3 - Fizyoloji GI. Kanalda Emilim GI. KANALDA EMİLİM Prof. Dr. Meral AŞÇIOĞLU Prof. Dr. Meral AŞÇIOĞLU GI kanalda emilim; sindirim ürünlerinin GI kanalda emilim; sindirim ürünlerinin lümenden kana geçişidir. lümenden kana geçişidir. Emilim yoğun olarak ince Emilim yoğun olarak ince bağırsaklarda gerçekleşir. bağırsaklarda gerçekleşir. Emilimin ince bağırsaklarda çok iyi bir Emilimin ince bağırsaklarda çok iyi bir şeklide gerçekleşmesi, intestinal şeklide gerçekleşmesi, intestinal mukozada emilim yüzeyini artıran özel mukozada emilim yüzeyini artıran özel yapılarla sağlanır. yapılarla sağlanır. İnce bağırsaklarda emilim yüzeyini İnce bağırsaklarda emilim yüzeyini artıran yapılar: artıran yapılar: 1. Yakınlaşan valvüller: Keckring kıvrımları 1. Yakınlaşan valvüller: Keckring kıvrımları Özellikle duodenum ve jejunumda 8 mm’lik Özellikle duodenum ve jejunumda 8 mm’lik çıkıntılar yaparlar. çıkıntılar yaparlar. emilim yüzeyini 3 kat artırırlar. emilim yüzeyini 3 kat artırırlar. 2. Villuslar emilim yüzeyini 10 kat artırırlar. 2. Villuslar emilim yüzeyini 10 kat artırırlar. 3. Mikrovilluslar emilim yüzeyini 20 kat 3. Mikrovilluslar emilim yüzeyini 20 kat artırırlar. artırırlar. Bu yapılar yüzey alanın toplam 600 kat Bu yapılar yüzey alanın toplam 600 kat artmasını sağlayarak incebağırsaklarda 250 artmasını sağlayarak incebağırsaklarda 250 m m 2 2 ’lik bir yüzey alan oluştururlar. ’lik bir yüzey alan oluştururlar. İnce bağırsaklarda günde ortalama İnce bağırsaklarda günde ortalama birkaç yüz gram ............. birkaç yüz gram ............. CH CH 100 g. ................................ 100 g. ................................ Yağ Yağ 50 50- -100 g. ............................. 100 g. ............................. Aminoasit Aminoasit 7 7- -8 lt. ................................... 8 lt. ................................... Su Su emilimi gerçekleştirilir. emilimi gerçekleştirilir. Ancak kapasite bunun çok daha Ancak kapasite bunun çok daha üstündedir. üstündedir. Suyun emilimi: Suyun emilimi: İnce bağırsaklara gelen, günlük su miktarı İnce bağırsaklara gelen, günlük su miktarı yaklaşık 9 lt.’dir. Bunun 7 yaklaşık 9 lt.’dir. Bunun 7- -7,5 lt’si ince 7,5 lt’si ince bağırsaklarda, 1 bağırsaklarda, 1- -1,5 lt’si kolonda emilir. 1,5 lt’si kolonda emilir. Suyun emilimi ozmozla gerçekleştirilir. Suyun emilimi ozmozla gerçekleştirilir. Mideden duodenuma hiperozmotik kimus Mideden duodenuma hiperozmotik kimus geçtiğinde,duodenumda suyun geçişi geçtiğinde,duodenumda suyun geçişi önce lümene doğrudur. önce lümene doğrudur. Duodenumda izoozmotiklik Duodenumda izoozmotiklik sağlandıktan sonra suyun emilimi sağlandıktan sonra suyun emilimi diğer maddelerle eşzamanlı olarak ve diğer maddelerle eşzamanlı olarak ve ozmolariteyi sabit tutacak şekilde ozmolariteyi sabit tutacak şekilde gerçekleşir. Difüzyon daha çok gerçekleşir. Difüzyon daha çok hücreler arası sıkı bağlantılardan hücreler arası sıkı bağlantılardan