmalla keskiviivasta maksan takana. 5-10ml sysäykset ohutsuoleen. Koostuu mm. mahan suu, mahan pohjukka, mahan runko-osa, mahanportin soppi, mahaportti (sekä suuri- ja pieni kaarre).
Mahan pintaa verhoaa yhdenkertainen lieriöepiteeli, jossa kuopakkaita johon maharauhaset avautuvat. Maharauhaset ja mahan limakalvo erittää mahanestettä ruoansulatusta varten. Rauhassoluja on pääsolut, sivusolut ja katesolut. Pääsolut ovat mahan alaosassa ja erittävät pepsinogeeniä. Kateelliset katesolut erittävät hösseliä. Sivusolut ovat limaa ja natriumvetykarbonaattia erittäviä soluja. Suolahappo aktivoi pepsinogeenin pepsiiniksi. Vain runko ja pohjaosan solut erittävät suolahappoa ja mahan portti ja suuosat erittävät yleensä vain limaa. Mahanestettä muodostuu noin 1-2 litraa vuorokaudessa. Lima sisältää natriumvetykarbonaattia, joka suojaa limakalvoo vahvan hapon vaikutuksilta. Mahalaukun limakalvoa suojaa myös limakalvoeste, joka koostuu tiiviistä soluliitoksista. Katesolut erittävät myös sisäistä tekijää joka sitoutuu B12-vitamiiniin auttaen sen imeytymistä ohutsuolesta. Happamuus toimii myös puolustustekijänä mikrobeja vastaan. Mahahaava yleisin mahaongelma.
Mahalaukun yläosassa on tahdistinalue joka saa aikaan peristalttiset aallot n. 3kpl/min. Toisinaan maha voi olla täysin liikkumattakin. Aallot sekoittavat tavaraa ja kuljettavat pikkuhiljaa kohti porttia. Nesteet pääsee parhaiten eteneen ja ohitaa muut. Loput tulevat tietyssä marssijärjestyksessä: hiilarit, proteiinit ja lopuksi rasvat. Oksentamalla päästään haitallisista tavaroista eroon. Mahalaukku veltostuu ja paine kasvaa. Ydinjatkeen oksennuskeskus säätelee oksentamista, jota stimuloi hajut, pyörimisliike tai haitalliset aineet.
Ohutsuoli Rakenteeltaan samaa perus RV-kanavaa. Jaetaan kolmeen osaan: pohjukais- tyhjä- ja sykkyräsuoli. Pohjukaissuoli noin 20-30cm pitkä ja siinä on paljon pohjukaissuolirauhasia, jotka neutraloivat hapanta ruokamassaa. Suurin osa ravinnosta pilkkoutuu ja imeytyy pohjukaissuolesta. Pohjukaissuoli on kiinni vatsaontelon takaseinämässä ja loppuosa Ohutsuolesta roikkuu pelkän liepeen varassa.
Ravinnon pilkkoutumista ja imeytymistä edesauttaa suuri pinta-ala (kok. 300m2). Tämän saa aikaan suolen rengaspoimut, joissa nukkalisäkkeitä eli villuksia joissa viellä mikrovilluksia. Suolirauhaset avautuvat villusten väliin ja erittävät suolinestettä missä on entsyymit, ionit ja sun muut mömmöt. Ohutsuolen lieriöepiteeli on muodostunut mitoosien avulla suolirauhasista ja ne uusiutuvat viikottain. Ohutusolen epiteeli sisältää myös runsaasti limaa tuottavia. Ohutsuoleen tulevat suonet haarautuvat ja muodostavat lopulta hiussuoniverkoston, joka ulottuu aina villuksen kärkeen asti. Villuksen keskellä kulkee myös imusuoni ja joitain sileitä lihassyitä. (Keliakiassa villukset tuhoutuvat).
Pohjukaissuoli sisältää runsaasti imeytymistä lisääviä poimuja, kun taas sykkräsuoli on lähes poimuton, joka taaseen sisältää enemmän imukudosta kuin pohjari. Pohjukaissuolessa on tahdistin alue (n. 10-12x/min). Edempänä ohutsuolessa on myös muitakin tahdistin alueita. Liiketyyppejä on kolmenlaisia: Rytminen segmentaatio sekoittaa ruokamassaa ja nesteitä, peristalttiset aallot siirtää tavaraa eteenpäin ja lisäksi myös villukset liikkuvat, jolloin imeytyminen tehostuu. Kaikkien ohutsuolen liikkeiden säätelijänä toimii enteerinen hermopleksus, johon myös autonominen hermosto vaikuttaa.
PaksusuoliVähän yli metrin mittainen ja jaetaan kolmeen osaan. Umpisuoli, kolon ja peräsuoli. Kooloni jaetaan edelleen neljään osaan, jotka ovat nouseva-, poikittainen-, laskeva ja sigmasuoli. Oikea mutka menee maksan kohdalla ja vasen mutka pernan vaiheilla. Ohutsuoli työntyy karvan verran paksusuoleen, jolloin muodostuu kätevä läppä ettei tavara pääse vastavirtaan. Ohutsuolessa lisäksi kurojalihas estämässä tätä. Ohutsuolessa ei ole villuksia, mutta se sisältää runsaasti rauhasia (pikarisoluja) jotka tuottavat limaa ulosteeseen. Paksusuolesta ei imeydy muuta kuin korkeintaan natriumkloridia ja vettä. Massa etenee pikkuhiljaa sekoittuen edestakas liikkeellä. Paksusuolessa on paljon bakteereita jotka hyödyntävät sulamatonta materiaalia ja tuottavat ihmiselle hyödyllisiä vitamiineja.
