Biochimia nutriiei I Digestia prezint procesele mecanice, chimice i biochimice care transform hrana n compui ce vor fi absorbii n organism.Cavitatea Bucal (CB) - saliva n practic medicinii dentare totalitatea structurilor din CB sunt desemnate ca sistem somatognat;alimentele prin procesul de masticaie i graie salivei formeaz bolul alimentar; Generaliti:

glandele salivare devars zilnic 1-2 l (0,5 ml/m) de saliv (cantitativ i calitativ), n dependen de natura elementelor ingerate; n norm este un lichid transparent ;pH salivei are reacie slab acid (6-7,4);densitatea salivei variaz ntre 1,002 1,012;vscozitatea este cuprins ntre 1,08 1,32 uniti, ea descrete de la glandelr sublingvale la cele submaxilare i parotide (foarte diluat);constantele sus numite se modific n anumite stri fiziologice i patologice;

Compoziia chimic a salivei:Ap: 99,4 99,5%Reziduu uscat: 0,5 0,6% 0,2% - substane anorganice; 0,3 0,4% - substane organice.

1. Substane anorganice:Sodiul (clorur, carbonat acid, fosfaii) concentraie cuprins ntre 6,917,41 mEq/l;Potasiu (clorur, sulfocianin) este mai concentrat dect n plasm i valoreaz ntre 820 mEq/l; Valorile oscilante diurne (maxim dimineaa i minime seara) corespund oscilaiei secreiei la nivelul mineralocorticoizilor.Calciul (carbonat i fosfat) este difuzibil (ionic) atinge concentraia de 3 mEq/l, o concentraie mai mic dect n plasm;

Srurile de calciu solubile n mediul acid, n cel alcalin precipit n interiorul canaliculelor excretoare ale glandelor salivare, genernd calculi salivari (sialolii); La pH mai jos de 6,5 survine dizolvarea n saliv a hidroxiapatitei, procesul e dependent de concentraia Ca2+;Fosfatul are o concentraie dubl fa de valoarea plasmatic i e prezent 80% n forma anorganic i 20% n cea organic, concentraia lui variaz cu vrsta, spre deosebire de calciu, ritm circadian i cu natura excitantului salivar.

Bicarbonatul acid neutralizeaz acizii din alimente sau cei produi local, sub aciunea florei bacteriene bucale, contribuind la prevenirea cariei dentare. Nivelul este de 5-10 mEq/l i fluctueaz n dependen de: debitul sanguin, tipul dietei, nivelul PaCO2 n snge, etc.;Fluorul are o valoare mic, variind n raport cu vrsta: la copil 0,006-0,015 mEq/l, la aduli oscileaz n jurul valorii de 0,005 mEq/l; i se atribuie rol de protecie mpotriva cariei dentare.

Sulfocianatul de Na sau K contribuie la eliminarea ionilor de CN rezultani din catabolismul protidic; concentraia normal de 3-7 mg%, crete la fumtori.Clorul are o concentraie in dependen de cea a clorului plasmatic, dar prezint variaii n funcie de glanda salivar;Iodul este extras din plasm de glandele salivare (o concentraie net superioar de 5-6 ori) i la fel ca i tiroida concentrndu-l, l excret.

2. Substane organice:constituientele importante sunt proteinele sintetizate local sau de genez plasmatic: serum-albumine, globulinele;mucinele salivare au o structur glicoproteic, conin diferite glucide i confer salivei o anumit vscozitate, lubrifiind bolul alimentar, protejeaz mucoasa salivar;

antigenele de grup sanguin, prezente la 80% din oameni sunt secretate de glandele sublinguale i prezint glicoproteine monocatenare, unde oligozaharidele se termin cu ramificaii purttoare ale determinanilor grupului sanguin (ABO).enzimele salivare:

amilaza are un pH optim de aciune ntre 6,7-6,9 i hidrolizeaz predominant amidonul (fiert sau copt) n prezena ionilor de clor i calciu. Ea este o -1,4-glucozidaz intern genernd maltoz, maltotioze i polimeri (dextrine);lizozimul mucoprotein (129 aminoacizi) secretat de glandele submandibulare, acionez hidrolitic asupra polizaharidelor din structura peretelui microbian atacnd legturile ozidice dintre N-acetil-glucozamin i ac.-N-acetilmuranic efect bacteriolitic.

bactericidina efect distructiv asupra lactobacilului, efectiv n prezena tiocianatului (SCN) ce servete ca cofactor;kalikreina secretat ca kalikreinogen de glandele parotide se activez prin proteoliz de un activator (parotide i saliv), favorizeaz creterea fluxului sanguin pentru meninerea secreiei salivare;lipaza important la nou nscut, unde realizeaz digestia a 50% din grsimile ingerate; activ i n mediul acid, hidroliznd TAG la DAG i AG;

se depistez i acidul lactic (crete n efort fizic), colesterol, vitamine, hormoni, glucide (preponderent glucoza);prin saliv se elimin: ureea (75-90% din concentraia plasmatic), acidul uric, creatinina, aminoacizi liberi.

Sucul gastric este un amestec al secreiei celulelor epiteliului mucoasei gastrice i ale glandelor stomacului;prezint un lichid incolor sau clar, izotonic cu plasm (1001-1011); are un pH 0,9-1,2 i osmolaritate 170-280 mOsm/l i punctul crioscopic ntre 0,55C - 0,60C; volumul diurn secretat e de 1,2 1,6 l i e dependent de alimentaie, i de ali factori ce influeneaz secreia gastric;

secreia gastric variaz n funcie de masa celulelor parietale i are variaii circadiene; se diminueaz odat cu atrofia mucoasei;conine 99,0 99,4% ap i 0,6 1,0% substane anorganice i organice (0,42 0,46%);mecanismul secreiei HCl de ctre celulele parietale (vezi n continuare);compoziia ionic difer n raport de rata volumului secretor; creterea antreneaz majorarea concentraiei de H+ cu reducerea semnificativ a Na+ i nesemnificativ a Cl- i K+;

substanele organice prezente sunt enzimele, mucusul, proteinele i factorul intrinsec;mucusul compus din macromolecule glicoproteice, proteine i mucopolizaharide protejeaz mucoasa gastric;polizaharidele sulfatate protejeaz mucoasa de activitatea proteolitic a sucului gastric;calitile protectoare sunt atribuite acidului N-acetil-neuraminic (ANANA);

n protecia mucoasei sunt implicate i prostaglandinele, sintetizate i secretate, amplificnd elaborarea mucusului i a secreiei de carbonat acid;sinteza de mucus este stimulat i de secretin, i colicistokinin;n cantiti mici este secretat i o glicoprotein neutr ce interacioneaz cu molecule de vitamin B12;secreia factorului intrinsec este corelat cu cea a HCl, ambele fiind produse de celulele parietale sub influena acelorai stimuli.