paraselüler taşınma şeklinde çok az da paraselüler taşınma şeklinde çok az da hücreler üzerinden transselüler hücreler üzerinden transselüler taşınma şeklinde gerçekleşir. taşınma şeklinde gerçekleşir. Kolonda emilemeyip feçesle atılan su Kolonda emilemeyip feçesle atılan su miktarı yaklaşık 150 ml’dir. miktarı yaklaşık 150 ml’dir. İyonların emilimi İyonların emilimi Sodyum emilimi: Sodyum emilimi: Besinlerle alınan günlük Na Besinlerle alınan günlük Na + + ........ 5 ........ 5- -8 g. 8 g. Salgılardan kaynaklanan Na Salgılardan kaynaklanan Na + + .........20 .........20- -30 g. 30 g. Kanaldaki Na Kanaldaki Na + + ’un hemen hepsi emilir, ’un hemen hepsi emilir, feçesle atılan miktar 1 meq kadardır. feçesle atılan miktar 1 meq kadardır. Na Na + + ’nınLümenden hücre içine geçişi: ’nınLümenden hücre içine geçişi: * kolaylaştırılmış difüzyon, * kolaylaştırılmış difüzyon, * sekonderaktiftransport * sekonderaktiftransport- -ikincil etkin taşıma , ikincil etkin taşıma , * H * H + + , K , K + + la değişimli olarak aktiftransport la değişimli olarak aktiftransport- - etkin taşıma ile sağlanır. etkin taşıma ile sağlanır. İkincil etkin taşınma aminoasitler veya İkincil etkin taşınma aminoasitler veya monosakkaritlerle birlikte özel taşıyıcılar monosakkaritlerle birlikte özel taşıyıcılar tarafından gerçekleştirilir. tarafından gerçekleştirilir. Sodyum emilimi etkin olarak jejunumda Sodyum emilimi etkin olarak jejunumda gerçekleştirilir. gerçekleştirilir. Aldosteron; özellikle kişide su kaybı Aldosteron; özellikle kişide su kaybı varsa Na varsa Na + + emilimi ile ilgili tüm emilimi ile ilgili tüm işlergeleri uyarır. Na işlergeleri uyarır. Na + + emilimini Cl emilimini Cl - - ün, ün, diğer bazı iyonların ve suyun emilimi diğer bazı iyonların ve suyun emilimi izler. izler. Hücre içinden interselüler alana Hücre içinden interselüler alana geçiş Na geçiş Na + + K K + + ATP az aracılığında ATP az aracılığında etkin taşıma ile olup hücre içi değer etkin taşıma ile olup hücre içi değer 50 mEq/L de tutulup lümenden 50 mEq/L de tutulup lümenden hücreye geçişin sürekliliği sağlanır. hücreye geçişin sürekliliği sağlanır. HCO HCO - - 3 3 emilimi: emilimi: İncebağırsağın üst bölgelerinde salgılanan İncebağırsağın üst bölgelerinde salgılanan HCO HCO - - 3 3 ın emilimi özellikle jejunumda ve ın emilimi özellikle jejunumda ve indirekt olarak gerçekleşir. indirekt olarak gerçekleşir. ? ? HCO HCO - - 3; 3; Na Na + + la değişimli olarak lümene la değişimli olarak lümene salgılanan H salgılanan H + + ları ile H ları ile H 2 2 CO CO 3 3 i oluşturur. i oluşturur. ? ? H H 2 2 CO CO 3; 3; H H 2 2 O ve CO O ve CO 2 2 ’e ayrışır. ’e ayrışır. ? ? CO CO 2 2 kolayca kana geçer. kolayca kana geçer. ekspirasyonla akciğerlerden atılır. ekspirasyonla akciğerlerden atılır. Ca Ca ++ ++ emilimi: emilimi: Besinlerle alınan kalsiyumun % 30 Besinlerle alınan kalsiyumun % 30- - 80’i emilir. 