Chyme

Chyme Definition

Chyme is een halfvloeibare pulp die in de maag wordt gevormd en bestaat uit gedeeltelijk verteerd voedsel en de afscheidingen van het maagdarmkanaal . Het is aanvankelijk zuur in pH en bevat ook speekselenzymen en magenzymen. Chyme wordt gemaakt van de ingenomen bolus door spiersamentrekkingen van de maag, die voedsel mengen met de afscheiding van de maag. Chyme gaat met korte stoten van de maag naar de dunne darm en beïnvloedt de afscheidingen van de pancreas en de afgifte van gal uit de galblaas en lever.

Samenstelling van chyme

Chyme bevat voedsel, water speekselafscheiding, maagafscheidingen en gedeeltelijk verteerde koolhydraten en eiwitten in de maag. Het bevat ook cellen die tijdens het kauwen en slikken uit de mond en slokdarm zijn afgestoten. Maagafscheidingen omvatten zoutzuur dat wordt afgescheiden door de pariëtale cellen van de maag en dit zorgt ervoor dat chyme een extreem lage pH heeft. Naast het vernietigen van de meeste ziekteverwekkers die in voedsel worden aangetroffen, is de pH van chyme optimaal voor de werking van pepsine. Pepsine wordt uitgescheiden door speciale cellen in de maag die hoofdcellen worden genoemd. Dit enzym is vaak het startpunt voor de vertering van eiwitten en geeft er de voorkeur aan om de hydrolyse van peptidebindingen tussen hydrofobe en aromatische aminozuren te katalyseren. Wanneer chymus de twaalfvingerige darm binnendringt, bevat het daarom veel korte peptiden met aan elk uiteinde een hydrofoob of een aromatisch residu.

het water- en elektrolytgehalte van chyme blijft vrijwel constant wanneer het de maag verlaat, ongeacht de aard van het ingenomen voedsel. De tijd die in de maag wordt doorgebracht en de relatieve hoeveelheden van verschillende voedingsstoffen kunnen echter variëren, afhankelijk van het individu en de maaltijd. Een maaltijd die bijvoorbeeld rijk is aan vet en proteïne en weinig koolhydraten, zal ertoe leiden dat de chymus ‘olieachtig’ en ‘schuimig’ wordt, waarbij sommige van de gedeeltelijk verteerde peptiden fungeren als emulgatoren voor de vetten. Als alternatief kan een maaltijd die niet op de juiste manier is gekauwd en veel koolhydraten bevatten, resulteren in chyme met brokken onverwerkt voedsel. Er zijn ook aanwijzingen dat de aanwezigheid van hele onbewerkte granen de maaglediging vertraagt en ertoe leidt dat de chymus voor langere tijd in de maag blijft. In feite wordt de aard van chymus vaak gebruikt in forensische analyse om het tijdstip van overlijden te schatten. Bovendien kunnen aandoeningen zoals maagzweren, chronische stress, hormonale onevenwichtigheden of alcohol- en tabaksgebruik de maagafscheidingen en de samenstelling van chyme veranderen.

Chyme wordt af en toe genoemd als iets anders dan chyme, die wordt gevormd wanneer de chyme vetten in het voedsel worden ook verteerd in de dunne darm. Chyle bevat daarom geëmulgeerde vetzuren, naast koolhydraten en eiwitten in verschillende stadia van de spijsvertering. Dit onderscheid wordt echter vaak over het hoofd gezien en de term chymus wordt gebruikt om naar voedsel te verwijzen terwijl het van de maag door de darmen reist, totdat het meeste voedingsmateriaal is opgenomen en alleen ontlasting overblijft.

Generatie van chymus

Chyme wordt gegenereerd uit de bolus voedsel die via de slokdarm in de maag komt. De vertering van voedsel bij mensen begint in de mond, waar voedsel wordt gehydrateerd en mechanisch wordt afgebroken tot kleinere stukjes. Speekselenzymen beginnen ook te werken op koolhydraten, daarom beginnen granen zoals rijst en tarwe zoet te smaken als ze gedurende een langere periode worden gekauwd. Dit mengsel van gekauwd voedsel dat speekselafscheiding bevat, wordt een bolus genoemd, die de maag bereikt via de slokdarm.

In de maag beginnen twee gebeurtenissen met elkaar samen te gebeuren. Ten eerste trekken de drie lagen gladde spieren in de maag die in cirkelvormige, diagonale en longitudinale rijen zijn gerangschikt samen om voedsel mechanisch te persen. Door dit karnen kan de bolus worden gemengd met water, ionen, zoutzuur en mucine, waardoor de katalytische activiteit van maagenzymen wordt versterkt. Gastrine, een hormoon dat wordt uitgescheiden door de maag en dunne darm, beïnvloedt deze afscheidingen en de peristaltische bewegingen van het maagdarmkanaal.

Afbeelding toont de diagonaal (schuine) en circulaire spiervezels van de maag.