III. Sucul intestinalintestinul subiere este sediul principal al proceselor de digestie i absorbie;aici se desvresc degradarea produilor rezultani pn la substane simple, absorbabile;digestia intestinal se realizeaz n trei etape:extracelular, care se desfoar n lumenul intestinal cu formarea oligomerilor;membranar, care are loc la nivelul marginei n perie a enterocitelor, sub aciunea enzimelor existente la suprafaa membranei apicale, hidroliznd compuii pn la monomeri;

intracelular, unde oligomerii absorbii sunt scindai de enzimele citoplasmice i lizozomale cu generarea de monomeri;enzimele sunt inclavate n microviloziti i n interiorul enterocitelor i hidrolizeaz constituenii alimentari absorbii prin epiteliul intestinal;este izoosmotic cu plasma i conine Na+, K+, Ca2+ i anionii n concentraii similare celor plasmatice;digestia intraluminal este asigurat de enzimele pancreatice, secreia biliar i factori specifici intraluminali, activitatea crora se menine datorit pH-ui alcalin al coninutului intestinal;

n colon continu sub influena enzimelor bacteriene, degradarea diverselor reziduri alimentare rezultnd o serie de produi, unii fiind absorbabili;aici sunt generai acidul lactic i acetic, indolul, scatolul i fenolul;sunt deconjugate srurile biliare cu formarea acizilor biliari secundari;bilirubina se transform n urobilinogeni, care reabsorbii parial ajung n snge de unde se elimin cu urina aproximativ 5%;

flora bacterian sintetizeaz unele vitamine din complexul B, preponderent acidul folic, biotina, riboflavina, acidul nicotinic, precum i vitamina K, care fiind absorbite contribuie la necesarul de vitamine pentru organism; secretul mucoasei colonice prezint un lichid lipsit de enzime, alcalin (pH = 8 8,4) din cauza prezenei semnificative de HCO3- i redus cantitativ;este izotonic cu plasma i conine mult mucus; mucusul protejeaz celulele mucoasei de aciunea diferitor toxine, posed proprieti lubrifiante i faciliteaz formarea bolului fecal.

Compoziia bilei este foarte complex, existnd diferene importante intre bila hepatic i cea vezicular ;adultul secret zilnic 1,5 4,0 l de suc pancreatic apos cu o densitate de 1007 1012, izotonic plasmei i cu un pH egal cu 7-9; sucul pancreatic conine Na+= 139143 mEq/l, K+= 69 mEq/l, Ca2+= 1,7 2,3 mEq/l, dac compoziia cationic este constant, apoi cea anionic variaz mult.n perioada secretorie cantitatea ionului HCO3- este mare (140 mEq/l) ce explic alcalinitatea sucului.

Vitaminele liposolubile sunt eliberate din alimente, supuse solubilizrii micelare, absorbite prin membrana apical a enterocitelor i eliberate n circulaia limfatic.

Vitamina A n alimente se afl sub form de retinoizi, vit. A i provitamina A.Dac provit. A se gsesc n alimente de origine vegetal, apoi vit. A i retinoizii numai n cele de natur animal;Retinoizii sunt eliberai sub aciunea proteazelor, apoi se fixeaz, mpreun cu produsele de hidroliz a TAG i srurile biliare pe micele;

Retinolul eliberat de esterazele pancreatice va fi legat de proteinele corespunztoare (PFR) i apoi absorbit prin membrana apical , unde este esterificat n continuare i nglobat n chilomicroni;Carotenii (,,) se absorb direct prin membrana enterocitelor, apoi sunt oxigenai genernd dou molecule de retinol, care se esterific, se fixeaz de PFR i apoi se includ n chilomicroni.

Vitamina D o ntlnim n alimente sub forma mai multor vitamine i provitamine.Ergosterolul (origine vegetal) prin fotoliz se transform n vitamina D2 (ergocalciferol);7-dehidrocolesterolul (natur animalier) genereaz n vit. D3 (colecalciferol);Ambele sunt ncorporate n micelii mixte formate din acizi biliari, acizi grai i colesterol, i transportate n enterocit, apoi n componena chilomicronilor sunt eliberai n circulaia portal;

Vitamina E prezent sub patru forme de tocoferoli (, , , ) i patru toco-trienoli, e de natur animalier i se elibereaz n stomac i duoden; mpreun cu acizii biliari formeaz micelii, care se absorb apoi n enterocite, se nglobeaz n chilomicroni;Vitamina K vit. K1 de origine vegetal i K2 izolat din esuturile animale i sintetizat de bacteriile intestinale.

Vitamina K urmez toate fazele caracteristice lipidelor (digestia, absorbia) cu eliberarea n circulaia limfatic;Absorbia acestor vitamine necesit o mucoas intestinal noraml cu mecanismele respective de transpot activ.

Vitaminele hidrosolubileVitaminele B1, B2, B6 i C au sediul de absorbie n jejun printr-un proces pasiv i autolimitat (4-8 mg/zi) i este inutil administrarea pe cale oral a unor doze mari, ce vor depi capacitatea maxim de absorbie;

Absorbia prin membrana apical are loc prin trei mecanisme:cotransport cu Na (vit.C, B2, acid pantotenic i biotina); difuzia pasiv dup gradientul de concentraie; difuzia facilitat prin intermediul unor transportatori (B1, acid dehidroascorbic);

Intracelular vitaminele sufer unele modificriB1 sub influena tiaminpirofosforilazei este fosforilat i eliberat n plasm (alcoolul inhib transportul i absorbia apical);B6 este refosforilat de piridoxalkinaza i eliberat n circulaie;PP intracelular se transform n nicotinamiddinucleotid;C absorbit prin cotransport activ cu Na+ i este eliberat prin difuzie n circulaia portal.