80’i emilir. Emilim ince bağırsakların tüm Emilim ince bağırsakların tüm bölümlerinde gerçekleştirilir. bölümlerinde gerçekleştirilir. Emilim etkin taşıma ile, az bir kısmı Emilim etkin taşıma ile, az bir kısmı için de pasifdifüzyonla=kendiliğinden için de pasifdifüzyonla=kendiliğinden sızma ile gerçekleşir. sızma ile gerçekleşir. Ca Ca ++ ++ ’un etkin taşıma ile emilimi; ’un etkin taşıma ile emilimi; PTH PTH etkisinde ve proksimal tübüllerde 25OH etkisinde ve proksimal tübüllerde 25OH- - kolekalsiferol (OH kolekalsiferol (OH- -Vit D Vit D 3 3 ) den oluşturulan 1,25 ) den oluşturulan 1,25 dihidroksikolekalsiferol ile artırılır. 1,25 dihidroksikolekalsiferol ile artırılır. 1,25 dihidroksikolekalsiferol mukoza hücrelerinde dihidroksikolekalsiferol mukoza hücrelerinde Ca Ca ++ ++ bağlayıcı proteinlerin sentezini artırarak bağlayıcı proteinlerin sentezini artırarak etkili olur. etkili olur. Kalsiyum bağlayıcı proteinler enterositlerin Kalsiyum bağlayıcı proteinler enterositlerin zarlarındaki (IMCal) ve sitozolündeki zarlarındaki (IMCal) ve sitozolündeki CaBP=kalbindinlerdir. CaBP=kalbindinlerdir. Besinlerle alınan Besinlerle alınan proteinler Ca proteinler Ca ++ ++ emilimini artırır; emilimini artırır; okzalatlar, fosfatlar, +2 değerli bazı iyonlar okzalatlar, fosfatlar, +2 değerli bazı iyonlar çözünmeyen kalsiyum tuzlarını oluşturdukları çözünmeyen kalsiyum tuzlarını oluşturdukları için emilimi azaltırlar.Bu tuzlar düşük pH’da için emilimi azaltırlar.Bu tuzlar düşük pH’da çözünürler mide ortamının asiditesi kalsiyum çözünürler mide ortamının asiditesi kalsiyum emeilimini artırır. emeilimini artırır. Kalsiyum enterositlerin sitozolünde Kalsiyum enterositlerin sitozolünde veziküller içinde de taşınır. veziküller içinde de taşınır. Kalsiyum bazolateral zardan Ca Kalsiyum bazolateral zardan Ca ++ ++ ATPaz ATPaz ile,Na ile,Na + + Ca Ca ++ ++ değiştirici kanallarla veya değiştirici kanallarla veya veziküllerdeki kalsiyum ekzositoz ile hücre veziküllerdeki kalsiyum ekzositoz ile hücre dışına çıkartılır. dışına çıkartılır. Kalbindinler hücre içindeki kalsiyumun Kalbindinler hücre içindeki kalsiyumun anyonlarla çözünmeyen tuzlar anyonlarla çözünmeyen tuzlar oluşturmasını engeller. oluşturmasını engeller. Demir emilimi Demir emilimi- -1 1 D Demir hayvansal gıdalarla hemoglobin ya da emir hayvansal gıdalarla hemoglobin ya da miyoglobin şeklinde alınır, bitkisel gıdalarla ise miyoglobin şeklinde alınır, bitkisel gıdalarla ise Fe Fe +3 +3 şeklinde alınır. şeklinde alınır. ? ? Ancak demir duodenum ve jejunumdan Fe Ancak demir duodenum ve jejunumdan Fe +2 +2 olarak olarak emilir. emilir. ? ? Mide asiti ve askorbat Fe Mide asiti ve askorbat Fe +3 +3 ü Fe ü Fe +2 +2 ’ye ’ye indirgeyerek emilimin gerçekleşmesini sağlar. indirgeyerek emilimin gerçekleşmesini sağlar. ? ? Fe Fe +2 +2 emilimi etkin taşıma ile olur. emilimi etkin taşıma ile olur. ? ? Hem kolaylaştırılmış taşıma ile hücreye alınıp Hem kolaylaştırılmış taşıma ile hücreye alınıp hemoksijenazla