Trávící enzymy v organismu sportovce

Trávení potravy v lidském organismu je složitý mnohastupňový proces, jenž začíná v ústech a končí v buňkách tenkého střeva, kde jsou jednotlivé živiny vstřebávány do krevního oběhu. V následujícím přehledu si ukážeme, co se kde tráví a štěpí.

Trávící enzymy v organismu sportovce

Zpracování potravy v organismu

Ústa – mechanické zpracování

Zuby a jazyk v ústech mají za úkol mechanické zpracování potravy, čemuž napomáhají ještě slinné žlázy, které produkují sliny sloužící ke zvlhčení potravy a usnadnění její pasáže k další oddílů trávicí trubice. Ve slinách je obsažen trávicí enzym amyláza, která štěpí dlouhé molekuly škrobu. Její přítomnost poznáme např. podle toho, že nám po zkonzumování pečiva (chléb) zůstane v ústech nasládlá chuť – škrob samotný je bez chuti, ale jeho štěpné produkty dokážou vyvolat v chuťových pohárcích vjem sladkosti. Odvrácenou stranou činnosti amylázy je fakt, že štěpné produkty škrobu slouží jako potrava pro bakterie uplatňující se v tvorbě zubního kazu.

Druhý trávicí enzym, který v ústech najdeme, je lingvální lipáza štěpící mastné kyseliny, její význam je však oproti amyláze zanedbatelný.

Žaludek – „mlýnek na maso“

Žaludek není jen svalnatý orgán, který svými pohyby promíchává a dále mechanicky zpracovává přijatou potravu, nýbrž má též velmi důležitou funkci chemickou.

Co žaludek produkuje?

Kyselina chlorovodíková – propůjčuje žaludečnímu prostředí výrazně kyselé pH (1,2) a její úkol je trojí:

1. dezinfekce – kyselé pH zabíjí mikroorganismy, které se sem dostaly spolu s potravou a jejich přítomnost v dalších částech trávicího traktu je nežádoucí; obsah na žaludek navazující části dvanáctníku a tenkého střeva je sterilní
2. denaturace – kyselé pH denaturuje bílkoviny, čímž vystavuje jejich strukturu protein‑specifickým trávicím enzymům a umožňuje tak jejich zpracování (denaturace = rozrušení terciární struktury proteinu, čímž se nevratně zruší jeho prostorové uspořádání a protein zaujme tvar „chaotického“ klubka)
3. aktivace neaktivních pepsinogenů na aktivní pepsiny, viz dále

Pepsiny – skupina enzymů zodpovědných za chemické štěpení proteinů. Pepsiny jsou žaludkem secernovány jako neaktivní prekurzory, tzv. proenzymy, které se nazývají pepsinogeny. Ty aktivuje kyselina chlorovodíková, jak bylo řečeno výše a jejich aktivita je omezena na kyselé pH – jakmile se tudíž dostane trávenina z žaludku do dvanáctníku a tenkého střeva, kde se hodnoty pH otáčí do zásaditých hodnot, jejich aktivita končí.

Žaludeční sekreci podněcuje přítomnost potravy roztažením stěny žaludku, zvýšení pH (potrava „naředí“ jeho pH), zvýšený obsah proteinů a aminokyselin v potravě. Dále žaludeční sekreci ovlivňuje též nervový systém a cirkulující hormony.

Dvanáctík – chemický koktejl ze slinivky

Do dvanáctníku ústí vývod ze slinivky břišní, žlázy s vnější i vnitřní sekrecí, která hraje v dalším trávení živin klíčovou roli. Slinivka produkuje podobně jako žaludek proenzymy, ty jsou pak aktivovány až přímo v tenkém střevě. Proč? Velmi účinné enzymy by ve své aktivní formě byly schopné slinivku natrávit a výrazně poškodit. K tomuto samopoškození slinivky dochází při onemocnění zvaném pankreatitida. Ve dvanáctníku pH postupně stoupá a na jeho konci a v tenkém střevě dosahuje hodnot okolo sedmi (pH zvyšuje alkalická sekrece slinivky), na čemž závisí funkce zde působících trávicích enzymů. Ty v kyselém prostředí nefungují, a tak například nadměrná produkce žaludeční kyseliny vyvolá krom poškození žaludku i poruchy trávení v dalších částech trávicí trubice.

Enzymy trávící proteiny:

1. trypsin – produkován je jako neaktivní trypsinogen, jeho aktivátorem je enteropeptidáza, což je enzym nacházející se v buňkách střevní sliznice nazývaných enterocyty. Trypsin poté aktivuje ostatní níže uvedené proenzymy, které se dále podílí na trávení proteinů
2. chymotrypsin (proenzym chymotrypsinogen)
3. elastáza (proenzym proelastáza)
4. karboxypeptidázy (proenzymy prokarboxypeptidázy)

Enzymy trávící lipidy

1. pakreatická lipáza – štěpí triacylglyceroly, je secernována slinivkou břišní již v aktivní formě a tudíž nevyžaduje aktivaci
2. fosfolipáza – aktivována trypsinem, štěpí fosfolipidy
3. kolipáza – aktivována trypsinem, jejím úkolem je trávení tukových kapének, které připravuje pro pankreatickou lipázu
4. + žluč – není sice trávicím enzymem, ale pro štěpení tuků má roli přibližně stejně důležitou jako kyselina chlorovodíková, v tenkém střevě emulguje tuky – rozbíjí je na drobné kapénky, které se pak stávají snadným cílem pro trávicí enzymy.

Enzymy trávící sacharidy

1. pankreatická amyláza – štěpí molekuly škrobu na jednodušší poly- a oligosacharidové složky

Střevní sliznice – poslední krok před vstřebáním

Buňky střevní sliznice mají na své straně obrácené do střevního lumen malé výběžky, které tvoří tzv. kartáčový lem a zde je navázáno velké množství enzymů účastnících se na štěpení všech složek tráveniny. Za poslední stupeň v trávení proteinů zde zodpovídají peptidázy – pestrá skupina enzymů štěpících polypeptidy, výsledkem jejich činnosti jsou jednotlivé aminokyseliny, di- a tripeptidy (složené ze dvou, resp. ze tří AMK), které již mohou být transportovány do střevní buňky. Tam je pak štěpení dokončeno na jednotlivé AMK a tyto jsou transportovány do krevního oběhu.

Finální štěpení sacharidů zajišťují na kartáčovém lemu enterocytů následující enzymy:

• sacharáza (štěpí sacharózu, maltotriózu)
• laktáza (štěpí laktózu)
• maltáza (štěpí maltózu, maltotriózu)
• trehaláza (štěpí trehalózu)
• a další, méně významné enzymy.

Di-, tri- a oligosacharidy jsou zde rozštěpeny podobně jako peptidy na své základní stavební jednotky – monosacharidy a ty jsou pak transportovány do krevního oběhu. Tuky dalšímu štěpení nepodléhají, jejich dostatečné zpracování zajišťují výše uvedené enzymy z pankreatické šťávy. Tuky (resp. jejich jednotlivé komponenty) se poté dostanou do buněk střevní sliznice, kde se pro další  zpracování zformují do kapének zvaných chylomikrony a takto se dostávají do krevního oběhu.