PGO taak 5 Een helder moment
Moeilijke begrippen:
Uitscheiding= proces waarbij een organisme overtollige afvalstoffen uit
lichaamsvloeistof aan de omgeving kwijtraakt, ten behoeve van handhaving van
het fysiologisch evenwicht van het organisme.
Voedingsstoffen= bouwstenen van de voedingsmiddelen.
Dunne darm= zorgt ervoor dat voedsel verteerd wordt en dat belangrijke
voedingsstoffen worden opgenomen in het lichaam.
Mechanisme= dit verwijst naar de processen van systemen die betrokken zijn
van een bepaald fenomeen in dit geval uitscheiding.
Coördinatie
Probleemstelling:
Hoe beïnvloeden de voedingsstoffen en afvalstoffen die via de dunne darm het
lichaam binnenkomen het proces van uitscheiding en wat zijn de mechanismen
hierachter? Deelvragen:
1. Bouw, werking en functie van de dunne darm?
2. Bouw, werking en functie van de lever?
3. Bouw, werking en functie van de nieren? En de hormonale aansturing.
4. Hoe komen voedingsstoffen in het bloed terecht?
5. Hoe worden afvalstoffen getransporteerd in het bloed en welke organen
hebben hier werking op?
6. Op welke manier worden afvalstoffen uiteindelijk uit het lichaam verwijderd?
En hoe worden deze processen gereguleerd?
7. Wat is osmoregulatie en hoe werkt het in het lichaam?
1. Bouw, werking en functie van de dunne darm
de meeste enzymatische hydrolyse van macromoleculen uit voedsel plaats in de
dunne darm. De naam van dit orgaan verwijst naar de kleine diameter in
vergelijking met de dikke darm, niet naar de lengte. De dunne darm is in feite het
langste compartiment van het spijsverteringskanaal: bij mensen ruim 6 meter
lang. De eerste 25 cm (10 inch) van de dunne darm vormt de twaalfvingerige
darm. Het is hier dat chyme uit de maag zich vermengt met
spijsverteringssappen uit de alvleesklier, lever en galblaas, evenals met
kliercellen van de darmwand zelf.
Wanneer de spijsvertering grotendeels voltooid is, verplaatst de inhoud van de
twaalfvingerige darm zich via peristaltiek naar het jejunum en het ileum, de
resterende delen van de dunne darm. Daar vindt de opname van voedingsstoffen
plaats via de binnenkant van de darm. Grote plooien in het slijmvlies omringen
de darm en zijn bezaaid met vingervormige uitsteeksels die villi worden genoemd
,(enkelvoud, villus). Binnen de villi heeft elke epitheelcel vele microscopische
uitsteeksels, of microvilli, die naar het darmlumen gericht zijn. Deze epitheliale
microvilli hebben een penseelachtig uiterlijk dat wordt weerspiegeld in de naam
penseelrand. De celwand bestaat uit fosfolipiden en transportkanalen. Samen
hebben de plooien, villi en microvilli een oppervlakte van 200–300 m2, ongeveer
zo groot als een tennisbaan. Dit enorme oppervlak is een evolutionaire
aanpassing die de snelheid van de opname van voedingsstoffen aanzienlijk
verhoogt.
Afhankelijk van de voedingsstof kan het transport door de epitheelcellen passief
of actief zijn. De suikerfructose beweegt zich bijvoorbeeld d.m.v. diffusie langs de
concentratiegradiënt van het lumen van de dunne darm naar de epitheelcellen.
Van daaruit verlaat fructose het basale oppervlak en wordt geabsorbeerd in
microscopisch kleine bloedvaten, of haarvaten, in de kern van elke villus. Andere
voedingsstoffen, waaronder aminozuren, kleine peptiden, vitamines en de
meeste glucosemoleculen, komen de epitheelcellen van de villus binnen door
tegen concentratiegradiënten in te worden gepompt. Dit actieve transport maakt
veel meer opname van deze voedingsstoffen mogelijk dan mogelijk zou zijn met
alleen passieve diffusie
De haarvaten en aderen die voedselrijk bloed wegvoeren van de villi komen
samen in de hepatische poortader, een bloedvat dat rechtstreeks naar de lever
leidt. Vanuit de lever reist het bloed naar het hart en vervolgens naar andere
weefsels en organen. Deze regeling heeft twee belangrijke functies. Ten eerste
zorgt het ervoor dat de lever de distributie van voedingsstoffen naar de rest van
het lichaam kan reguleren. Omdat de lever veel organische voedingsstoffen
omzet in verschillende vormen voor gebruik elders, kan het bloed dat de lever
verlaat een heel andere voedingsstoffenbalans hebben dan het bloed dat de
lever binnenkomt. Ten tweede zorgt deze regeling ervoor dat de lever giftige
stoffen kan verwijderen voordat deze breed kunnen circuleren. De lever is de
belangrijkste plaats voor het ontgiften van veel organische moleculen die vreemd
zijn aan het lichaam, zoals medicijnen, en bepaalde metabolische afvalproducten.