Fe hemden ayırılır . hemoksijenazla Fe hemden ayırılır . ? ? Hayvansal gıdalardaki demir pinositozla da Hayvansal gıdalardaki demir pinositozla da emilebilir. emilebilir. Demir Emilimi Demir Emilimi- -2 2 Fitik asit (tahıllarda bulunur), okzalatlar, Fitik asit (tahıllarda bulunur), okzalatlar, fosfatlar çözünmeyen demir bileşiklerini fosfatlar çözünmeyen demir bileşiklerini oluşturdukları için emilimi düşürürler. oluşturdukları için emilimi düşürürler. - - Enterositlerde Fe Enterositlerde Fe +2 +2 Fe Fe +3 +3 şeklinde oksitlenip şeklinde oksitlenip Fe bağlayıcı proteinlerle bağlanıp mobil Fe bağlayıcı proteinlerle bağlanıp mobil çözünebilen kısmı, Fe’in fazlası da apoferritin çözünebilen kısmı, Fe’in fazlası da apoferritin ile ferritini oluşturur. ile ferritini oluşturur. - - Özel taşıyıcı bir proteinle kana geçirilen Özel taşıyıcı bir proteinle kana geçirilen Fe Fe +++ +++ apotransferrinle bağlanıp transferrin apotransferrinle bağlanıp transferrin şeklinde kanda taşınır. şeklinde kanda taşınır. - - Dokulara geçtiğinde ise apoferritinle Dokulara geçtiğinde ise apoferritinle bağlanıp ferritin şeklinde depolanır. bağlanıp ferritin şeklinde depolanır. Demir emilim hızı vücut gereksinimine göre Demir emilim hızı vücut gereksinimine göre ayarlanır. İhtiyaç fazlası demirin emilimini ayarlanır. İhtiyaç fazlası demirin emilimini kısıtlayan işlerge mukoza bloku olarak bilinir.Bu kısıtlayan işlerge mukoza bloku olarak bilinir.Bu işlerge demirin enterositlerde ferritin olarak işlerge demirin enterositlerde ferritin olarak depolanan fazlasının hücrenin ölüp lümene depolanan fazlasının hücrenin ölüp lümene atılması sonunda feçesle atılması ile gerçekleşir.. atılması sonunda feçesle atılması ile gerçekleşir.. Demir emiliminin ihtiyaçtan ve ferritin şeklinde Demir emiliminin ihtiyaçtan ve ferritin şeklinde depolanabilecek miktardan fazla olması depolanabilecek miktardan fazla olması dokularda hemosiderin şeklinde çökmesine ve dokularda hemosiderin şeklinde çökmesine ve hemosideroza neden olur. hemosideroza neden olur. K K + + , Mg , Mg ++ ++ , Po , Po ? ? 4 4 lar lar ve diğer iyonlar da mukozadan ve diğer iyonlar da mukozadan genelde etkin taşıma ile emilirler. genelde etkin taşıma ile emilirler. Vitaminlerin emilimi: Vitaminlerin emilimi: ? ? Yağda çözünen vitaminlerin emilimi yağ Yağda çözünen vitaminlerin emilimi yağ emilimi ile eş zamanlı olarak yürütülür. emilimi ile eş zamanlı olarak yürütülür. ? ? Suda çözünen vitaminlerin emilimi daha Suda çözünen vitaminlerin emilimi daha hızlıdır. hızlıdır. ? ? Vitaminlerin büyük bir kısmı Vitaminlerin büyük bir kısmı incebağırsağın üst kısımlarında emilirken, incebağırsağın üst kısımlarında emilirken, Vit B Vit B 12 12 ileumdan muhtemelen özel ileumdan muhtemelen özel almaçlar aracılığı ile pinositozla ya da almaçlar aracılığı ile pinositozla ya da etkin taşıma ile emilir. Vit B etkin taşıma ile emilir. Vit B 12 12 emilimi için emilimi için R proteinlerine