Vitamina B12 este eliberat din alimente n mediul acid al sucului gastric n form de metilcobalamin i deoxiadenozil-cobalamin (coenzim);ambele forme se combin cu o glicoprotein R i cu factorul intrinsec;n duoden enzimele proteolitice pancreatice hidrolizeaz proteina R legat de ciancobalamina, dar nu acionez asupra Fi;

la un mediu cu pH puternic alcalin ( 8), factorul intrinsec are o afinitate mare fa de ciancobalamin i este foarte rezistent la aciunea enzimelor (duoden i jejun);n ileon sunt receptori specifici pentru complexul Fi-ciancobalamin i absorbia este favorizat de Ca2+ i Mg2+;

n celula ileal, complexul este hidrolizat i ciancobalamina este fixat de transcobalamina II (protein); n aa form vit. B12 va fi captat de receptori specifici celulari, apoi proteina va fi degradat de enzimele lizozomale;transportul ciancobalaminei libere i analogii si se realizeaz prin transcobalamina I i III (proteine R), ultima este sintetizat de granulocite;ambele complexe ajungnd n ficat, sunt eliberai la nivelul hepatocitelor, excretai n bil i eliminate prin fecale.

Acidul folic se gsete n alimente sub form de pteroil-poliglutamat (75%) i pteroil-monoglutamat (25%);graie pteroil-poliglutamat hidrolazei este hidrolizat i transformat n acidul respectiv la nivelul marginii n perie a enterocitului;absorbia ac. monoglutamic se face n jejun la un pH 5,5 6,0;n citoplasma enterocitului pteroilglutamatul este redus i metilat de ctre dihidrofolat reductaz cu generarea ac. 5-metiltetrahidrofolic;

un transportator specific l transfer n circulaia portal, unde circul liber sau fixat de o albimin;forma redus i metilat este utilizat n esuturi, acidul pteroil-glutamic la nivelul ficatului este redus, metilat, eliminat prin bil i reabsorbit la nivelul intestinului;

n alimentaie glucidele sunt reprezentate de: polizaharide (60%), dizaharide (30)% i monozaharide. Monozaharidele pot fi absorbite ca atare, di i polizaharidele se supun n prealabil hidrolizei. n cavitatea bucala amilaza salivar iniiaz digestia glucidelor, care va continua n stomac, aici enzima este protejat un anumit timp de amidonul ngerat.

n stomac polizaharidele se transform n proporie 35 48 %. Amilaza salivar la nou-nscui are rol important la insuficiena secreiei de amilaz pancreatic, de alt fel ca i la bolnavii de pancreatit cronic. n intestin continu hidroliza glucidelor sub aciunea amilazei pancreatice pn la: maltoz, maltotrioz i dextrine.

Digestia are loc n marginea n perie a membranei enterocitale, enzimele nu sunt secretate n sucul intestinal.Maltoza, maltotrioza, dextrinele, dizaharidele ngerate strbat prin difuzie membranele enterocitelor, unde se va desvri digestia.Exist 7 dizaharidaze care desvresc digestia - complexele: sucraza-izomaltaza, maltaza-glicoamilaza, lactaza-florizin hidrolaza i trehalaza.

Trehaloza (-Glu(11)-Glu)

dextrinele sunt scindate de 1,6 glucozidaza (dextrinaza).Trehalaza hidrolizeaz trehaloza dizaharid rar ntlnit n alimentaie.Glucozidazele prezint adaptare n funcie de regimul alimentar lactaza este activ la nou-nscui i dispare dup ntreruperea regimului de alimentare.

Absorbia glucidelor:Monozaharidele rezultante (glucoza, galactoza, fructoza) sunt eliberate n vecintatea imediat a sistemelor de transport.Sunt necesari ionii Na+, Na+/K+ ATP-aza care elibereaz energia necesar pentru absorbie.Procesul de absorbie este activ prin fosforilare.

Fosforilarea este stimulat de vitaminele B1, C, metionina i hormonii suprarenali.Transportorul leag n locuri separate glucoza i Na+, glucoza prsete celula prin difuzie facilitat, Na+ este expulzat contra gradientului de concentraie prin intervenia enzimei Na+/K+ ATP-aza.Anabaena inhib enzima i respectiv transportul glucozei.

Glucoza sanguin este utilizat pentru:necesiti energetice;transformare la nivelul muchilor n glicogen.

Absorbia glucidelor depinde de prezena:

Amilazei i a unei funcii pancreatice normale.Dizaharidazelor la nivelul enterocitului.Mucoasei intestinale normale cu mecanisme de transport active normale.

GluT 3 sunt prepondereni la nivelul encefalului, placentei i au acelai caracteristici ca i GluT 1;GluT 4 sunt prepondereni la nivelul esutului adipos i muscular; Km 5 mmol, valoare apropiat de cea a glicemiei; sinteza i afinitatea lor pentru glucoz este reglat de ctre insulin;GluT 5 sunt prezeni n special la nivelul epiteliului intestinal, unde intervin i n transportul fructozei.

Monozaharidele ajung prin vena port la ficat.O parte se transform prin gliconeogenez n glicogen, iar alta (doar glucoza) trece n circulaie.Galactoza i fructoza sunt transformate n glucoz.

Transferul intracelular al glucozei:Strbate membrana celular n ambele sensuri fr consum de energie cu ajutorul unor transportatori pasivi.Transportatorii glucozei (Glu T) sunt o familie de glicoproteine transmembranare, codificate de diferite gene.

Fixarea glucozei pe faa extracelular a membranei determin o modificare conformaional a proteinei transportatoare, facilitnd trecerea i eliberarea glucozei n interiorul celulei.Exprimarea genetic a Glu T este dependent de tipul de esut i se deosebesc ntre ei prin afinitatea pentru glucoz, exprimat prin Km.