Suolisto on ihanteellinen kasvupaikka mikrobeille, kosteuden, ravinteiden ja lämmön johdosta (normaalifloora). Mahalaukussa taasen on mikrobeja melko vähän sen happamuuden ansiosta ja ohutsuolen alkuosa on melkein steriiliä. Normaaliflooran hyödyt: puolustus, K-vitamiini, ravinteet (lyhytketjuiset rasvahapot). Mutta jonkin verran myös haitallisia aineita, kuten fenoleita (arom.aminoh.) sekä ammoniakkia (urea). Suolistobakteerit aiheuttavat kaasunmuodostusta, kuten vetyjä, hiilivetyjä ja rikkivetyjä, joista pääosa poistuu hengityksen mukana. Laktoosi-intoleranssi johtuu laktaasin puuttesta. Suola ja sokeriliuosta käytetään ripulin hoitoon, sillä sokeri ja suola käyttää samaa kuljetusproteiinia imeytyessään. Antibiootista voi kehittyä antibioottiripuli.
Peräsuoli on paksusuolen viimeinen osa ristiluun edessä 10-20cm pitkä. Peräaukolle mentäessä autonomisen hermoston säätelemä sisempi sulkija ja uloimpana tahdonalaisen säätelemä uloin sulkija joka muodosotuu lantiolihaksista.
Sekretiini aktivoi sapen muodostusta maksassa ja lisää natriumvetykarbonaattipitoisen haimanesteen eritystä. Kolekystokiini / pankreotsymiini aikaansaa sappirakon supistuksen ja tyhjenemisen sekä lisää entsyymien eritystä haimasta. Gastriini taaseen lisää suolahapon, pepsinogeenin ja sisäisen tekijän eritystä sekä mahan liikkeitä säätelee. GIP ja VIP vähentää mahan liikkeitä ja antaa ruoalle aikaa sulaa rauhassa.
Maksa on elimistön suurin rauhanen ja se painaa noin 1,5kg ja sijaitsee keskiviivan oikealla puolella. Kaksi lohkoa joista toinen on isompi. Keskellä maksanportti, jonka kautta kulkevat suonet ja sappitiet. Maksavaltimo tuo hapekasta verta aortan sisusvaltimon haarasta. Porttilaskimo tuo vähähappista verta mahalaukusta, suolistosta ja pernasta. Kolme maksalaskimoa vie veret pois ja yhdistyy alaonttolaskimoon pallean alla. Maksa koostuu maksaliuskoista, jossa maksavaltimon ja porttilaskimon haarat yhtyvät muodostaen sinusoideja. Sinusoideissa laskimo ja valtimoveri yhdistyy ja kulkeutuu keskuslaskimoon ja maksalaskimoihin. Sinusoidien seinämä koostuu erittäin ohuesta epäjatkuvasta epiteelistä ja kuppferin soluista (magrof.linjan.solut). Heri sinusoidien seinämän alla on maksasoluja jotka muokkaavat ravintoaineita ja metaboloivat vierasaineita ja muodostavat sappea.
Maksalla seitsemän keskeistä tehtävää:
- Ruoansulatusrauhanen eli erityselin (sapen eritys)
- Puhdistaa verta (hepatosyytit, kuppferinsolut)
- Ravintoainevarasto (glykogeeni, rauta, A- ja B12-vitamiinit)
- Kemiallinen tehdas (plasman proteiinit)
- Verivarasto
- Verisolujen muodostuminen sikiöillä
- Lämmöntuotanto
Elikkäs maksasolut muodostavat sappea, joka siirtyy hiussuonten kautta sappiteihin. Sappea erittyy kolmenvarttin pullollinen päivässä ja sitä aina voidaan jättää välivarastoon eli sappirakkoon odottaan poispääsyä. Varastoitu sappi on vähän tujumpaa, kuin suoraan maksasta eritetty sappi. Parasympatikus ja ohutsuolen sekretiini indusoi sapen tuotantoa. Ohutsuolen erittämä kolekystokiini puolestaan saa veren kautta mentynä sappirakon supistumaan. Sappi koostuu väriaineista, sappisuoloista ja kolesterolista. Sappisuolat auttavat rasvojen imeytymisessä. Sappiväriaineet tuottaa ulosteen värin ja niitä ovat mm. bilirubiiniglukuronidi. Enterohepaattisessa kiertokulussa pystytään mm. sappihappoja kierrättämään maksa >> sappi >> suoli >> porttilaskimo >> maksa.
Imeytymistä voi tapahtua käytönnössä kaikilta elimistön pinnoilta; suusta (lääkkeet), mahalaukusta (alkoholi), suolistosta (ravintoaineet). Ravintoaineet pilkotaan ensin pienempiin osiin jonka jälkeen ne imeytyvät suolistosta. Hiilarit ja proteiinit imeytyvät verenkiertoon ja rasva imusuonistoon. Aineet voivat imeytyä kahdella eri tavalla. 1. Passiivisesti ilman energiaa suuremmasta pitoisuudesta pienempään (rasvaliukoiset molekyylit). Aktiivisesti energian avulla mutta vaatii kuljettaja proteiinin (glukoosi, aminohapot, natrium, kalsium, rauta ja B12 vitamiini (rasvaliukoiset vain rasvojen kanssa, ei tällä)). Ihmisellä energiayhdisteet ovat eri muodoissa. Hiilarit poly- di- ja monosakkarideja. Lipidit triglyseridejä, glyserofosfolippidejä ja kolesterolia. Proteiinit peptidejä ja polypeptidejä sekä vapaita aminohappoja.
Hiilihydraatit: Useimmiten ravintoaineissa ne ovat polysakkarideina eli tärkkelyksenä, joista ensimmäisenä syljen amylaasi hajottaa niitä di- ja monosakkarideiksi. Haiman amylaasi jatkaa hajotusta suolessa jolloin kaikki ovat disakkarideina. Lopulta suolen seinämän disakkaridaasit pilkkovat ne monosakkarideiksi ja näin ne voivat imeytyä. Linkki biokemiaan
Monosakkaridit imeytyvät suolen epiteelisoluihin, joka tapahtuu kuljettajaproteiinin avulla (voi myös tapahtua natriumin imussa). Valtaosa imeytyvistä hiilareista on glukoosia, mutta voi olla myös fukt- ja galaktoosia. Imeydyttäyään ne kulkevat verenkierrossa monosakkarideina kudoksiin. Hiilareiden kulkua kohdekudokseen säätelee insuliini. Insuliinin toiminta perustuu solukalvon glukoosikuljettajan säätelyyn. Insuliinin vastavaikuttajia on glukagoni, adrenaliini ja kortisoli. Glukogeeni on glukoosin varastomuoto maksassa ja lihaksissa.