ve intrensek faktöre R proteinlerine ve intrensek faktöre gereksinim vardır. gereksinim vardır. Karbonhidratların emilimi: Karbonhidratların emilimi: ? ? Hemen hemen tamamı monosakkaridler Hemen hemen tamamı monosakkaridler şeklinde emilir. Çok azı disakkaritler şeklinde emilir. Çok azı disakkaritler şeklinde emilir. şeklinde emilir. ? ? Monosakkaritlerin çoğu özellikle heksozlar Monosakkaritlerin çoğu özellikle heksozlar ikincil etkin taşıma ile ve Na ikincil etkin taşıma ile ve Na + + la eş zamanlı la eş zamanlı olarak çeşitli sodyum bağımlı glukoz olarak çeşitli sodyum bağımlı glukoz taşıyıcıları (SGLT1) ile, ya da diğer taşıyıcıları (SGLT1) ile, ya da diğer taşıyıcılarla (GLUT2) , çok azı da (özellikle taşıyıcılarla (GLUT2) , çok azı da (özellikle pentozlar) basit difüzyonla=kendiliğinden pentozlar) basit difüzyonla=kendiliğinden sızma ile emilir. sızma ile emilir. ? ? Taşıyıcılar villuslardaki erişkin epitel Taşıyıcılar villuslardaki erişkin epitel hücrelerde bulunurlar. hücrelerde bulunurlar. Monosakkaritlerin taşınma hızları Monosakkaritlerin taşınma hızları farklıdır.Bu farklılık; taşımayı sağlayan farklıdır.Bu farklılık; taşımayı sağlayan taşıyıcıların farklılığından kaynaklanır. taşıyıcıların farklılığından kaynaklanır. Fruktoz enterositlere GLUT Fruktoz enterositlere GLUT- -5 aracılğı 5 aracılğı ile ve kolaylaştırılmış difüzyon ile ile ve kolaylaştırılmış difüzyon ile taşınır. taşınır. Hücre içindeki glükoz, fruktoz vb Hücre içindeki glükoz, fruktoz vb monosakkaritler bazolateral monosakkaritler bazolateral membrandan GLUT membrandan GLUT- -2 aracılığında 2 aracılığında kolaylaştırılmış difüzyonla kolaylaştırılmış difüzyonla ekstrasellüler sıvıya geçer. ekstrasellüler sıvıya geçer. İntestinal içerikteki glükoz hücreler İntestinal içerikteki glükoz hücreler arası bağlantılar üzerinden çözücü arası bağlantılar üzerinden çözücü sürüklemesi şeklinde de sürüklemesi şeklinde de ekstrasellüler sıvıya geçiş yapabilir. ekstrasellüler sıvıya geçiş yapabilir. Proteinlerin emilimi: Proteinlerin emilimi: ? ? Genellikle aminoasitler şeklinde emilirler. Genellikle aminoasitler şeklinde emilirler. ? ? A.A’lerin emiliminde ileum daha etkindir A.A’lerin emiliminde ileum daha etkindir ve taşınma etkin taşıma ile veya Na ve taşınma etkin taşıma ile veya Na + + la la eşzamanlı olarak ikincil etkin taşıma ile eşzamanlı olarak ikincil etkin taşıma ile sağlanır.Bu taşımada en az 5 taşıyıcı sağlanır.Bu taşımada en az 5 taşıyıcı görev alır,taşıyıcıların ikisi ayrıca Cl görev alır,taşıyıcıların ikisi ayrıca Cl - - de de gereksinim duyarlar. gereksinim duyarlar. ? ? Çok azı dipeptid ya da tripeptid şeklinde Çok azı dipeptid ya da tripeptid şeklinde ve öncelikle jejunumdan emilir ve öncelikle jejunumdan emilir.Dipeptid ya .Dipeptid ya da tripeptidlerin taşınması da tripeptidlerin taşınması Na Na + + yerine H yerine H + + ile ile birlikte olur. birlikte olur. ? ? Çok az da olsa bazı proteinlerin Çok az