Tipurile de transportatori Glu T:

GluT 1 sunt prepondereni la nivelul eritrocitelor, placentei; Km 1 mmol, concentraie inferioar celei de glicemie, favoriznd intrarea glucozei n celule, chiar n condiii de hipoglicemie, n perioadele dintre mese.GluT 2 sunt prepondereni n ficat i pancreas, Km se cuprinde ntre 15 20 mmol, concentraie superioar celei de glicemie postprandial, ceea ce determin intrarea rapid a glucozei provenite din absorbia intestinal n hepatocite, n condiii de hiperglicemie; n caz contrar, n situaii de hipoglicemie ptrunderea glucozei n hepatocite este minim.

Reglarea exprimrii i afinitii transportatorilor:

Este asigurat de insulin;Sensibilitatea la insulin este variabil n dependen de esuturi:

n ficat GluT 2 sunt numeroi i aparent independeni fa de concentraia insulinei plasmatice; randamentul funcionrii lor este mrit, nct concentraiile extra- i intracelulare ale glucozei se echilibreaz aproape instantaneu;

n esutul adipos i muscular GluT 4 sunt dependeni de insulin, care stimuleaz sinteza i afinitatea lor pentru glucoz, acesta fiind unul din cele mai importante mecanisme de reglare a metabolismului glucidic, deoarece transportorul intracelular al glucozei constituie etapa limitat de vitez a metabolizrii sale n aceste esuturi.

Patologiile medicale:Malabsorbia glucidelor cauzat de deficienele dizaharidazelor de la nivelul marginii de perie a enterocitelor; cel mai frecvent fiind deficitul ereditar al lactazei, manifestat prin intoleran la lactoz i la nou-nscui prin diaree n urma ingestiei de lapte.Malabsorbia congenital a glucozei i galactozei exprimat prin diaree sever, care poate cauza moartea prin dehidratare. Patologie cauzat de deficitul co-transportatorului glucoz-Na+.

esuturile necapabile de lactaie

Glanda mamar n perioada de lactaie

Insulinorezistena periferic evideniat la nivelul celulelor musculare, unde GluT 4 rspund deficitar la secreia de insulin, ca urmare membranele celulare devin puin permiabile pentru glucoz, degradarea ei intracelular fiind diminuat.

Lipidele

Buna funcionare a organismului necesit obligatoriu vitamine liposolubile (A,D, E, K) i unii acizi grai nesaturai nesintetizai de celule.Digestia proces complex ce necesit pe lng degradarea hidrolitic a componentelor lipidice din raie (trigliceride, fosfolipide, glicolipide, colesterol) i solubilizarea meninerea n mediul apos a unor substane hidrofobe.

n cavitatea bucal, lipidele, n procesul masticaiei, formeaz picturi de grsime emulsionate.Lipaza lingual (LL) hidrolizeaz trigliceridele cu lan mediu i le transform n digliceride i acizi grai, LL acioneaz i n mediu acid. Are valoarea funcional minim la adult, ns deosebit de important la nou-nscut (glanda pancreatic n primul an de via nu este nc dezvoltat). LL realizeaz hidroliza a 40 50% din grsimile ngerate.

n stomac, datorit contraciei antrului se formeaz picturi de grasime mai mici de 0,5 microni.Lipaza gastric are proprieti identice cu LL, acionnd asupra trigliceridelor pe care le hidrolizeaz la digliceride i acizi grai.Aceiai valoare funcional nesemnificativ la adult, dar important la nou-nscut.

Viteza catalizei nu este influenat substanial de gradul nesaturrii acizilor grai i lungimea catenei.Mrete viteza Ca2+, formnd cu acizii grai eliberai spunuri insolubile, fapt ce prentmpin efectul lor inhibitor i deplasnd reacia spre hidroliz.Fosfolipidele sunt scindate de fosfolipazele pancreatice de o specificitate carboxiesterazic, cu formarea lizofosfatidelor, ultimele contribuind la solubilizarea lipidelor n intestin.

Componentele lipidice din secreia biliar sunt sub form de vezicule, micele simple sau micele compuse. n canalul comun, componentele lipidice ale bilei (sruri biliare, lecitina, colesterol) se amestec cu sucul pancreatic care conine enzime lipolitice i carbonat acid de sodiu. Enzimele lipolitice (lipaza pancreatic, colipaza pancreatic, fosfolipaza A2 i carboxil esteraza) se fixeaz prin absorbie pe micele.

Aceste complexe formate interacioneaz cu picturile de grsime emulsionate din chimusul gastric ajuns n duoden i hidrolizeaz trigliceridele, digliceridele, esterii colesterolului. Digestia intraluminal a lipidelor duce la formarea de acizi grai cu lan lung (peste 12 atomi de carbon), acizi grai cu lan mediu, 2 monogliceride care rezult din digestia incomplet a trigliceridelor, lizolecitina, provenit din digestia lecitinei i colesterol provenit din hidroliza colesterolului esterificat.

Lipaza pancreatic hidrolizeaz triacilglicerolii n poziiile 1,3 cu formarea 2-monogliceridelor asupra crora va aciona lipaza intestinal.Acidul fosforic se absoarbe ca sare de Na+ sau K+, bazele azotate sub formele sale active. Glicerolul solubil, de rnd cu acizii grai cu caten mic, prsete intestinul prin intermediul circulaiei portale.Acizii grai cu caten mare i monogliceridele formeaz cu srurile acizilor biliari o soluie micelar nucleu hidrofob membran hidrofil compus din acizi biliari i fosfolipide.

Micelele sunt de 100 ori mai mici dect cele mai mici bule de grsime emulgat. Graie difuziei micelare i pinocitozei, micelele ptrund n spaiile intervilozitare de la nivelul jejunului proximal i se absorb. Srurile biliare rmn n lumen, participnd la solubilizarea i transportul altor molecule lipidice. Abia n poriunea distal a ileonului srurile sunt absorbite printr-un mecanism activ. Prin sistemul portal ajung n ficat i, dup unele remanieri, revin din nou n bil i intestin.

Circulaia enterohepatic a acizilor biliari

Alt factor n procesul absorbiei lipidelor constituie activitatea metabolic a enterocitelor. Ele reprezint sisteme enzimatice de sintez specific a lipidelor pentru specia dat, care difer radical de lipidele alimentare. Procesul este asigurat i de prezena acizilor grai endogeni. Lipidele strine, ca excepie, pot fi depozitate n esutul adipos.

Dup traversarea membranei apicale de ctre acizii grai, colesterol, lizolecitin, ncepe faza enterocitar care se desfoar n trei etape: transportul intracitoplasmatic al produselor de lipoliz, resinteza trigliceridelor, lecitinei, esterificarea colesterolului, cuplarea cu lipoproteinele i eliberarea lor n circulaia limfatic.

Sinteza trigliceridelor este diferit n timpul absorbiei i n perioadele interdigestive.n perioadele digestive, resinteza digliceridelor i apoi a trigliceridelor se face din acizii grai i 2 monogliceridele absorbite sub influena enzimelor acil coenzima A monoglicerid i diglicerid transferazele.n perioadele interdigestive, dup ce digestia luminal i absorbia s-au terminat, sinteza trigliceridelor se face pe calea glicerofosfatului care provine din metabolismul glucozei i fructozei, iar acizii grai provin din plasm.

Resinteza fosfolipidelor decurge, cu formarea acidului fosfatidic: din glicerol-3-fosfat, apoi acilarea lui. Moleculele lipidice reconstituite (TAG, FL), mpreun cu colesterolul i cantitile mici de protein, formeaz particule relativ stabile, numite chilomicroni Chilomicronii secretai, deplasndu-se prin vasele chilifiere i sistemul limfatic, ajung n circulaia sanguin.

Dup o or-dou se observ hiperlipidemia alimentar, cu un apex la 4-6 ore; peste 12 ore chilomicronii dispar din circulaia sanguin. Care este soarta lor ? Chilomicronii exceleaz liber din snge n spaiul intercelular al ficatului, unde sunt supui hidrolizei att n interiorul, ct i pe suprafaa hepatocitelor. Chilomicronii nu ptrund n esutul adipos i n celule.

Proteinele

Proteinele reprezint substane nutritive deosebit de importante, ca singura surs de azot asimilabil de ctre organism i furnizatoare de aminoacizi eseniali.Numai o alimentaie diversificat asigura aportul n aminoacizii necesari.Alimentele de originea animal sunt bogate n proteine: n preparatele din carne procentul este ridicat (20%).

Oule conin aproximativ 13% proteine, dar sunt bogate n colesterol (glbenu). Este mult mai redus procentul de protein n alimentele de origine vegetal: leguminoase, pine, cereale.Legtura proteinelor cu constituenii lor aminoacizii este indisolubil n toate procesele vitale.Proteinele din organismele vii permanent regenereaz.

Pentru meninerea constant a proporiei lor, viteza de sintez i de degradare a proteinelor trebuie egalat, ceea ce constituie o stare dinamic stabil.Viteza de rennoire se exprim prin perioada de njumtire. La obolani proteinele musculare au o perioad de njumtire egal cu 30 zile, cele hepatice 5-6 zile, enzimele ore sau minute.

Proteinele din esuturile i fluidele organismului sunt utilizate ntr-o msur foarte mic pentru producerea de energie. n inaniie, dup epuizarea rezervelor de glucide i lipide, are loc degradarea lor cu utilizarea catenelor hidrocarbonate ale aminoacizilor, ce asigur durata supravieuirii.Excesul de proteine alimentare servete direct sau indirect (biosinteza lipidelor, glucidelor) n scop energetic. Organismele vii nu sunt capabile s depoziteze proteine pentru cerine strict energetice.

Echilibrul AzotatAsigurarea sintezei de proteine necesit prezena n cantiti suficiente a celor 20 de aminoacizi. Lipsa unui aminoacid esenial stopeaz sinteza proteinelor, catabolismul aminoacizilor neutilizai, sporete pierderea azotului cu urina i micoreaz creterea. Echilibrul azotat negativ exist cnd cantitatea de azot pierdut de organism depete cantitatea consumat.

Aceast afirmaie continu pn cnd deficiena aminoacidului esenial este corectat. Echilibrul azotat negativ, de asemenea, poate aprea n sindroame de malabsorbie, febr, traum, cancer i producerea excesiv a hormonilor catabolici (hipercortizolism).Cnd azotul consumat n regimul alimentar egaleaz pierderilor de azot, organismul se afl n echilibru azotat (adulii normali). Cnd consumul azotului depete pierderile de azot avem un echilibru azotat pozitiv (creterea activ i reparaia tisular, sarcina, recovalescena).

Calitatea i cantitatea proteinelor n alimentaieProteinele din alimentaie furnizeaz azot organic i aminoacizii eseniali. Pentru aprecierea cantitativ a necesitilor proteice trebuie de luat n consideraie calitatea proteinei, ca determinat de compoziia aminoacizilor eseniali n cantiti corespunztoare.Dac concentraia unui aminoacid este mai mare sau mai mic dect a altora, utilizarea celor din urm ar trebui s fie deprimat i va fi reflectat n creterea insuficient.

Proteinele din cereale sunt lipsite de lizin, nu suport creterea optimal.Cu toate acestea, selecia genetic i programele de nmulire au produs urmai de cereale cu un coninut mai nalt de lizin. Proteinele de origine animalier carne, ou, lapte, cacaval, carne de pasre i pete sunt de calitate bun din momentul cnd furnizeaz toi aminoacizii eseniali.

Gelatina, protein derivat din colagen, e lipsit de triptofan.n general, proteinele vegetale sunt srace n calitate din cauza c sunt lipsite de unul sau altul aminoacizi eseniali. Cea mai bun calitate a proteinelor vegetale a fost gsit n legume i nuci.Astfel o diet pur vegetarian necesit o planificare atent pentru a obine o combinaie de proteine care furnizeaz cantiti necesare a tuturor aminoacizilor eseniali.

Combinaiile de proteine vegetale complementare include orez i alune, gru ntreg sau gru uscat mcinat (bulgar), boabe de soie i smn de susan.La persoanele cu o diet vegetarian pur poate aprea deficiena de vitamina B12. Cu toate c proteinele vegetale utilizate de unele singure nu aprovizioneaz toi aminoacizii eseniali, componena lor n diet furnizeaz aminoacizi neeseniali care, n caz contrar, va trebui s fie sintetizai la cheltuielile de azot a aminoacizilor eseniali.

Aprecierile rezultate ale necesitilor proteice zilnice sunt pentru aduli - 0.8 g/kg; nou-nscui - 2.2 g/kg; copii mici (0,5-1 an) - 2 g/kg. n timpul sarcinii i lactaiei este recomandat un consumul proteic suplimentar peste nivelul normal.Dac consumul de carbohidrai i lipide este insuficient pentru necesitile energetice, proteinele din regimului alimentar sunt utilizate pentru prentmpinarea deficitului energetic i va rezulta n echilibrul azotat negativ.

Malnutriia energiei proteiceDou dereglri ale nutriiei energiei proteice care sunt larg rspndite ntre copii n spaii economic deprimate sunt kwashiorkor i marasmus.Kwashiorkor este determinat de consumul inadecvat de protein de calitate bun i a dietei ce const n primul rnd din produse alimentare bogate n amidon (rdcini de igmana, cartofi, banane, porumb, manioca) i lipsite de ali nutrieni eseniali.

Victimele au greutate i funcia inimii i a rinichilor dereglat; volumul sangvin, hematocritul i concentraia albuminelor serice este micorat; Se observ atrofia pancreasului i intestinelor; micorarea rezistenei imunologice; vindecarea ncetinit a rnilor i reglarea anormal a temperaturii. Semnele clinice caracteristice includ edeme, ascit, insuficiena creterii, apatie, schimbarea pigmentaiei i ulcerarea, pierderea prului, mrirea ficatului, anorexie i diaree.

Marasmus rezult n urma deficienei proteice i consumului de energie, ca i n foamete.Se observ atrofia generalizat a muchilor i a esuturilor subcutanate, slbire, pierderea esutului adipos. Edema apare n kwashiorkor, dar nu n marasmus; cu toate acestea, deosebirea dintre aceste dou dereglri nu este totdeauna clar.Tratamentul la marasmus necesit suplimentar proteine i surs de energie.

Indivizii sufer de nutriie inadecvat datorit bolii sau depresiunii nervoase i sunt sensibili la infecii. Pacienii manifest vindecarea ntrziat a rnii cu durata sporit a internrii n spital. Astfel, malnutriia poate cauza morbiditate, mortalitate i are consecine economice grave. Trauma, arsura sau septicemia, pot, de asemenea, precipita malnutriia graie hipermetabolismului cauzat de sistemul neuroendocrin.

Diagnosticul fix i interveniile nutriionale corespunztoare este necesar n administrarea pacienilor.Nivelele proteinelor serice (albumina, transferina) i proteina fixatoare de retinol, sunt utilizate ca parametri biochimici n diagnosticul malnutriiei.Transferina este un indicator senzitiv al deficienei proteice i este efectiv n evaluarea nsntoirii.

Digestia proteinelor alimentare Absorbia aminoacizilor are loc numai dup degradarea hidrolitic a proteidelor, datorit aciunii combinate a enzimelor proteolitice din sucurile gastric, pancreatic i intestinal.Cantitatea aminoacizilor liberi n alimentele naturale e minor.Dei toate enzimele catalizeaz hidroliza legturilor peptidice, ele difer specific.

Se disting exopeptidaze i endopeptidaze (ce scindeaz legturile peptidice, formate de aminoacizi la extremitile i n interiorul lanului).Majoritatea enzimelor sunt secretate n forme inactive (proenzime, zimogeni) i sunt active doar ntr-un anumit segment.Anume astfel se produce protejarea celulelor reproductive i a canalelor prin care acestea sunt secretate.

Activarea lor are loc prin detaarea unor oligopeptide, cu formarea centrului activ.Digestia n stomac. Enzimele proteolitice digestive principale secretate de celulele stomacului sunt: pepsina, gastrixina, renina. Pepsina este sintetizat i secretat de ctre celulele principale ale mucoasei gastrice n forma sa inactiv pepsinogenul. n mediul acid al sucului gastric, pepsinogenul este activat att prin proteoliza limitat, ct i autocatalitic, de ctre pepsin.

O poriune a tractului digestiv uman

n calitate de substrat pentru pepsin servesc proteinele native alimentare sau denaturate la fierbere.Endopeptidaza-pepsina, atac specific legturile peptidice la care particip, prin grupele aminice, aminoacizii aromatici.n msur mai mic sunt disponibile pentru atare proces metionina, leucina i acizii dicarboxilici.Se consider c pepsina produce un efect pronunat asupra proteinelor denaturate, ce conin grupe SH libere.

Durata limitat de stare a bolului alimentar n stomac duce la formarea amestecului de polipeptide.Gastrixina (pepsina C) i renina (chimozina) sunt enzime aflate n sucul gastric al sugarilor.Secvena aminoacidic le confer o omologie perfect i activeaz la un pH egal cu 3.Renina, n prezena Ca2+, transform cazeina laptelui n paracazein, hidrolizat apoi de pepsin.

Celulele secundare secreteaz soluiile 0,16 M HCl i 0,007 M KCl cu resturi de ali electrolii.Totodat, se mai secret i factorul intern.Concentraia H+ n stomac e de 106 mai mare dect n plasm.Micorarea aciditii gastrice influeneaz considerabil degradarea proteinelor (se observ la achilie, anemia pernicioas).

Cea mai simpl ipotez presupune c mecanismul de secreie este analog cu transportul protonilor, dependent de ATP n cadrul funcionrii ATP-azei din membrana intern mitocondrial.n ultimii ani s-a conturat rolul H+, K+ATP-azei n reglarea secreiei HCl n mucoasa gastric.E component din familia enzimelor, ATP-aza membranelor plasmatice, de rnd cu H+, K+ATP-aza, Ca+ATP-aza.

Modelul H+,K+ ATP-azei

Membrana apicalMembrana bazolateralSistemele de transport n celula parietal ce determin secreia HCl

Mecanismul ce determin activarea secreiei HCln celulele nesecretoare parietale H+, K+ATP-aza este neactiv i-i concentrat n vezicule, n citozol, n apropierea suprafeei apicale membranare.Activarea secreiei e nsoit de trecerea acestor vezicule spre suprafaa apical i contopirea cu membrana.Un rol activ i aparine citoscheletului acestor celule.

Proteinele i schimb poziia. n celula activ, F-actina se depisteaz n apropierea suprafeei apicale membranare i n canalele intracelulare, iar miozina i proteinele filamentoase prsesc aceste locuri.n proces particip i proteinele fixatoare de GTP, ce sunt depistate n celulele parietale.Una din aceste proteine (masa molecular 23 kDa), numit Rab-2, i modific localizarea la activarea secreiei, n acelai mod ca i H+, K+ATP-aza, ce confirm participarea ei n procesul contopirii veziculelor.

Secreia HCl de celule este activat de histamin, gastrin, acetilcholin.Toate au receptori respectivi H2 (histamina) i M cu toate subtipurile (3) pentru acetilcholin.Receptorul pentru gastrin se refer la tipul B ca i la colecistokinin.Consecutivitatea proceselor e puin studiat.Gastrinele sintetizate i secretate de partea piloric a stomacului, sunt perfect studiate, deosebit de active fiind formele sulfat ale gastrinelor.

Gastrinele poteniaz efectul histaminei. Ultima e fixat de H2 receptori, mrind nivelul AMPc celular; n consecin, se majoreaz Ca2+ intracelular, trecnd n celul prin membrana plasmatic.Celulele int pentru proteinkinazele AMPc dependente conin proteine membranare i citozolice.Una din ele este Cl-canalul, ce n final limitez secreia HCl.

La activarea cu histamin are loc translocarea unor proteine din citozol n membran, care interacioneaz cu H+, K+- ATP-aza, trasmind informaia la proteinele int.Incontestabil c inhibitorii carbanhidrazei (E), de altfel ca i cianidele, iodacetatul, dinitrofenolul, anihileaz secreia.ntre pereii mucoasei membranare exist o disproporie de potenial.Hormonii sunt reglatori intracelulari cu efect receptoric.

Gastrinele amplific concentraia Ca2+ intracelular, pe cnd acetilcholina induce eliberarea Ca2+ i din exteriorul celulei.Se atest drept efectiv metoda de investigare vizavi de eventuala secreie a acidului clorhidric prin aplicarea probei cu histamin, care acioneaz conform mecanismului redat anterior.

Gastrina (inducie)Histidin decarboxilaza (in)Histidin decarboxilaza (a)HisHistaminaAdenilatciclaza (in)Adenilatciclaza (a)ATPAMPcAMPFDEProteinkinaza (in)Proteinkinaza (a)Carbanhidraza (in)Carbanhidraza (a, fosforilat)Sinteza HClSchema influenei gastrinei asupra sintezei HCl

Digestia n intestinProteoliza n intestin este asigurat de sucul pancreatic ce conine endo- i exopeptidaze n forme active.Tripsinogenul este convertit n tripsin prin detaarea de la captul N-terminal al unui hexapeptid.Procesul e influenat de enterokinaza intestinal, ct i de autocataliz (efectul enterokinazei de 2000 de ori mai pronunat).

Tripsina hidrolizez legturile peptidice, cu participarea grupelor carboxil ale aminoacizilor arginina i lizina.Chimotripsina se secreteaz n forma neactiv chimotripsinogenul, drept activatori servind tripsina i autocataliticul, ce detaeaz dou peptide de la lanul compus din 245 aminoacizi, cu instituirea unei conformaii active ce posed legturi disulfidice ncruciate.

Enzima are o specificitate mai ampl, hidrolizez legturile peptidice formate de grupa COOH, a Phe, Tyr, Trp. De altfel, scindeaz i amidele, esterii, derivaii acil.Elastaza se obine din proelastaz, catalizeaz ruperea legturilor formate de aminoacizi hidrofobi relativ mici glicina, alanina, serina, e activat de tripsin.Carboxipeptidaza A este o enzim ce conine Zn, scindeaz aminoacizii aromatici mai intensiv, ncepnd de la captul C-terminal, dect cei alifatici.

Atunci cnd ionul de Zn se modific la Ca, se declaneaz activitatea esterazic.Carboxipeptidaza B acioneaz asupra peptidelor, avnd la captul C-terminal resturi de Arg i Lys.Definitivarea hidrolizei se soldez prin implicarea enzimelor intestinale (din intestinul subire).Prioritar funcionez intracelular dup deplasarea n enterocite sau n procesul traversrii celulelor epiteliale.

Aminopeptidazele leucin aminopeptidaza conine Zn, pe care o poate activa Mn; posed o specificitate N-terminal a peptidelor.Alanin aminopeptidaza e specific la captul N-terminal al alaninei.Dipeptidazele glicil-glicin dipeptidaz. Prolinaza scindeaz legturile peptidice, cu participarea grupei COOH a prolinei. Prolidaza cu participarea grupei NH a prolinei.

Digestia i absorbia proteinelor

Se observ, c o hidroliz efectiv poate avea loc i la rezecia stomacului, pe cnd insuficiena pancreasului are consecine mai grave pentru organismul uman.pH-ul sucului pancreatic (7,8 8,3) e izotonic cu plasma: concentraia de HCO3 depete de 3 ori concentraia similar din plasm.Secretina stimuleaz eliminarea unui suc pancreatic srac n enzime, prin intermediul AMPc.

Colecistokinina, eliminarea unui suc bogat n enzime, stimulez contracia vezicii biliare.Secreia colecistokininei duodenale e stimulat de lipidele i polipeptidele din intestin.Gastrinele sunt stimulatori ai secreiei de insulin.

PolipeptideOligopeptideAminoaciziCelulele paracrine intestinaleCelulelepancreaticeMucoase intestinale ale enterocitelorColecistokinazaPancreoziminaSecretinaAminopeptidazeDipeptidazeEnterokinazaTripsinogenulTripsinaChimotripsinogenulProelastazaProcarboxipeptidazaChimotripsinaElastazaCarboxipeptidazaScindeaz proteinele pn la aminoacizi liberiColecistokinazaMecanismele de reglare ale proteazelorPancreozimina

Absorbia aminoacizilorAre loc la nivelul intestinului subire, fiind un proces activ cu solicitri de energie, analog cu transportul glucozei i dependent de Na+.Sngele portal i transport n ficat, unde ia parte la sinteza proteinelor proprii i serice.Restul aminoacizilor din fond este distribuit cu sngele celorlalte esuturi.Absorbia aminoacizilor prin difuzie este limitat.