Lipidit: joita ovat triglyt, fosfolipidit ja kolesteroli. Ravinnon rasvoista pääosa kuitenkin on triglyseridejä. Rasvat pikkoutuvat ja imeytyvät pääasiassa ohutsuolessa. Mahan ja ohutsuolen liikkeet yhdessä sappisuolojen kanssa muodostavat rasvoista emulsion, joka koostuu miselleistä. Näihin miselleihin pääsevät vaikuttamaan rasvoja pilkkovat entsyymit. Lipaasi pilkkoo triglyseridejä monoglyseridiksi ja rasvahapoiksi. Fosfolipaasi pilkkoo glyserofosfolipidejä ja kolesteroliesteraasi pilkkoo kolesterolia. Pilkkoutuneet rasvat imeytyvät passiivisesti sappisuolojen avustamana ohutsuolen epiteelisoluihin. Lyhyet rasvat voi lähetä siitä eteenpäin kulkeutumaan, mutta yleisimmin miselleissä imetyt palaset kasataan uudestaan triglyserideihin ja ne kuljetetaan lipoproteiineina imusuonten kautta verenkiertoon. Lipoproteiineja on viittä erilaista: kyomikronit, vldl, ldl ja hdl jne (ei lukiotaso). LDL kuljettaa kolesterolia kudoksiin (korkea ldl paha), HDL kuljettaa kudoksista maksaan ja vldl kuljettaa triglyjä kudoksille. Kolesteroli ei pilkkoudu suolessa ja ei ole energiayhdiste vaan sitä tarvitaan solukalvolla, sappisuoloissa ja steroideissa. Imeytyneet lipidit varastoidaan rasvakudokseen tai poltetaan muualla energiaksi tai rakenteena jossain. Vapaat rasvahapot grillataan energiaksi sydän- ja luustolihaksille. Linkki biokemiaan
Proteiinit: Ihminen saa proteiineja ravinnosta ja myös itsestään valmistamalla. Ravinnon proteiinit pilkotaan rv-kanavassa kolmessa vaiheessa. Pepsiini mahassa aloittaa pilkkoon pienemmiksi peptideiksi, jonka jälkeen haiman tuottama trypsiini, kymotrypsiini ja karboksipeptidaasi pilkkoo edelleen ne 1-3 peptidin ketjuksi. Lopuksi ohutsuolen epiteelisolujen peptidaasit pilkkovat lyhyet ketjut yksittäisiksi aminohapoiksi. Muodostuneet aminohapot, sekä di- ja tripeptidit imeytyvät ohutsuolen epiteelisoluihin sekundaarisesti aktiivisella kuljetuksella tai avustetulla kuljetuksella. Tästä kuljettajaproteiinien avulla verenkiertoon tai pieni osa imusuonistoon. Osa ravinnon proteiineista saattaa kuitenkin imeytyä sellaisenaan ja aiheuttaa allergisia reaktioita. Aikuinen tarvitsee päivässä proteiineja noin 0,6 - 1,0 grammaa per painokilo ja lapsi 2-3 grammaa per painokilo. Eli suhteessa lapsi tarvitsee enemmän proteiineja. Ihmisen tarvitsema proteiinimäärä vaihtelee aminohappokoostumuksen mukaan. Aikusille välttämättömiä aminohappoja on kahdeksan. Proteiineille ei ole varastomuotoa vaan ne ovat rakenteissa, pääasiassa lihasten aktiinina ja myosiinina. Myös verenkierrossa on proteiineja kuten Hb ja plasman proteiinit (albumiini, globuliinit ja fibrinogeenit), sekä myös glykoproteiinit, lipoproteiinit ja vapaat aminohapot. Kortisoli vapauttaa aminohappoja lihaksista vereen, jotka kulkevat maksaan glykoneogeneesiä varten.
Pilkkoutuneet ravintoaineet kulkeutuvat veren mukana kohdekudoksiinsa ja niistä metaboloidaan energiaa solun toimintoihin, käytetään rakenteisiin ja aineiden valmistamiseen. Muodostuu vettä ja hiilidioksidia, sekä muita metabolia tuotteita.
Energian tarve vaihtelee suuresti kulutuksen mukaan. Keskiraskasta työtä tekevä 70kg mies tarvitsee noin 3000kcal päivässä eli 12,5 MJ (megajoulea). Rasvat sisältävät 39 kJ, hiilarit 17kJ ja etanoli 30 kJ energiaa per gramma g. Ravinnosta tulee saada lisäksi vitamiineja (ABCDE_K), sekä mineraaleja (Ca, Fe, Na, Cl, K, P, Mg ja S). Myös hivenaineita (Zn, Co, I ja F). Lisäksi on hyvä olla kuituja ruuansulatuksen kannalta.
Anabolia on rakentavaa aineenvaihduntaa, joka seuraa aina ruokailun jälkeen. Tällöin erittyy insuliinia, joka tehostaa glukoosin siirtymistä, lihas, rasva ja maksakudokseen. Insuliinin eritystä lisäävät myös entsyymit GIP, glukagoni, sekä myös parasymatikotonus. Pitkäkestoinen anabolia on kasvavalla lapsella tai lihovalla läskillä. Katabolia on hajottavaa aineenvaihduntaa ja se liittyy paastoon. Glukagonin ja adrenaliinin eritys lisääntyy jolloin glykogenolyysi ja lipolyysi lisääntyy. Kortisolin eritys lisääntyy josta seuraa mm. maksan glukoneogeneesi. Myös kilpirauhashormonin eritys lisääntyy ja glukoosin imeytyminen suolessa tehostuu. Lisäksi kasvuhormonin eritys lisääntyy ja saa aikaan tehokkaamman maksan glukoosin tuoton ja vähentää glukoosin siirtymistä lihassoluihin. Pitkäkestoisessa kataboliassa (nälkiintyminen, vanhuus, sairaudet) liittyy usein negatiivinen typpitasapaino, jossa typpipitoisia aineita poistuu enemmän kuin tulee. Aliravitsemusta voi olla luurankomainen (marasmus), joka on kauttaaltaan laihtumista tai turvotus tyyppinen, jossa glukoosia kyllä mutta ei proteiineja. Aliravitsemuksessa heikkenee mm. proteiinisynteesi, GI-kanava, verisolujen määrä, vastustuskyky sekä lisäksi ilmenee psyykkisiä ongelmia. Painoindeksi eli BMI on paino jaettuna pituuden neliö eli kg / m * m.