da olsa bazı proteinlerin endositozla emilimi de mümkündür. endositozla emilimi de mümkündür. ? ? Dipeptidlerin ve tripeptidlerin Dipeptidlerin ve tripeptidlerin emiliminde jejunum ileuma göre daha emiliminde jejunum ileuma göre daha etkindir. etkindir. ? ? A.A lerin bazolateral membranlardan A.A lerin bazolateral membranlardan çıkışı basit difüzyonla veya çıkışı basit difüzyonla veya kolaylaştırılmış difüzyonla olur.Bu kolaylaştırılmış difüzyonla olur.Bu işlemde görev alan en az 5 taşıyıcı işlemde görev alan en az 5 taşıyıcı vardır. vardır. İnce bağırsaklarda sindirilen ve İnce bağırsaklarda sindirilen ve emilen proteinlerin %50’si emilen proteinlerin %50’si besinlerden, %25’i sindirim besinlerden, %25’i sindirim sıvılarından , %25’i mukozal hücre sıvılarından , %25’i mukozal hücre döküntülerinden gelir. döküntülerinden gelir. İnce bağırsaklardaki proteinlerin %2 İnce bağırsaklardaki proteinlerin %2- - 5’i sindirim ve emilime 5’i sindirim ve emilime uğramaz,bunlar kolonda bakteri uğramaz,bunlar kolonda bakteri etkisi ile parçalanıp emilirler. etkisi ile parçalanıp emilirler. Dışkıdaki protein bakteri kaynaklıdır. Dışkıdaki protein bakteri kaynaklıdır. Yağların emilimi: Yağların emilimi: ? ? Yağ asitleri ve monogliseridler şeklinde Yağ asitleri ve monogliseridler şeklinde olur. olur. ? ? Mikrovillus yüzeyinde basit difüzyonla Mikrovillus yüzeyinde basit difüzyonla yada büyük zincirli yağ asitleri özel yada büyük zincirli yağ asitleri özel taşıyıcılarla hücreye alınır. taşıyıcılarla hücreye alınır. ? ? Hücreye alınan Hücreye alınan monogliseridler monogliseridler ve 10 ve 10- -12 12 karbon atomu içeren büyük zincirli yağ karbon atomu içeren büyük zincirli yağ asidleri hücre içinde düz endoplazmik asidleri hücre içinde düz endoplazmik retikulumda tekrar trigliseridlere retikulumda tekrar trigliseridlere dönüştürülür. dönüştürülür. Oluşan trigliseridler golgi apareyinde işlenirler kolesterol ve fosfolipidlerle apoprotein-B etkisinde şilomikronları oluşturup beta lipoprotein aracılığunda ekzositozla intersellüler alana, daha sonra da merkezi lakteal kanala geçip lenfatiklerle dolaşıma aktarılır. Kısa zincirli yağ asitleri doğrudan portal kana geçerler. ? ? Kolona geçen suyun büyük bir kısmı, Kolona geçen suyun büyük bir kısmı, iyonların ise hemen hemen tamamı emilir. iyonların ise hemen hemen tamamı emilir. ? ? Emilimin büyük bir kısmı kolonun Emilimin büyük bir kısmı kolonun proksimal yarısında gerçekleşir. proksimal yarısında gerçekleşir. ? ? Kolonda; aktif Na Kolonda; aktif Na + + emilimi, bunu izleyen emilimi, bunu izleyen pasif Cl pasif Cl - - difüzyonu vardır. difüzyonu vardır. ? ? Na Na + + ve Cl ve Cl - - emilimini suyun emilimi takip emilimini suyun emilimi takip eder. eder. ? ? HCO HCO - - 3 3 ise, ileumda ve kolonda aktif olarak ise, ileumda ve kolonda aktif olarak emilen Cl emilen Cl - - ile değişimli olarak salgılanır. ile değişimli olarak salgılanır. Kalın bağırsakta emilim: