Gastrointestinal Sistem

Cheatsheet Content

### Giriş Gastrointestinal (GI) sistem, besinlerin alınması, sindirilmesi, emilmesi ve atık maddelerin vücuttan uzaklaştırılmasından sorumlu karmaşık bir organ sistemidir. Sindirim; mekanik ve kimyasal süreçlerle besinlerin daha küçük, emilebilir moleküllere parçalanmasıdır. Emilim ise bu moleküllerin GI lümeninden dolaşıma geçişidir. Bu cheatsheet, GI sisteminin fizyolojik ve histolojik özelliklerini, sindirim ve emilim süreçlerini ayrıntılı olarak inceleyecektir. ### GI Sistemin Genel Yapısı GI sistemi, ağızdan anüse uzanan uzun bir tüp ve bu tüpe bağlı salgı bezlerinden oluşur. #### Histolojik Katmanlar GI kanalının dört temel histolojik katmanı vardır: 1. **Mukoza:** En içteki katman olup epitel, lamina propria (bağ dokusu) ve muskularis mukoza (düz kas) içerir. Emilim, salgı ve koruma fonksiyonlarını üstlenir. Epitel tipi, kanalın bölgesine göre değişir (örn. yemek borusunda çok katlı yassı, midede tek katlı prizmatik). 2. **Submukoza:** Gevşek bağ dokusu, kan damarları, lenf damarları, sinir pleksusları (Meissner pleksusu) ve bazı salgı bezlerini içerir. 3. **Muskularis Eksterna:** Genellikle iç sirküler ve dış longitudinal olmak üzere iki düz kas tabakasından oluşur. Bu kaslar peristaltik hareketlerden sorumludur. Aralarında Auerbach pleksusu (miyenterik pleksus) bulunur. 4. **Seroza/Adventisya:** En dış katmandır. Periton ile kaplı bölgelerde seroza (mezotel ile kaplı bağ dokusu), retroperitoneal bölgelerde ise adventisya (sadece bağ dokusu) adını alır. ### Ağız ve Yutak #### Fizyoloji - **Mekanik Sindirim:** Çiğneme (mastikasyon) ile besinler fiziksel olarak parçalanır ve tükürükle karışır. - **Kimyasal Sindirim Başlangıcı:** Tükürük, amilaz (karbonhidrat sindirimi) ve lingual lipaz (yağ sindirimi) içerir. Tükürük ayrıca mukus, lizozim ve IgA gibi koruyucu maddeler de barındırır. - **Yutma (Deglütisyon):** Besinler lokma (bolus) haline getirilir ve yutak aracılığıyla yemek borusuna iletilir. #### Histoloji - **Ağız:** Çok katlı yassı epitel (keratinize veya non-keratinize). Tükürük bezleri (parotis, submandibular, sublingual) seröz ve/veya müsinöz salgı yapar. - **Yutak:** Çok katlı yassı epitel. Mukus bezleri bulunur. ### Yemek Borusu (Özofagus) #### Fizyoloji - **Taşıma:** Peristaltik hareketlerle lokmayı mideye taşır. Sindirim veya emilim gerçekleşmez. - **Sfinkterler:** Üst ve alt özofagus sfinkterleri, lokmanın doğru yönde ilerlemesini ve mide içeriğinin geri kaçmasını (reflü) engeller. #### Histoloji - Mukoza: Çok katlı yassı non-keratinize epitel. - Submukoza: Özofagus bezleri (mukus salgılar). - Muskularis Eksterna: Üst 1/3'ü iskelet kası, orta 1/3'ü karışık, alt 1/3'ü düz kas. ### Mide #### Fizyoloji - **Depolama:** Besinleri geçici olarak depolar. - **Mekanik Sindirim:** Kas kontraksiyonları ile besinleri çalkalar ve kimus (chyme) haline getirir. - **Kimyasal Sindirim:** - **Parietal hücreler:** HCl (protein denatürasyonu, pepsin aktivasyonu) ve İntrinsik Faktör (B12 emilimi için gerekli) salgılar. - **Chief hücreler:** Pepsinojen (protein sindirimi için aktif peptik enzim) ve lingual lipaz salgılar. - **G hücreleri:** Gastrin (HCl salgısını ve mide motilitesini artırır) salgılar. - **Mukus boyun hücreleri ve yüzey mukus hücreleri:** Mideyi asitten koruyan mukus ve bikarbonat salgılar. - **Emilim:** Sadece bazı küçük moleküller (alkol, bazı ilaçlar) mideden emilir. #### Histoloji - **Mukoza:** Tek katlı prizmatik epitel. Çok sayıda mide çukuru (gastrik foveola) ve mide bezleri (gastrik gland) içerir. - **Mide Bezleri Hücre Tipleri:** - **Yüzey mukus hücreleri:** Kalın, alkali mukus. - **Mukus boyun hücreleri:** İnce, asidik mukus. - **Parietal (Oksintik) hücreler:** HCl ve İntrinsik faktör. - **Chief (Peptik) hücreler:** Pepsinojen ve gastrik lipaz. - **Enteroendokrin (G) hücreler:** Gastrin, histamin, somatostatin gibi hormonlar. - **Muskularis Eksterna:** Üç kas tabakası: dış longitudinal, orta sirküler ve iç oblik. ### İnce Bağırsak (Duodenum, Jejunum, İleum) İnce bağırsak, sindirim ve emilimin büyük çoğunluğunun gerçekleştiği yerdir. #### Fizyoloji - **Kimyasal Sindirim:** Pankreas enzimleri (amilaz, lipaz, proteazlar), safra (yağ emülsifikasyonu) ve bağırsak duvarından salgılanan fırça kenarı enzimleri (disakkaridazlar, dipeptidazlar) ile besinler monomerlerine ayrılır. - **Emilim:** Villus ve mikrovilluslar sayesinde geniş bir yüzey alanı sağlar. Besin monomerleri (monosakkaritler, amino asitler, yağ asitleri, gliserol) kan ve lenf dolaşımına emilir. - **Motilite:** Segmentasyon (karıştırma) ve peristalsis (ilerletme) hareketleri. #### Histoloji - **Mukoza:** Tek katlı prizmatik epitel, goblet hücreleri, Paneth hücreleri ve enteroendokrin hücreler içerir. - **Plicae Circulares (Kerckring kıvrımları):** Mukoza ve submukozanın dairesel kıvrımları. - **Villuslar:** Mukoza yüzeyinden uzanan parmak benzeri çıkıntılar. Her villus içinde lenf damarı (lakteal), kan damarları ve sinirler bulunur. - **Mikrovilluslar (Fırça Kenarı):** Enterositlerin apikal yüzeyindeki mikroskobik çıkıntılar (emilim yüzeyini 600 kat artırır). - **Kriptalar (Lieberkühn Kriptaları):** Villuslar arasındaki çukurluklar, epitel hücreleri ve salgı bezleri içerir. - **Paneth Hücreleri:** Kriptaların tabanında bulunur, antimikrobiyal peptitler (defensinler) salgılar. - **Submukoza:** - **Duodenum:** Brunner bezleri (alkali mukus salgılar, mide asidini nötralize eder). - **İleum:** Peyer plakları (lenfoid doku, bağışıklıkta rol oynar). ### Pankreas ve Karaciğer (Safra Kesesi ile) Bu organlar sindirim kanalının dışındadır ancak sindirim ve emilimde kritik rol oynar. #### Pankreas - **Ekzokrin Fonksiyon:** Sindirim enzimleri (amilaz, lipaz, tripsinojen, kimotripsinojen) ve bikarbonat açısından zengin pankreas sıvısı salgılar. Bikarbonat, mide asidini nötralize eder. - **Endokrin