Hormonien toiminta
Endokriiniset rauhaset ja hormonitHormonit ovat rauhasten erittämiä aineita (ligandi), jolle on kohdekudoksessa tietty reseptori. Hormoneja valmistaa siihen erikoistuneet rauhaset ja lisäksi jotkin muut elimet. Voidaan jakaa rakenteen perusteella kolmeen ryhmään. Proteiini- ja peptidihormonit, steroidihormonit ja tyrosiinijohdannaiset. Suurin osa on peptidihormoneita, jotka ovat vesiliukoisia ja niiden reseptorit sijaitsevat solukalvoilla (insuliini, glukagoni).
Steroidit ovat taas rasvaliukoisia kolesterolijohdannaisia mutta ne sitoutuvat plasman proteiineihin. Niillä on reseptori solulimassa (androgeenit, kortikosteroidit). Steroidi sitoutuu soluliman reseptoriinsa ja muodostunut hormoni-reseptori-kompleksi kulkeutuu tumaan. Tumassa tapahtuu sitten vaikutus eli geenin transkription aktivointi tai inhibointi.
Tyrosiinijohdannaiset eli aminohappojohdannaiset ovat kilpirauhashormoneita ja katekoliamiineita (adrenaliini, noradrenaliini ja dopamiini). Kilpirauhashormonit sitoutuvat suoraan tumareseptoreihin, jonka johdosta geenien transkriptio aktivoituu ja proteiinisynteesi lisääntyy jne.
Hormonit aiheuttavat reseptorien välityksellä erilaisia vasteita kohdesolussa. Esimerkiksi jonkun uuden entsyymin muodostuminen tai sen muodostumisen estäminen. Toisaalta myös monien lääkkeiden vaikutus perustuu reseptoriin sitoutumiseen ja näin aiheuttavat tai estävät vasteen. Solukalvoon sitoutuneet peptidihormonit käynnistävät reseptroriaktivaation kautta solussa signaloinnin. Signaalin välityksessä useita eri aineita mm. cAMP, cGMP, kalsiumioni. Signaali vahvistuu matkalla hurjasti ennen vaikutustaan. Näin ollen pienellä hormonimäärällä voidaan saada suuri vaste.
ENDOKRIINISET RAUHASET
Hypofyysi eli aivolisäke jaetaan etulohkoon adeno ja takalohkoon neurohypofyysi. Se on kiinnittynyt hypotalamukseen ja hypotalamuksesta erittyvät liberiinit ja statiinit säätelevät hypofyysin hormoneita.
Takalohko on osa keskushermostoa ja se muodostuu hermosyistä, hermotukisoluista ja verisuonista. Esimerkiksi ADH ja oksitosiini muodostuu hypotalamuksessa ja kulkeutuu hypofyysin takalohkoon ja laskeutuvat neurohypofyysistä verenkiertoon.
Etulohko puolestaan erittää kuutta 6 hormonia
Hormonierityksessä on palautevaikutus
Palautevaikutuksessa hypotalamuksen hormonit vaikuttavat pääasiassa hypofyysin etulohkoon ja etulohkon hormonit kohdekudoksiin tuottamaan varsinaisia hormoneja, jotka taaseen jarruttavat joko etulohkoa ja/tai hypotalamusta hiljentämään tuotantoa.
Käpyrauhanen on yksinäinen reppana ja tuottaa sitä melatoniinia.
KilpirauhanenKaulan etuosassa rengasruston ja kilpiruston päällä, jossa on vasen ja oikea lohko, sekä niitä yhdistävä alue. Muodostuu kolloidin täyttämistä follikkeleista. Tuottaa T3:sta ja T4:sta jotka vaikuttavat suoraan solujen tumissa, vaikuttaen solujen aineenvaihduntaan (hapenkulutus, verenkierto, proteiinisynteesi). Lisäksi ne ovat mukana sukuelinten ja rintarauhasten kehityksessä, sekä ruumillisen ja henkisen hyvinvoinnin tukemisessa. Sairauksina hyper- ja hypotyreoosit, joista hyperissä ruokahalu kasvaa ja paino laskee, sekä nopea syke ja silmien pullistuminen jne. Hypossa taaseen väsymys, hitaat liikkeet, hidas syke, paino nousee ja ruoka ei maita. Kilpirauhashormonit varastoidaan ja tuotetaan follikkeleihin. Kilppari tuottaa myös kalsitoniinia, joka vähentää plasman kalsiumia.
LisäkilpirauhanenNeljä kappaletta kilpparin takapinnalla. Erittää parathormonia, joka säätelee kalsiumin kulkua solukalvoilla, aktivoi osteoklasteja ja lisää kalsiumin takaisinottoa tubuluksista, jonka johdosta plasman kalsium voi nousta. CRAM
LisämunuaisetSijaitsee munuaisten päällä vatsaontelossa. Lisämunuaiset jaetaan ydin- ja kuorikerrokseen. Ydinosa kuuluu sympaattiseen hermostoon joka erittää katekoliamiineita. Kuoriosa tuottaa kolmea steroidihormonia eli kortikosteronia, jotka se erittää verenkiertoon: glukokortikoideja, mineralokortikoideja ja androgeeneja. Glukokortikoideista tärkein on kortisoli, joka nostaa veren glukoosipitoisuutta (glukoneogeneesi kiihtyy ja solujen glukoosin käyttö vähenee). Kortisoli myös vähentää proteiinisynteesiä ja lisää proteiinien pilkkoutumista. Parantaa myös kykyä sietää stressiä. Mineralokortikoideista tärkein on aldosteroni, joka vähentää natriumin ja veden eritystä virtsaan (reabsorptio), sekä lisää kaliumin ja vedyn erittymistä virtsaan. Androgeeneja erittyy pieniä määriä, sekä miehellä että naisella. Liikaeritys korostaa miehisiä ominaisuuksia.
Haiman endokriininen osa (Langerhans)Käsittää haimasta noin 2% endokriinisenä haimana eli koostuu langeranshin saarekkeista jotka sisältää alfa ja beeta soluja. Alfasolut erittävät glukakonia, joka käynnistää maksan glykogeenin pilkkoutumisen ja näin nostaa verensokeria. Beetasoluista erittyy insuliini ja se tehostaa glukoosin kulkua erityisesti lihas- ja rasvasoluihin (huom. ei aivoihin) ja veren glukoosipitoisuus laskee. Parasympaattinen hermosto stimuloi insuliinin ja glukagonin eritystä, kun taas sympaattinen inhboi insuliinin eritystä mutta stimuloi kuitenkin glukagonia. Diabetes mellistus on sairaus ryhmä joka koostuu energia-aineenvaihdunnan häiriöistä. Vahvasti perinnöllinen ja sitä on kahta tyyppiä 1 ja 2. Kohonnut verensokeri haittaa elimistöä mm. tarttuu elimistön proteiineihin, jolloin niiden toiminta häiriintyy ja muuttuu, sekä pahimmillaan johtaa vaurioihin. Tämä vaikutus erityisesti: Silmien verkkokalvolla, munuaisissa, hermosoluissa ja valtimoissa. Huonossa jamassa oleva diabetes vaikuttaa myös rasva-aineenvaihdunnan häiriöihin.
SukupuolirauhasetEli gonadit tuottavat sukurauhashormoneita. Naisilla munasarja tuottaa estrogeeniä ja progesteronia, sekä miehellä kivekset testosteronia. Vaikuttavat mm. lisääntymiseen, psyykkeeseen, karvoitukseen, ihoon ja rauhasiin, luuston kasvuun ja kasvulevyjen umpeutumiseen. Myös voimakas anabolinen, eli kasvuvaikutus. D-vitamiinia valmistetaan ihossa UV-valon vaikutuksesta ja se muuntuu eri vaiheiden kautta kalsitrioliksi, joka lisää kalsiumin imeytymistä suolistosta, jolloin plasman kalsium kasvaa.
KudoshormonitOvat hormonien kaltaisia aineita, mutta niitä eritetään suoraan kudosnesteeseen eli on parakriinista eritystä. Kudohormoneita on lukuisia ja ne vaikuttavat mm. solun kasvuun ja erilaistumiseen (myös nimitys: kasvutekijät). Tärkeimpiä kudoshormoneja on: prostaglandiinit, jotka aiheuttavat supistumista tai laukeamista verisuonissa, keuhkoputkissa tai kohdussa. Tromboksaanit, jotka vaikuttavat verihiutaleitten aggrekaatioon. Leukotrieenit ovat tulehdusten ja allergisten reaktioiden välittäjiä. Histamiini on vasodilaattori, sekä lisää mahahapon eritystä. Serotoniini supistaa verisuonia ja ns. aivojen välittäjäaine. NO voi toimia kudoshormonina, toisiolähettinä tai hermoston välittäjäaineena.
Steroidit ovat taas rasvaliukoisia kolesterolijohdannaisia mutta ne sitoutuvat plasman proteiineihin. Niillä on reseptori solulimassa (androgeenit, kortikosteroidit). Steroidi sitoutuu soluliman reseptoriinsa ja muodostunut hormoni-reseptori-kompleksi kulkeutuu tumaan. Tumassa tapahtuu sitten vaikutus eli geenin transkription aktivointi tai inhibointi.
Tyrosiinijohdannaiset eli aminohappojohdannaiset ovat kilpirauhashormoneita ja katekoliamiineita (adrenaliini, noradrenaliini ja dopamiini). Kilpirauhashormonit sitoutuvat suoraan tumareseptoreihin, jonka johdosta geenien transkriptio aktivoituu ja proteiinisynteesi lisääntyy jne.
Hormonit aiheuttavat reseptorien välityksellä erilaisia vasteita kohdesolussa. Esimerkiksi jonkun uuden entsyymin muodostuminen tai sen muodostumisen estäminen. Toisaalta myös monien lääkkeiden vaikutus perustuu reseptoriin sitoutumiseen ja näin aiheuttavat tai estävät vasteen. Solukalvoon sitoutuneet peptidihormonit käynnistävät reseptroriaktivaation kautta solussa signaloinnin. Signaalin välityksessä useita eri aineita mm. cAMP, cGMP, kalsiumioni. Signaali vahvistuu matkalla hurjasti ennen vaikutustaan. Näin ollen pienellä hormonimäärällä voidaan saada suuri vaste.
ENDOKRIINISET RAUHASET
Hypofyysi eli aivolisäke jaetaan etulohkoon adeno ja takalohkoon neurohypofyysi. Se on kiinnittynyt hypotalamukseen ja hypotalamuksesta erittyvät liberiinit ja statiinit säätelevät hypofyysin hormoneita.
Takalohko on osa keskushermostoa ja se muodostuu hermosyistä, hermotukisoluista ja verisuonista. Esimerkiksi ADH ja oksitosiini muodostuu hypotalamuksessa ja kulkeutuu hypofyysin takalohkoon ja laskeutuvat neurohypofyysistä verenkiertoon.
Etulohko puolestaan erittää kuutta 6 hormonia
- Somatotropiini eli kasvuhormoni (GH) kiihdyttää kudosten kasvua ja aineenvaihduntaa.
- Prolaktiini saa aikaan maidonmuodostuksen.
- Kortikotropiini eli lisämunuaisen kuorta stimuloiva hormoni (ACTH) stimuloi sitä itteensä tuottamaan gluko- ja mineralokortikoideja sekä androgeenejä.
- Tyreotropiini (TSH) stimuloi kilpparia erittämään T3 trijodityroniinia ja T4 tyroksiinia.
- Follitropiini FSH vaikuttaa gonadotropiinien tuotantoon
- Lutropiini eli LH vaikuttaa gonadotropiinien tuotantoon
Hormonierityksessä on palautevaikutus
Palautevaikutuksessa hypotalamuksen hormonit vaikuttavat pääasiassa hypofyysin etulohkoon ja etulohkon hormonit kohdekudoksiin tuottamaan varsinaisia hormoneja, jotka taaseen jarruttavat joko etulohkoa ja/tai hypotalamusta hiljentämään tuotantoa.
Käpyrauhanen on yksinäinen reppana ja tuottaa sitä melatoniinia.
KilpirauhanenKaulan etuosassa rengasruston ja kilpiruston päällä, jossa on vasen ja oikea lohko, sekä niitä yhdistävä alue. Muodostuu kolloidin täyttämistä follikkeleista. Tuottaa T3:sta ja T4:sta jotka vaikuttavat suoraan solujen tumissa, vaikuttaen solujen aineenvaihduntaan (hapenkulutus, verenkierto, proteiinisynteesi). Lisäksi ne ovat mukana sukuelinten ja rintarauhasten kehityksessä, sekä ruumillisen ja henkisen hyvinvoinnin tukemisessa. Sairauksina hyper- ja hypotyreoosit, joista hyperissä ruokahalu kasvaa ja paino laskee, sekä nopea syke ja silmien pullistuminen jne. Hypossa taaseen väsymys, hitaat liikkeet, hidas syke, paino nousee ja ruoka ei maita. Kilpirauhashormonit varastoidaan ja tuotetaan follikkeleihin. Kilppari tuottaa myös kalsitoniinia, joka vähentää plasman kalsiumia.
LisäkilpirauhanenNeljä kappaletta kilpparin takapinnalla. Erittää parathormonia, joka säätelee kalsiumin kulkua solukalvoilla, aktivoi osteoklasteja ja lisää kalsiumin takaisinottoa tubuluksista, jonka johdosta plasman kalsium voi nousta. CRAM
LisämunuaisetSijaitsee munuaisten päällä vatsaontelossa. Lisämunuaiset jaetaan ydin- ja kuorikerrokseen. Ydinosa kuuluu sympaattiseen hermostoon joka erittää katekoliamiineita. Kuoriosa tuottaa kolmea steroidihormonia eli kortikosteronia, jotka se erittää verenkiertoon: glukokortikoideja, mineralokortikoideja ja androgeeneja. Glukokortikoideista tärkein on kortisoli, joka nostaa veren glukoosipitoisuutta (glukoneogeneesi kiihtyy ja solujen glukoosin käyttö vähenee). Kortisoli myös vähentää proteiinisynteesiä ja lisää proteiinien pilkkoutumista. Parantaa myös kykyä sietää stressiä. Mineralokortikoideista tärkein on aldosteroni, joka vähentää natriumin ja veden eritystä virtsaan (reabsorptio), sekä lisää kaliumin ja vedyn erittymistä virtsaan. Androgeeneja erittyy pieniä määriä, sekä miehellä että naisella. Liikaeritys korostaa miehisiä ominaisuuksia.
Haiman endokriininen osa (Langerhans)Käsittää haimasta noin 2% endokriinisenä haimana eli koostuu langeranshin saarekkeista jotka sisältää alfa ja beeta soluja. Alfasolut erittävät glukakonia, joka käynnistää maksan glykogeenin pilkkoutumisen ja näin nostaa verensokeria. Beetasoluista erittyy insuliini ja se tehostaa glukoosin kulkua erityisesti lihas- ja rasvasoluihin (huom. ei aivoihin) ja veren glukoosipitoisuus laskee. Parasympaattinen hermosto stimuloi insuliinin ja glukagonin eritystä, kun taas sympaattinen inhboi insuliinin eritystä mutta stimuloi kuitenkin glukagonia. Diabetes mellistus on sairaus ryhmä joka koostuu energia-aineenvaihdunnan häiriöistä. Vahvasti perinnöllinen ja sitä on kahta tyyppiä 1 ja 2. Kohonnut verensokeri haittaa elimistöä mm. tarttuu elimistön proteiineihin, jolloin niiden toiminta häiriintyy ja muuttuu, sekä pahimmillaan johtaa vaurioihin. Tämä vaikutus erityisesti: Silmien verkkokalvolla, munuaisissa, hermosoluissa ja valtimoissa. Huonossa jamassa oleva diabetes vaikuttaa myös rasva-aineenvaihdunnan häiriöihin.
SukupuolirauhasetEli gonadit tuottavat sukurauhashormoneita. Naisilla munasarja tuottaa estrogeeniä ja progesteronia, sekä miehellä kivekset testosteronia. Vaikuttavat mm. lisääntymiseen, psyykkeeseen, karvoitukseen, ihoon ja rauhasiin, luuston kasvuun ja kasvulevyjen umpeutumiseen. Myös voimakas anabolinen, eli kasvuvaikutus. D-vitamiinia valmistetaan ihossa UV-valon vaikutuksesta ja se muuntuu eri vaiheiden kautta kalsitrioliksi, joka lisää kalsiumin imeytymistä suolistosta, jolloin plasman kalsium kasvaa.
KudoshormonitOvat hormonien kaltaisia aineita, mutta niitä eritetään suoraan kudosnesteeseen eli on parakriinista eritystä. Kudohormoneita on lukuisia ja ne vaikuttavat mm. solun kasvuun ja erilaistumiseen (myös nimitys: kasvutekijät). Tärkeimpiä kudoshormoneja on: prostaglandiinit, jotka aiheuttavat supistumista tai laukeamista verisuonissa, keuhkoputkissa tai kohdussa. Tromboksaanit, jotka vaikuttavat verihiutaleitten aggrekaatioon. Leukotrieenit ovat tulehdusten ja allergisten reaktioiden välittäjiä. Histamiini on vasodilaattori, sekä lisää mahahapon eritystä. Serotoniini supistaa verisuonia ja ns. aivojen välittäjäaine. NO voi toimia kudoshormonina, toisiolähettinä tai hermoston välittäjäaineena.
Eritys
irtsan eritys ja vesitasapainoIhmisessä on noin 60% vettä ja loput kiinteitä aineita (ioneja, lipidejä, proteiineja jne.). Vedestä ⅔ on solun sisällä ja loput ⅓ kudosnesteessä, plasmassa ja imuteissä. Aineenvaihduntareaktiot tapahtuvat siis pääasiassa vesifaasissa. Veden liikkeet elimistössä tapahtuvat osmoosilla passiivisesti ja nämä liikkeet ovat yhteydessä elektrolyyttien liikkeiden kanssa. Aineenvaihdunnassa ylimääräiset aineet joko pissataan ulos tai kakitaan pois. Myös hikoilemalla voidaan poistaa aineita. Vedenmäärän homeastaasi on solujen toiminnalle välttämätöntä. Kuona-aineiden poistossa on munuaisten diureesilla tärkeä rooli
Munuaisten tärkeimmät tehtävät ovat:
Munuaisia ympäröi sidekudoskotelo ja rasvakerros. Munuaisessa on kuorikerros ja sen sisällä pyramideista koostunut ydinkerros. Munuaispyramidi laskee munuaisaltaasta haarautuvaan munuaispikariin. Munuaisportin kautta kulkee munuais laskimo- ja valtimo, sekä virtsajohdin.
Nefroni on toiminnallinen yksikkö, joita yksi munuainen sisältää n. miljoona kpl. Koostuu pääasiassa munuaiskotelosta, jossa munuaiskeräne sekä munuaistiehyeestä jossa proksimaalinen- ja distaalinen kiemuratiehtyt sekä henlen linko. Distaalinen kiemuratiehyt laskee kokoojaputkiin josta edelleen munuaisaltaaseen, eli noin 4000 nerfronia laskee aina yhteen kokoojaputkeen.
Munuaiskeränen on kahden valtimon eli tuoja- ja viejätiehyteen välissä, jossa kovalla paineella tapahtuu suodatus. Munuaiskeräsen kapillaarien seinämässä on kolme kerrosta jotka osallistuvat suodattamiseen. 1. Endoteelisolut, jossa on reikiä. 2. Tyvikalvo keskimmäisenä kerroksena. 3. Epiteelisolut jossa runsaasti ulokkeita.
Proksimaalinen tubulus on munuaistiehyen alkuosa, jota verhoaa mikrovilluksia sisältävä kuutioepiteeli. Siinä on paljon aktiivista toimintaa. Henlen lingon keskiosa on levyepiteeliä ja siinä on passiivista toimintaa, lingon laskeva osa läpäisee vettä ja nakkelia, mutta nouseva osa ainoastaan nakkelia. Distaalitubulus on taas mikrovilluksista kuutioepiteeliä ja siinä on aktiivista toimintaa. Distaalinen tubulus kiertyy lähelle omaa munuaiskerästä eli glomerulusta. Eli muista että muuten villuksinen lieriöepiteeli rööri paitsi henlen lingon osalta.
VirtsanmuodostusNefronit toimivat kolmessa eri vaiheessa, jotka ovat suodatus, absorptio ja eritys.
Lopullinen virtsan väkevyys määräytyy kokoojaputkissa, jossa mm. ADH (antidiureettinen hormoni) vähentää veden erittymistä akvaporiinien avulla.
Virtsaa erittyy ulos asti 1-2 litraa päivässä ja se on pääasiassa vettä 95% ja siihen liuenneita aineita. Liuenneita aineita on mm.
muuta sedimenttiä eli roskaa tai mikrobeja. Virtsan happamuus vaihtelee mutta pH on osimoilleen 6 vaiheilla. Lihapitoinen ravinto lisää happamuutta ja hedelmät emäksisyyttä. Virtsan kellertävä väri johtuu sapen väriaineista (bilirubiini). Normaalisti virtsa on steriiliä.
Munuaisten tuoja, ja viejäsuonet reagoivat herkästi verenpaineen muutoksiin ja ovat näin keskeinen säätelijä virtsanerityksessä. Hermostollinen säätely melko vähäistä (sympaattinen hermosto supistaa munuaisvaltimoita). Hormonaaliset tekijät säätelevät mm. ADH vähentää veden erittymistä virtsaan ja aldosteroni vähentää veden sekä natriumin eritystä virtsaan.
Virtsateihin kuuluvat mm.
Selkäytimen alaosassa on virtsaamiskeskus johon virtsaamisheijaste menee. Heijaste tulee rakon venymisestä. Pikkulapsilla toiminto on aluksi refleksi, eli tyhjenee kun on täynnä, mutta sitten lapsi oppii käyttämään heijastettaan tahdonalaisesti.
Elimistöön kertyy paljon vetyioneja aineenvaihdunnan sivutuotteena ja ne erittyy virtsassa pois. Munuaistubulusten solut osallistuvat näiden aineiden siirtoon tubuluksen luumeniin. Osan vetyioneista vetypumppu siirtää suodokseen, jossa ne reagoivat vetykarbonaatin kanssa vedeksi ja hiilidioksidiksi.
Munuaisten tärkeimmät tehtävät ovat:
- Nestetasapainon ylläpito
- Kuona-aineiden poisto
- Happo-Emästasapainon ylläpito
- Erytropoietiinin tuotto
- Verenpaineen säätely (reniini)
- D-vitamiini aineenvaihdunta
Munuaisia ympäröi sidekudoskotelo ja rasvakerros. Munuaisessa on kuorikerros ja sen sisällä pyramideista koostunut ydinkerros. Munuaispyramidi laskee munuaisaltaasta haarautuvaan munuaispikariin. Munuaisportin kautta kulkee munuais laskimo- ja valtimo, sekä virtsajohdin.
Nefroni on toiminnallinen yksikkö, joita yksi munuainen sisältää n. miljoona kpl. Koostuu pääasiassa munuaiskotelosta, jossa munuaiskeräne sekä munuaistiehyeestä jossa proksimaalinen- ja distaalinen kiemuratiehtyt sekä henlen linko. Distaalinen kiemuratiehyt laskee kokoojaputkiin josta edelleen munuaisaltaaseen, eli noin 4000 nerfronia laskee aina yhteen kokoojaputkeen.
Munuaiskeränen on kahden valtimon eli tuoja- ja viejätiehyteen välissä, jossa kovalla paineella tapahtuu suodatus. Munuaiskeräsen kapillaarien seinämässä on kolme kerrosta jotka osallistuvat suodattamiseen. 1. Endoteelisolut, jossa on reikiä. 2. Tyvikalvo keskimmäisenä kerroksena. 3. Epiteelisolut jossa runsaasti ulokkeita.
Proksimaalinen tubulus on munuaistiehyen alkuosa, jota verhoaa mikrovilluksia sisältävä kuutioepiteeli. Siinä on paljon aktiivista toimintaa. Henlen lingon keskiosa on levyepiteeliä ja siinä on passiivista toimintaa, lingon laskeva osa läpäisee vettä ja nakkelia, mutta nouseva osa ainoastaan nakkelia. Distaalitubulus on taas mikrovilluksista kuutioepiteeliä ja siinä on aktiivista toimintaa. Distaalinen tubulus kiertyy lähelle omaa munuaiskerästä eli glomerulusta. Eli muista että muuten villuksinen lieriöepiteeli rööri paitsi henlen lingon osalta.
VirtsanmuodostusNefronit toimivat kolmessa eri vaiheessa, jotka ovat suodatus, absorptio ja eritys.
- Glomeruluksesta suodattuu päivässä 150litraa alkuvirtsaa, joka vastaa koostumukseltaan plasmaa mutta ei sisällä proteiineja. Suurin osa palautuu elimistöön takaisin myöhemmissä absorptiovaiheissa.
- Munuaistiehyen eli proksimaalisen tubuluksen alkuosassa imeytyy vedestä sekä suoloista takaisin 65%, jolloin suodos säilyy isotonisena (fysiologisena). Henlen lingon laskevassa ohuessa osassa imeytyy vettä takaisin munuaisytimeen passiivisesti konsentraatioeron suuntaan, koska munuaisytimessä eli putkiston ulkopuolella on korkeampi väkevyys, niin vesi pyrkii sinne päin. Kun taas henlen lingon nousevassa osassa nakkelilla on väkevyyseroa ja se pyrkii siirtymään sinne missä on laimeammat olot.
- Munuaisten loppusosasta poistetaan aktiivisesti kaliumioneja ja elimistöön takaisin imetyy nakkelia sekä vettä passiivisesti. Lisäksi urea reabsorpoituu kokoojaputkista takaisin ytimeen (hyperosmoottisuuden ylläpito).
Lopullinen virtsan väkevyys määräytyy kokoojaputkissa, jossa mm. ADH (antidiureettinen hormoni) vähentää veden erittymistä akvaporiinien avulla.
Virtsaa erittyy ulos asti 1-2 litraa päivässä ja se on pääasiassa vettä 95% ja siihen liuenneita aineita. Liuenneita aineita on mm.
- Urea eli virtsa-aine, eli proteiinien aineenvaihdunta tuote. Osuus yli puolet liuenneista aineista.
- Kreatiniini joka on kreatiinin hajoamistuote lihaskudoksissa.
- Uraatti eli virtsahappo joka on nukleotidien metabolian tuote.
- Elektrolyyttejä mm. ammoniumionit, fosfaatit, orgaaniset rikkiyhdisteet, Na, K, Cl, Ca ym.
muuta sedimenttiä eli roskaa tai mikrobeja. Virtsan happamuus vaihtelee mutta pH on osimoilleen 6 vaiheilla. Lihapitoinen ravinto lisää happamuutta ja hedelmät emäksisyyttä. Virtsan kellertävä väri johtuu sapen väriaineista (bilirubiini). Normaalisti virtsa on steriiliä.
Munuaisten tuoja, ja viejäsuonet reagoivat herkästi verenpaineen muutoksiin ja ovat näin keskeinen säätelijä virtsanerityksessä. Hermostollinen säätely melko vähäistä (sympaattinen hermosto supistaa munuaisvaltimoita). Hormonaaliset tekijät säätelevät mm. ADH vähentää veden erittymistä virtsaan ja aldosteroni vähentää veden sekä natriumin eritystä virtsaan.
Virtsateihin kuuluvat mm.
- Munuaisallas ja munuaispikari
- Virtsajohtimet joissa on myös peristaltiikkaa.
- Virtsarakko joka on sileälihas pussi, jonka alapintaan virtsajohtimet ja virtsaputki liittyy.
- Virtsaputki joka on naisilla lyhyempi kuin miehillä.
Selkäytimen alaosassa on virtsaamiskeskus johon virtsaamisheijaste menee. Heijaste tulee rakon venymisestä. Pikkulapsilla toiminto on aluksi refleksi, eli tyhjenee kun on täynnä, mutta sitten lapsi oppii käyttämään heijastettaan tahdonalaisesti.
Elimistöön kertyy paljon vetyioneja aineenvaihdunnan sivutuotteena ja ne erittyy virtsassa pois. Munuaistubulusten solut osallistuvat näiden aineiden siirtoon tubuluksen luumeniin. Osan vetyioneista vetypumppu siirtää suodokseen, jossa ne reagoivat vetykarbonaatin kanssa vedeksi ja hiilidioksidiksi.