, Hoewel veel voedingsstoffen de dunne
darm via de bloedbaan verlaten en door
de lever gaan voor verwerking, volgen
sommige producten van de vertering
van vet (triglyceriden, ook bekend als
triacylglycerol) een ander pad (Figuur
42.13). Hydrolyse van een vet door
lipase in de dunne darm genereert
vetzuren en een monoglyceride (glycerol
gekoppeld aan een vetzuur). Deze
producten worden geabsorbeerd door
epitheelcellen en gerecombineerd tot
triglyceriden. Vervolgens worden ze
bedekt met fosfolipiden, cholesterol en
eiwitten, waardoor bolletjes worden
gevormd die chylomicronen worden
genoemd.
Bij het verlaten van de dunne darm
komen chylomicronen eerst een lacteaal
binnen, een vat in de kern van elke
villus. Lacteals maken deel uit van het
lymfestelsel van gewervelde dieren, een
netwerk van bloedvaten gevuld met een
heldere vloeistof die lymfe wordt
genoemd. Beginnend bij de lacteals gaat
de lymfe die de chylomicronen bevat
naar de grotere bloedvaten van het
lymfestelsel en uiteindelijk naar de grote
aderen die het bloed rechtstreeks naar
het hart terugvoeren.
Naast het opnemen van voedingsstoffen,
herstelt de dunne darm ook water en
ionen. Elke dag consumeert een persoon
ongeveer 2 liter water en scheidt nog
eens 7 liter spijsverteringssappen af in
het spijsverteringskanaal. Normaal
gesproken wordt op 0,1 liter na alles
opnieuw geabsorbeerd, meestal in de
dunne darm. Er is geen mechanisme voor actief transport van water. In plaats
daarvan wordt water opnieuw geabsorbeerd door osmose wanneer natrium en
andere ionen uit het lumen van de dunne darm worden gepompt.
Moeilijke begrippen:
Uitscheiding= proces waarbij een organisme overtollige afvalstoffen uit
lichaamsvloeistof aan de omgeving kwijtraakt, ten behoeve van handhaving van
het fysiologisch evenwicht van het organisme.
Voedingsstoffen= bouwstenen van de voedingsmiddelen.
Dunne darm= zorgt ervoor dat voedsel verteerd wordt en dat belangrijke
voedingsstoffen worden opgenomen in het lichaam.
Mechanisme= dit verwijst naar de processen van systemen die betrokken zijn
van een bepaald fenomeen in dit geval uitscheiding.
Coördinatie
Probleemstelling:
Hoe beïnvloeden de voedingsstoffen en afvalstoffen die via de dunne darm het
lichaam binnenkomen het proces van uitscheiding en wat zijn de mechanismen
hierachter? Deelvragen:
1. Bouw, werking en functie van de dunne darm?
2. Bouw, werking en functie van de lever?
3. Bouw, werking en functie van de nieren? En de hormonale aansturing.
4. Hoe komen voedingsstoffen in het bloed terecht?
5. Hoe worden afvalstoffen getransporteerd in het bloed en welke organen
hebben hier werking op?
6. Op welke manier worden afvalstoffen uiteindelijk uit het lichaam verwijderd?
En hoe worden deze processen gereguleerd?
7. Wat is osmoregulatie en hoe werkt het in het lichaam?
1. Bouw, werking en functie van de dunne darm
de meeste enzymatische hydrolyse van macromoleculen uit voedsel plaats in de
dunne darm. De naam van dit orgaan verwijst naar de kleine diameter in
vergelijking met de dikke darm, niet naar de lengte. De dunne darm is in feite het
langste compartiment van het spijsverteringskanaal: bij mensen ruim 6 meter
lang. De eerste 25 cm (10 inch) van de dunne darm vormt de twaalfvingerige
darm. Het is hier dat chyme uit de maag zich vermengt met
spijsverteringssappen uit de alvleesklier, lever en galblaas, evenals met
kliercellen van de darmwand zelf.