Fonksiyon:** İnsülin ve glukagon gibi hormonları salgılayarak kan şekerini düzenler. #### Karaciğer - **Safra Üretimi:** Yağların emülsiyonlaşması ve yağda çözünen vitaminlerin emilimi için gerekli olan safrayı üretir. - **Metabolik Fonksiyonlar:** Karbonhidrat, protein ve yağ metabolizmasında merkezi rol oynar. Detoksifikasyon. #### Safra Kesesi - Karaciğerden gelen safrayı depolar ve konsantre eder. Yağlı bir yemek sonrası safra, onikiparmak bağırsağına salınır. ### Kalın Bağırsak (Çekum, Kolon, Rektum) #### Fizyoloji - **Su ve Elektrolit Emilimi:** Sindirimden kalan su ve elektrolitleri emerek dışkı oluşumunu sağlar. - **Vitamin Üretimi:** Bağırsağın mikrobiyotası K vitamini ve bazı B vitaminlerini üretir. - **Dışkı Depolama:** Atık maddeleri dışkı şeklinde depolar ve atılana kadar bekletir. - **Sindirim:** Kimyasal sindirim gerçekleşmez, ancak bakteriyel fermantasyon (özellikle posalı yiyeceklerin) meydana gelir. #### Histoloji - **Mukoza:** Tek katlı prizmatik epitel, çok sayıda goblet hücresi (mukus salgılar) içerir. Villus ve plicae circulares bulunmaz. Kriptalar daha derindir. - **Muskularis Eksterna:** Longitudinal kas tabakası, tenya koli (taenia coli) adı verilen üç bant halinde organize olmuştur. Bu bantlar haustra adı verilen kesecikleri oluşturur. - **Apandis:** Kalın bağırsağın lenfoid doku açısından zengin bir uzantısıdır. ### Karbonhidrat Sindirimi ve Emilimi #### Sindirim 1. **Ağız:** Tükürük amilazı (ptyalin), nişastayı daha küçük polisakkaritlere (dekstrinler) ve disakkaritlere (maltoz) parçalamaya başlar. 2. **Mide:** Mide asidi tükürük amilazını inaktive eder, karbonhidrat sindirimi durur. 3. **İnce Bağırsak:** - **Pankreas Amilazı:** Nişasta ve dekstrinleri maltoz, maltotrioz ve limit dekstrinlere parçalar. - **Fırça Kenarı Enzimleri:** İnce bağırsak epitel hücrelerinin mikrovilluslarında bulunan enzimler. - **Laktaz:** Laktozu glukoz ve galaktoza. - **Sükraz:** Sükrozu glukoz ve fruktoza. - **Maltaz:** Maltozu iki glukoz molekülüne. - **Alfa-dekstrinaz (izomaltaz):** Limit dekstrinleri glukoza. - Son ürünler: Glukoz, galaktoz, fruktoz (monosakkaritler). #### Emilim - **Glukoz ve Galaktoz:** Enterositlere SGLT1 (sodyum-glukoz kotransport) ile sekonder aktif taşıma ile alınır. Daha sonra GLUT2 taşıyıcısı ile bazal membrandan kana geçer. - **Fruktoz:** Enterositlere GLUT5 ile kolaylaştırılmış difüzyon ile alınır. Daha sonra GLUT2 ile bazal membrandan kana geçer. - Tüm monosakkaritler portal ven yoluyla karaciğere taşınır. ### Protein Sindirimi ve Emilimi #### Sindirim 1. **Mide:** - **HCl:** Proteinleri denatüre eder (üç boyutlu yapısını bozar). - **Pepsinojen (Chief hücrelerden):** HCl etkisiyle aktif pepsin haline gelir. Pepsin, proteinleri daha küçük polipeptitlere parçalar. 