het spijsverteringsstelsel maakt gebruik van mechanische en chemische activiteiten om voedsel op te splitsen in absorbeerbare stoffen tijdens het transport door het spijsverteringsstelsel. Tabel 1 geeft een overzicht van de basisfuncties van de spijsverteringsorganen.

spijsverteringsprocessen

de spijsverteringsprocessen omvatten zes activiteiten: inslikken, voortstuwing, mechanische of fysische spijsvertering, chemische spijsvertering, absorptie en ontlasting.

het eerste van deze processen, inname, heeft betrekking op het binnendringen van voedsel in het spijsverteringskanaal via de mond. Daar wordt het voedsel gekauwd en gemengd met speeksel, dat enzymen bevat die de koolhydraten in het voedsel beginnen af te breken plus wat lipidevertering via linguale lipase. Kauwen verhoogt het oppervlak van het voedsel en maakt het mogelijk een geschikte bolus te produceren.

figuur 1. Peristaltiek beweegt voedsel door het spijsverteringskanaal met afwisselende golven van spiercontractie en ontspanning.

voedsel verlaat de mond wanneer de tong en de faryngeale spieren het in de slokdarm duwen. Deze handeling van slikken, de laatste vrijwillige handeling tot ontlasting, is een voorbeeld van voortstuwing, die verwijst naar de beweging van voedsel door het spijsverteringskanaal. Het omvat zowel het vrijwillige proces van slikken als het onvrijwillige proces van peristaltiek. Peristaltiek bestaat uit sequentiële, afwisselende golven van samentrekking en ontspanning van spijsverteringswand gladde spieren, die werken om voedsel voort te stuwen langs (figuur 1). Deze golven spelen ook een rol bij het mengen van voedsel met spijsverteringssappen. Peristaltiek is zo krachtig dat voedsel en vloeistoffen die je slikt je maag binnendringen, zelfs als je op je hoofd staat.

de spijsvertering omvat zowel mechanische als chemische processen. Mechanische spijsvertering is een zuiver fysiek proces dat de chemische aard van het voedsel niet verandert. In plaats daarvan maakt het voedsel kleiner om zowel de oppervlakte als de mobiliteit te vergroten. Het omvat masticatie, of kauwen, evenals tongbewegingen die helpen breken voedsel in kleinere stukjes en meng voedsel met speeksel. Hoewel er een neiging kan zijn om te denken dat de mechanische spijsvertering beperkt is tot de eerste stappen van het spijsverteringsproces, treedt het op nadat het voedsel de mond verlaat, ook. Het mechanisch karnen van voedsel in de maag dient om het verder uit elkaar te breken en meer van het oppervlak bloot te stellen aan spijsverteringssappen, waardoor een zure “soep” genaamd chyme ontstaat.

Figuur 2. Segmentatie scheidt chyme en duwt het dan weer samen, het mengen en het verstrekken van tijd voor spijsvertering en absorptie.

segmentatie, die voornamelijk voorkomt in de dunne darm, bestaat uit gelokaliseerde samentrekkingen van cirkelvormige spieren van de muscularislaag van het spijsverteringskanaal (Figuur 2). Deze samentrekkingen isoleren kleine delen van de darm, verplaatsen hun inhoud heen en weer terwijl continu verdelen, breken, en mengen van de inhoud. Door voedsel heen en weer te verplaatsen in het darmlumen, vermengt segmentatie voedsel met spijsverteringssappen en vergemakkelijkt de opname.

in de chemische spijsvertering, beginnend in de mond, breken de secreties van de spijsvertering complexe voedselmoleculen (polymeren) af tot hun chemische bouwstenen (monomeren) door hydrolyse. Een voorbeeld hiervan zou de afbraak van proteã nen in afzonderlijke aminozuren zijn. Deze afscheidingen variëren in samenstelling, maar bevatten meestal water, verschillende enzymen, zuren en zouten. Het proces wordt voltooid in de dunne darm.

voedsel dat is afgebroken heeft geen waarde voor het lichaam, tenzij het in de bloedbaan komt en de voedingsstoffen aan het werk worden gezet. Dit gebeurt door het absorptieproces, dat voornamelijk plaatsvindt in de dunne darm. Daar worden de meeste voedingsstoffen geabsorbeerd uit het lumen van het spijsverteringskanaal in de bloedbaan via de epitheliale cellen die deel uitmaken van het slijmvlies. Lipiden worden opgenomen in lacteals en worden via de lymfevaten naar de bloedbaan (de subclavische aderen in de buurt van het hart) getransporteerd. De details van deze processen zullen later worden besproken.

bij de ontlasting, de laatste stap in de spijsvertering, worden onverteerde materialen uit het lichaam verwijderd als ontlasting.

in sommige gevallen is één orgaan verantwoordelijk voor een spijsverteringsproces. Inname gebeurt bijvoorbeeld alleen in de mond en ontlasting alleen in de anus. Echter, de meeste spijsverteringsprocessen betrekken de interactie van verschillende organen en geleidelijk optreden als voedsel beweegt door het spijsverteringskanaal (Figuur 3).