Wanneer de spijsvertering grotendeels voltooid is, verplaatst de inhoud van de
twaalfvingerige darm zich via peristaltiek naar het jejunum en het ileum, de
resterende delen van de dunne darm. Daar vindt de opname van voedingsstoffen
plaats via de binnenkant van de darm. Grote plooien in het slijmvlies omringen
de darm en zijn bezaaid met vingervormige uitsteeksels die villi worden genoemd
,(enkelvoud, villus). Binnen de villi heeft elke epitheelcel vele microscopische
uitsteeksels, of microvilli, die naar het darmlumen gericht zijn. Deze epitheliale
microvilli hebben een penseelachtig uiterlijk dat wordt weerspiegeld in de naam
penseelrand. De celwand bestaat uit fosfolipiden en transportkanalen. Samen
hebben de plooien, villi en microvilli een oppervlakte van 200–300 m2, ongeveer
zo groot als een tennisbaan. Dit enorme oppervlak is een evolutionaire
aanpassing die de snelheid van de opname van voedingsstoffen aanzienlijk
verhoogt.
Afhankelijk van de voedingsstof kan het transport door de epitheelcellen passief
of actief zijn. De suikerfructose beweegt zich bijvoorbeeld d.m.v. diffusie langs de
concentratiegradiënt van het lumen van de dunne darm naar de epitheelcellen.
Van daaruit verlaat fructose het basale oppervlak en wordt geabsorbeerd in
microscopisch kleine bloedvaten, of haarvaten, in de kern van elke villus. Andere
voedingsstoffen, waaronder aminozuren, kleine peptiden, vitamines en de
meeste glucosemoleculen, komen de epitheelcellen van de villus binnen door
tegen concentratiegradiënten in te worden gepompt. Dit actieve transport maakt
veel meer opname van deze voedingsstoffen mogelijk dan mogelijk zou zijn met
alleen passieve diffusie
De haarvaten en aderen die voedselrijk bloed wegvoeren van de villi komen
samen in de hepatische poortader, een bloedvat dat rechtstreeks naar de lever
leidt. Vanuit de lever reist het bloed naar het hart en vervolgens naar andere
weefsels en organen. Deze regeling heeft twee belangrijke functies. Ten eerste
zorgt het ervoor dat de lever de distributie van voedingsstoffen naar de rest van
het lichaam kan reguleren. Omdat de lever veel organische voedingsstoffen
omzet in verschillende vormen voor gebruik elders, kan het bloed dat de lever
verlaat een heel andere voedingsstoffenbalans hebben dan het bloed dat de
lever binnenkomt. Ten tweede zorgt deze regeling ervoor dat de lever giftige
stoffen kan verwijderen voordat deze breed kunnen circuleren. De lever is de
belangrijkste plaats voor het ontgiften van veel organische moleculen die vreemd
zijn aan het lichaam, zoals medicijnen, en bepaalde metabolische afvalproducten.
, Hoewel veel voedingsstoffen de dunne
darm via de bloedbaan verlaten en door
de lever gaan voor verwerking, volgen
sommige producten van de vertering
van vet (triglyceriden, ook bekend als
triacylglycerol) een ander pad (Figuur
42.13). Hydrolyse van een vet door
lipase in de dunne darm genereert
vetzuren en een monoglyceride (glycerol
gekoppeld aan een vetzuur). Deze
producten worden geabsorbeerd door
epitheelcellen en gerecombineerd tot
triglyceriden. Vervolgens worden ze
bedekt met fosfolipiden, cholesterol en
eiwitten, waardoor bolletjes worden
gevormd die chylomicronen worden
genoemd.
Bij het verlaten van de dunne darm
komen chylomicronen eerst een lacteaal
binnen, een vat in de kern van elke
villus. Lacteals maken deel uit van het
lymfestelsel van gewervelde dieren, een
netwerk van bloedvaten gevuld met een
heldere vloeistof die lymfe wordt
genoemd. Beginnend bij de lacteals gaat
de lymfe die de chylomicronen bevat
naar de grotere bloedvaten van het
lymfestelsel en uiteindelijk naar de grote
aderen die het bloed rechtstreeks naar
het hart terugvoeren.
Naast het opnemen van voedingsstoffen,
herstelt de dunne darm ook water en
ionen. Elke dag consumeert een persoon
ongeveer 2 liter water en scheidt nog
eens 7 liter spijsverteringssappen af in
het spijsverteringskanaal. Normaal
gesproken wordt op 0,1 liter na alles
opnieuw geabsorbeerd, meestal in de
dunne darm. Er is geen mechanisme voor actief transport van water. In plaats
daarvan wordt water opnieuw geabsorbeerd door osmose wanneer natrium en
andere ionen uit het lumen van de dunne darm worden gepompt.