Transportul este mediat de proteine specializate translocaze.Exist cteva translocaze de grup ce transport aminoacizii cu o structur analoag: aminoacizi neutri cu molecule mici; aminoacizi neutri cu molecule mari; aminoacizi bazici; aminoacizi cu caracter acid; prolina.

Modelul heterodimeric al transportatorului aminoacizilor

Translocazele n multe privine seamn cu enzimele: posed fenomenul de saturare cu substrat, sunt sensibile la aciunea unor inhibitori.Aminoacizii din grupe concureaz pentru locusurile de fixare n translocaze absorbia leucinei diminueaz absorbia izoleucinei i valinei.Lizina inhib absorbia argininei.

Dup alimentare, concentraia maxim de aminoacizi n snge ajunge la 60 min. crete intensiv abundena azotului peptid n snge.Deseori proteinele native prin mucoasa intestinal trec n snge.Nou-nscuii conin n snge anticorpii colastrei laptelui, fapt cauzat de o protein inhibitor puternic al tripsinei, favorizat de concentraia mic a enzimelor proteolitice n intestinul copiilor, ce n final determin absorbia unor cantiti mici de proteine.

i deci sunt suficiente pentru sensibilizarea organismului cauza idiosincraziei la proteinele alimentare (ou, lapte).Vag rmne transportul peptidelor n snge la holer, botulism, difterie etc.Transportul aminoacizilor n celule este asigurat de funcionarea ciclului -glutamilic activ n intestin, creier, rinichi, glandele salivare.n ciclu particip tripeptidul - glutation (-glutamilcisteinilglicina) propriu tuturor celulelor.

Nucleotidele

Digestia i absorbia nucleotidelorAcizii nucleici, RNA i DNA nutriionali sunt supui modificrilor n tractul gastro-intestinal.Ribonucleazele i dezoxiribonucleazele secretate de pancreas vor scinda polinucleotidele pn la oligonucleotide.Fosfodiesterazele pancreatice vor conduce la formarea 3- i 5- mononucleotide.n continuare, nucleotidazele vor hidroliza fosfatul, genernd nucleozide. Ultimele pot fi absorbite n celulele intestinale sau scindate de nucleozidaze la bazele respective.

Purinele i pirimidinele alimentare nu sunt utilizate n sinteza acizilor nucleici tisulari.Purinele n celulele mucoasei intestinale sunt transformate n acid uric, eliminat apoi din circulaie prin urin.n metabolizarea bazelor purinice e implicat i flora intestinal.Pirimidinele, riboza (dezoxiriboza) i o parte din purine ptrund n circulaia sanguin.

Digestia i absorbia nucleotidelor

Metabolismul general al organismului trebuie s asigure existena unui fond, elucidnd cantitatea i varietatea de nucleotide necesare pentru participarea la procesele eseniale.Acest fond se realizeaz prin: sinteza de novo, interconversia nucleotidelor, conversia parial a ribonucleotidelor n dezoxiribonucleotide.

Particularitile metabolice n perioadele post-prandialeAportul alimentar este discontinuu i variabil, att din punct de vedere cantitativ, ct i din punct de vedere calitativ. Perioadele post-prandiale pot fi urmate de perioade interalimentare prelungite.n schimb activitile organismului, chiar dac este necesar doar meninerea funciilor i a integritii tisulare, necesit un aport continuu de energie liber.

Efortul fizic intens sau prelungit, termogeneza, situaiile de stress, diversele mbolnviri impun necesiti energetice sporite.Metabolismul este controlat n mod difereniat n perioadele post-prandiale i n perioadele interalimentare.

Perioadele post-prandiale sunt caracterizate prin amplificarea proceselor de sintez a rezervelor energetice: glicogenogeneza hepatic, biosinteza trigliceridelor n esutul adipos i regenerarea proteinelore pe baza aminoacizilor alimentari. Invers, perioadele interalimentare sunt caracterizate prin degradarea rezervelor energetice, cu scopul eliberrii glucozei, acizilor grai i aminoacizilor, precum i prin iniierea proceselor de gluconeogenez i cetogenez.

n condiiile unei diete echilibrate, aportul alimentar egaleaz cheltuielile energetice ale organismului (echilibrul caloric).Dac aportul alimentar este insuficient sau necesitile energetice sunt mult crescute, intervine consumul marcat al rezervelor organismului, obiectivat prin scderea n greutate i ulterior prin instalarea sindroamelor de malnutriie sau caexie.

Excesul alimentar raportat la necesitile energetice ale organismului cauzeaz creterea n greutate, ca urmare a amplificrii depozitelor de trigliceride n esutul adipos. Cu timpul se instaleaz obezitatea i anomaliile metabolice secundare acesteia.Greutatea normal este exprimat sub forma indicelui masei corporale (BMI), reprezentnd raportul greutate (kg)/nlime2 (m2). Valorile normale sunt cuprinse ntre 20-25. Valorile mai mici dect 20 indic un deficit nutriional, iar cele peste 25 definesc supraponderea.

Valoarea caloric a componentelor alimentare difer n funcie de natura acestora: oxidarea complet a glucidelor elibereaz n medie 4 kcal/g; catabolismul energetic al proteinelor elibereaz n medie 4 kcal/g; catabolismul lipidelor elibereaz n medie 9 kcal/g; catabolismul alcoolului elibereaz n medie 7 kcal/g;

Cu vrsta absorbia vitaminei A crete i clearance-ul su n ficat scade, deci vitamina A rmne n circulaie o perioad mai lung de timp.Nu numai c necesitile de vitamina A scad pe masura ce mbtrnim dar, de asemenea, persoanele n vrst trebuie s fie deosebit de atente pentru a evita toxicitatea cu vitamina A.n timp ce acest lucru nu limiteaz alegerea alimentelor sau suplimentele de multivitamine, ar trebui s se evite, n general, suplimentele de vitamina A.