Figuur 3. De spijsverteringsprocessen zijn inslikken, voortstuwing, mechanische spijsvertering, chemische spijsvertering, absorptie en ontlasting.

enige chemische vertering vindt plaats in de mond. Sommige absorptie kan optreden in de mond en maag, bijvoorbeeld alcohol en aspirine.neurale en endocriene regulerende mechanismen werken om de optimale omstandigheden in het lumen te behouden die nodig zijn voor spijsvertering en absorptie. Deze regulerende mechanismen, die de spijsvertering stimuleren door mechanische en chemische activiteit, worden zowel extrinsiek als intrinsiek gecontroleerd.

neurale controles

de wanden van het spijsverteringskanaal bevatten een verscheidenheid aan sensoren die de spijsverteringsfuncties helpen reguleren. Deze omvatten mechanoreceptoren, chemoreceptoren, en osmoreceptoren, die mechanische, chemische, en osmotische stimuli, respectievelijk kunnen ontdekken. Deze receptoren kunnen bijvoorbeeld aanvoelen wanneer de aanwezigheid van voedsel de maag heeft doen uitzetten, of voedseldeeltjes voldoende zijn afgebroken, hoeveel vloeistof er aanwezig is en het type voedingsstoffen in het voedsel (lipiden, koolhydraten en/of eiwitten). Stimulatie van deze receptoren veroorzaakt een passende reflex die het proces van spijsvertering bevordert. Dit kan inhouden dat een bericht wordt verzonden dat de klieren activeert die spijsverteringssappen afscheiden in het lumen, of het kan de stimulatie van spieren in het spijsverteringskanaal betekenen, waardoor de peristaltiek en segmentatie worden geactiveerd die voedsel langs het darmkanaal bewegen.

de wanden van het hele spijsverteringskanaal zijn ingebed met zenuwplexussen die interageren met het centrale zenuwstelsel en andere zenuwplexussen—binnen hetzelfde spijsverteringsorgaan of in verschillende organen. Deze interacties vragen om verschillende soorten reflexen. Extrinsieke zenuw plexussen orkestreren lange reflexen, die het centrale en autonome zenuwstelsel betrekken en werken in reactie op stimuli van buiten het spijsverteringsstelsel. Korte reflexen, aan de andere kant, worden georkestreerd door intrinsieke zenuw plexussen binnen de muur van het spijsverteringskanaal. Deze twee plexussen en hun verbindingen werden eerder geïntroduceerd als het enterisch zenuwstelsel. Korte reflexen reguleren de activiteiten in één gebied van het spijsverteringskanaal en kunnen lokale peristaltische bewegingen coördineren en de spijsverteringsafscheiding stimuleren. Bijvoorbeeld, het zicht, de geur, en de smaak van voedsel initiëren lange reflexen die beginnen met een sensorische neuron het leveren van een signaal aan de medulla oblongata. De reactie op het signaal is om cellen in de maag te stimuleren om te beginnen met het afscheiden van spijsverteringssappen ter voorbereiding op inkomend voedsel. In tegenstelling, voedsel dat de maag zwelt initieert korte reflexen die cellen in de maagwand veroorzaken om hun afscheiding van spijsverteringssappen te verhogen.

hormonale controles

verschillende hormonen zijn betrokken bij het spijsverteringsproces. Het belangrijkste spijsverteringshormoon van de maag is gastrine, dat wordt uitgescheiden als reactie op de aanwezigheid van voedsel. Gastrine stimuleert de secretie van maagzuur door de pariëtale cellen van het maagslijmvlies. Andere GI hormonen worden geproduceerd en werken op de darm en de bijbehorende organen. Hormonen geproduceerd door de twaalfvingerige darm omvatten secretine, dat een waterige secretie van bicarbonaat door de alvleesklier stimuleert; cholecystokinine (CCK), dat de secretie van pancreasenzymen en gal uit de lever en afgifte van gal uit de galblaas stimuleert; en maagremmende peptide, die de maagsecretie remt en de maaglediging en motiliteit vertraagt. Deze GI hormonen worden afgescheiden door gespecialiseerde epitheliale cellen, endocrinocyten genoemd, gelegen in het mucosale epitheel van de maag en dunne darm. Deze hormonen komen dan in de bloedbaan, waardoor ze hun doelorganen kunnen bereiken.

hoofdstuk Overzicht

het spijsverteringsstelsel neemt en verteert voedsel, absorbeert vrijgegeven nutriënten en excreteert voedselbestanddelen die onverteerbaar zijn. De zes activiteiten die betrokken zijn bij dit proces zijn inslikken, motiliteit, mechanische spijsvertering, chemische spijsvertering, absorptie en ontlasting. Deze processen worden gereguleerd door neurale en hormonale mechanismen.

zelfcontrole

beantwoord de vraag(en) hieronder om te zien hoe goed u de onderwerpen begrijpt die in de vorige sectie werden behandeld.

verklarende woordenlijst

absorptie: passage van verteerd producten van de intestinale lumen door mucosale cellen en in de bloedbaan of lacteals

de chemische spijsvertering: enzymatische afbraak van voedsel

chyme: soupy vloeibaar gemaakt wanneer het voedsel wordt vermengd met spijsverteringssappen

de defecatie: eliminatie van onverteerde stoffen uit het lichaam in de vorm van ontlasting

inslikken: het nemen van voedsel in het maagdarmkanaal door de mond

kauwen: kauwen

mechanische vertering: kauwen, mengen en segmentatie die bereidt voedsel voor de chemische vertering

peristaltiek: spiercontracties en-relaxaties die voedsel door het maag-darmkanaal drijven voortstuwing: vrijwillig proces van slikken en het onvrijwillige proces van peristaltiek dat voedsel door het spijsverteringskanaal beweegt segmentatie: afwisselende contracties en-relaxaties van niet-aangrenzende segmenten van de darm die voedsel vooruit en achteruit bewegen, het uit elkaar breken en mengen met spijsverteringssappen