De aanwezigheid van zoutzuur zorgt er niet alleen voor dat pepsine optimaal functioneert, maar beïnvloedt ook de hydrolyse van veel bindingen in biologische polymeren en helpt bij het creëren van een relatief uniforme consistentie voor chyme. Het slijmvlies van de maag bevat een dikke laag slijm om te voorkomen dat deze krachtige krachten de cellen van het orgaan zelf verteren. Pariëtale cellen bevatten een belangrijke protonpomp die de energie van ATP-hydrolyse gebruikt om waterstofionen (H +) in het lumen van de maag te pompen, in ruil voor kaliumionen (K +) die in de cel worden geïmporteerd.Deze eiwitten worden meestal opgeslagen in blaasjes in pariëtale cellen. De aanwezigheid van voedsel in de maag (of andere prikkels zoals de geur of het zien van voedsel) kan deze eiwitten echter naar het apicale membraan van de cellen verplaatsen. Omdat zuursecretie een belangrijk onderdeel is van de vorming en vertering van chymus, wordt het gecontroleerd door een aantal verschillende moleculen, waaronder acetylcholine, histamine, gastrine en somatostatine. Sommige hiervan werken als paracriene signaalmoleculen, die worden uitgescheiden door de cellen van de maag zelf. Anderen gedragen zich als hormonen. Het enterische zenuwstelsel speelt ook een belangrijke rol bij het reguleren van deze secreties.

Terwijl voedsel in de maag wordt verteerd, blijft de pylorus sluitspier die de maag van de twaalfvingerige darm scheidt gesloten. Omdat chymus langzaam naar de dunne darm wordt bewogen door een gereguleerde opening van de sluitspier, worden er meer enzymen toegevoegd en gaan de spieren van de darmwanden door met het mengen van de secreties met chymus. Nadat de spijsvertering is voltooid, worden voedingsstoffen zoals monosacchariden, vetzuren, glycerol en aminozuren geabsorbeerd door de wanden van de darm. In de dikke darm zetten sommige bacteriën in de dikke darm het verteringsproces voort. Terwijl chyme verder door het spijsverteringskanaal reist, wordt water opgenomen, waardoor het geconcentreerder wordt. Wanneer de opname van voedingsstoffen volledig is, wordt het resterende afvalmateriaal als uitwerpselen uit het lichaam verdreven.

Functies van chyme

Er zijn twee belangrijke functies van chyme – de eerste is het vergroten van het oppervlak voedselgebied om spijsverteringsenzymen hun werk te laten doen, en de tweede is om verschillende spijsverteringsklieren te stimuleren om hun afscheidingen vrij te geven.

De werking van enzymen vereist direct contact met de moleculen van het substraat. Wanneer voedsel voor het eerst wordt ingenomen, heeft het de vorm van grote brokken. Dergelijke deeltjes hebben een zeer klein oppervlak voor hun volume, en daarom hebben enzymen slechts toegang tot een klein deel van de moleculen in het substraat. Masticatie van voedsel en het daaropvolgende karnen door de spieren van de maag en dunne darm breken voedsel herhaaldelijk af door mechanische processen. Het belang van dit mengen en roosteren kan worden geïllustreerd aan de hand van een eenvoudig voorbeeld. Wanneer een kubusvormig object van 10 ml volume wordt opgesplitst in acht stukken van 1,25 ml elk, verdubbelt het oppervlak terwijl het volume constant blijft. Wanneer voedsel wordt afgebroken door de samentrekking van maagspieren, is er een nog grotere toename van het oppervlak, omdat dit leidt tot de vorming van veel onregelmatige oppervlakken en nissen. Hierdoor kan een enzym toegang krijgen tot het inwendige van het substraat, het in contact brengen met een aantal nieuwe oppervlakken en de reactiesnelheid enorm verhogen. Bovendien kan doorgaan met mengen tijdens een reactie ook voorkomen dat een enzym de omgekeerde reactie katalyseert, aangezien de katalyseproducten snel van de enzymatisch actieve plaats worden verwijderd. De spijsvertering kan daarom efficiënt verlopen en op tijd worden voltooid om het organisme van energie te voorzien.

De tweede functie van chymus is het stimuleren van verschillende organen van het spijsverterings- en endocriene systeem. Wanneer chymus vanuit de maag de twaalfvingerige darm binnenkomt, beïnvloedt het de afscheiding van bicarbonaten uit de alvleesklier en de afgifte van alkalische gal uit de galblaas en lever. De zuurgraad ervan bepaalt ook of pariëtale cellen van de maag worden gestimuleerd om meer zoutzuur te produceren of worden geremd.

• Aminopeptidasen – Enzymen die de laatste peptidebinding van het amino-uiteinde (N-uiteinde) van eiwitten hydrolyseren of peptiden.
• Carboxypeptidases – Enzymen die de laatste peptidebinding van de carboxy-terminus (C-terminus) van eiwitten of peptiden hydrolyseren.
• Jejunum – het middelste deel van de dunne darm, optreedt na de twaalfvingerige darm en voorafgaand aan het ileum, bestaande uit bijna 40% van de lengte van de dunne darm. Betrokken bij de spijsvertering en absorptie.
• Pylorus – Deel van de maag dat het verbindt met het eerste deel van de dunne darm – de twaalfvingerige darm.

Quiz

1. Welke van deze moleculen wordt geassocieerd met de belangrijkste cellen van de maag?
A. Zoutzuur
B. Somatostatine
C. Gastrin
D. Pepsin

2. Waarin verschilt een bolus van chyme?
A. Bolus wordt alleen gezien in de maag en dunne darm terwijl chymus aanwezig is in het hele spijsverteringsstelsel
B.Bolus is afgeleid van gekauwd voedsel in de mond, terwijl chymus een vlezige massa vertegenwoordigt die voor het eerst in de maag wordt gezien
C. Bolus is gehydrateerd voedsel, terwijl chyme verteerd voedsel is
D. Bolus bevat darmenzymen, terwijl chyme alleen maagafscheidingen heeft.

3. Wat zijn de functies van chyme?
A. Verhoging van het oppervlak en inducerende afgifte van spijsverteringssecreties
B. Activering van speekselenzymen
C. Bescherming van de maag tegen de werking van spijsverteringsenzymen
D. Al het bovenstaande