2. **İnce Bağırsak:** - **Pankreas Proteazları:** - **Tripsinojen:** Enterokinaz enzimi tarafından tripsine aktive edilir. - **Kimotripsinojen:** Tripsin tarafından kimotripsine aktive edilir. - **Karboksipeptidaz (A ve B):** Tripsin tarafından aktive edilir. - Bu enzimler polipeptitleri dipeptitler, tripeptitler ve tekli amino asitlere parçalar. - **Fırça Kenarı Enzimleri:** - **Aminopeptidazlar:** Polipeptitleri dipeptitler ve tripeptitlere parçalar. - **Dipeptidazlar ve Tripeptidazlar:** Dipeptitleri ve tripeptitleri tekli amino asitlere parçalar. - Son ürünler: Amino asitler, dipeptitler, tripeptitler. #### Emilim - **Amino Asitler:** Çeşitli sodyum bağımlı taşıyıcılar (sekonder aktif taşıma) ile enterositlere alınır. Bazal membrandan kana kolaylaştırılmış difüzyon ile geçer. - **Dipeptitler ve Tripeptitler:** PEPT1 (proton bağımlı kotransport) taşıyıcısı ile enterositlere alınır. Hücre içinde sitoplazmik peptidazlar tarafından amino asitlere parçalanır. Ardından amino asitler kana geçer. - Emilen tüm amino asitler portal ven yoluyla karaciğere taşınır. ### Lipit Sindirimi ve Emilimi #### Sindirim 1. **Ağız:** Lingual lipaz (çok az miktarda sindirim). 2. **Mide:** Gastrik lipaz (trigliseritleri digliseritlere ve yağ asitlerine parçalar, özellikle kısa ve orta zincirli yağ asitleri için etkilidir). 3. **İnce Bağırsak (En Önemli Kısım):** - **Safra Tuzları:** Karaciğerden salgılanan safra tuzları, yağ damlacıklarını emülsifiye ederek yüzey alanını artırır. Bu, lipaz enzimlerinin daha etkili çalışmasını sağlar. - **Pankreas Lipazı:** Trigliseritleri monogliseritlere ve serbest yağ asitlerine parçalar. - **Kolesterol Esteraz:** Kolesterol esterlerini kolesterol ve yağ asitlerine parçalar. - **Fosfolipaz A2:** Fosfolipitleri lizofosfolipit ve yağ asitlerine parçalar. - **Misellerin Oluşumu:** Monogliseritler, serbest yağ asitleri, kolesterol ve yağda çözünen vitaminler, safra tuzları ile birleşerek suda çözünür miseller oluşturur. Miseller, bu lipitleri fırça kenarına taşır. #### Emilim 1. **Misellerden Salınım:** Miseller, fırça kenarına ulaştığında lipitleri serbest bırakır. Lipitler (monogliseritler, yağ asitleri, kolesterol) enterositlere pasif difüzyonla veya taşıyıcı proteinler aracılığıyla alınır. 2. **Enterosit İçinde Yeniden Esterleşme:** - Kısa ve orta zincirli yağ asitleri doğrudan portal kana geçer. - Uzun zincirli yağ asitleri ve monogliseritler, endoplazmik retikulumda yeniden trigliseritlere dönüştürülür. Kolesterol de esterleşir. 3. **Kilomikron Oluşumu:** Yeniden oluşan trigliseritler, kolesterol, fosfolipitler ve apolipoproteinler ile birleşerek kilomikron adı verilen lipoprotein partiküllerini oluşturur. 4. **Lenfatik Dolaşıma Geçiş:** Kilomikronlar, enterositlerden ekzositoz yoluyla salınır ve villuslardaki lakteal adı verilen lenf damarlarına emilir. Lenf sistemi aracılığıyla sistemik dolaşıma (torasik kanal) ulaşır. 5. **Yağda Çözünen Vitaminler (A, D, E, K):** Lipitlerle birlikte miseller içinde taşınır ve kilomikronlarla emilir. ### Demir Emilimi #### Sindirim Demir, iki temel formda bulunur: - **Hem Demir:** Hayvansal gıdalarda (et, balık, kümes hayvanları) bulunur, biyoyararlanımı daha yüksektir. - **Non-Hem Demir:** Bitkisel gıdalarda (sebze, tahıl) bulunur. #### Emilim - Demir emilimi esas olarak duodenumda gerçekleşir ve vücudun demir ihtiyacına göre sıkı bir şekilde düzenlenir. - **Hem Demir:** - Enterositlere HCP1 (Hem Carrier Protein 1) ile alınır. - Hücre içinde hemoksijenaz enzimi ile demir (Fe2+) ve porfirin halkasına ayrılır. - **Non-Hem Demir (Fe3+):** - Midedeki asit ve duodenumdaki duodenal sitokrom b (Dcytb) redüktaz enzimi ile Fe3+'ten Fe2+'ye (ferröz form) indirgenir. - Fe2+, DMT1 (Divalent Metal Transporter 1) taşıyıcısı ile enterositlere alınır. Bu taşıyıcı aynı zamanda diğer iki değerlikli metalleri de taşır. - **Hücre İçinde:** - Demir, ya ferritine bağlanarak depolanır (fazla demir durumunda) ya da hücreden dışarı taşınır. - Ferroportin 1 (FPN1) taşıyıcısı ile bazal membrandan kana salınır. - Kana salınmadan önce hephaestin enzimi (bazen ceruloplasmin) tarafından Fe2+'den tekrar Fe3+'ye oksitlenir. - Fe3+, kanda transferrin proteinine bağlanarak taşınır. - **Hepcidin:** Karaciğerden salgılanan bu hormon, demir emiliminin ana düzenleyicisidir. Yüksek demir seviyeleri hepcidini artırır, bu da ferroportini inhibe ederek demirin kana geçişini azaltır. ### B12 Vitamini (Kobalamin) Emilimi B12 vitamini emilimi oldukça karmaşık ve birkaç adımda gerçekleşir: 1. **Mide:** - Besinlerdeki B12 vitamini, midedeki asit ve pepsin ile protein bağlarından ayrılır. - Serbest B12, tükürük ve mideden salgılanan R-proteini (haptokorrin) ile bağlanır. Bu kompleks, mide asidinden B12'yi korur. - Parietal hücrelerden İntrinsik Faktör (IF) salgılanır, ancak midede B12'ye bağlanmaz. 2. **Duodenum:** - Pankreas enzimleri, R-proteini parçalar ve B12'yi serbest bırakır. - Serbest B12, şimdi İntrinsik Faktör (IF) ile bağlanır ve B12-IF kompleksi oluşur. Bu kompleks, ince bağırsağın geri kalanında sindirim enzimlerinden korunur. 3. **İleum:** - B12-IF kompleksi, ileumdaki spesifik reseptörlere (kubilin ve amnionless proteinlerinden oluşan "cubam" reseptörü) bağlanır. - Bu kompleks, endositoz yoluyla enterositlere alınır. - Hücre içinde B12, IF'den ayrılır ve transkobalamin II (TCII) adı verilen bir taşıyıcı proteine bağlanır. 4. **Kana Geçiş:** - B12-TCII kompleksi, enterositlerden bazal membrandan kana salınır ve sistemik dolaşıma taşınır. - B12, karaciğere ve diğer dokulara TCII aracılığıyla ulaştırılır. ### Sonuç Gastrointestinal sistemin fizyolojik ve histolojik yapısı, besinlerin etkili bir şekilde sindirilip emilmesi için mükemmel bir uyum içerisindedir. Her bir organın ve hücre tipinin spesifik görevleri, karbonhidratlar, proteinler, lipitler, demir ve B12 vitamini gibi önemli besin maddelerinin vücut tarafından kullanılabilir hale gelmesini sağlar. Bu karmaşık süreçler, vücudun enerji ve yapı taşları ihtiyacını karşılamak için hayati öneme sahiptir.