układ trawienny wykorzystuje czynności mechaniczne i chemiczne do rozkładania pokarmu na wchłanialne substancje podczas jego podróży przez układ trawienny. Tabela 1 zawiera przegląd podstawowych funkcji narządów trawiennych.

• zapewnia optymalne podłoże dla aktywności enzymatycznej

procesy trawienne

procesy trawienia obejmują sześć czynności: spożycie, napęd, trawienie mechaniczne lub fizyczne, trawienie chemiczne, wchłanianie i wypróżnianie.

pierwszy z tych procesów, spożycie, odnosi się do wejścia żywności do przewodu pokarmowego przez usta. Tam pokarm jest żuty i miesza się ze śliną, która zawiera enzymy, które zaczynają rozkładać węglowodany w pożywieniu oraz niektóre trawienie lipidów za pośrednictwem lingual lipase. Żucie zwiększa powierzchnię pokarmu i pozwala na wytworzenie odpowiednio dużego bolusa.

Rysunek 1. Perystaltyka przenosi pokarm przez przewód pokarmowy z naprzemiennymi falami skurczu i relaksu mięśni.

Jedzenie opuszcza usta, gdy język i mięśnie gardła napędzają go do przełyku. Ten akt połykania, ostatni dobrowolny akt do wypróżnienia, jest przykładem napędu, który odnosi się do przepływu żywności przez przewód pokarmowy. Obejmuje zarówno dobrowolny proces połykania, jak i mimowolny proces perystaltyki. Perystaltyka polega na sekwencyjnych, naprzemiennych falach skurczu i rozluźnienia mięśni gładkich ściany przewodu pokarmowego, które działają w celu napędzania pokarmu wzdłuż (ryc. 1). Fale te odgrywają również rolę w mieszaniu żywności z sokami trawiennymi. Perystaltyka jest tak silna, że pokarmy i płyny, które połykasz, dostają się do żołądka, nawet jeśli stoisz na głowie.

trawienie obejmuje zarówno procesy mechaniczne, jak i chemiczne. Trawienie mechaniczne jest procesem czysto fizycznym, który nie zmienia chemicznego charakteru żywności. Zamiast tego sprawia, że żywność jest mniejsza, aby zwiększyć zarówno powierzchnię, jak i mobilność. Obejmuje to żucie lub żucie, a także ruchy języka, które pomagają rozbić Jedzenie na mniejsze kawałki i wymieszać jedzenie ze śliną. Chociaż może istnieć tendencja do myślenia, że mechaniczne trawienie jest ograniczone do pierwszych etapów procesu trawienia, występuje również po opuszczeniu przez pokarm jamy ustnej. Mechaniczne ubijanie pokarmu w żołądku służy do dalszego rozbijania go i eksponowania większej części powierzchni soków trawiennych, tworząc kwaśną „zupę” zwaną chyme.

Rysunek 2. Segmentacja oddziela chyme, a następnie spycha go z powrotem do siebie, mieszając go i zapewniając czas na trawienie i wchłanianie.

segmentacja, która występuje głównie w jelicie cienkim, polega na zlokalizowanych skurczach mięśnia okrężnego warstwy muscularis kanału pokarmowego (ryc. 2). Skurcze te izolują małe odcinki jelita, przesuwając ich zawartość tam iz powrotem, stale dzieląc, rozbijając i mieszając zawartość. Przesuwając pokarm tam i z powrotem w świetle jelita, segmentacja miesza pokarm z sokami trawiennymi i ułatwia wchłanianie.

w trawieniu chemicznym, począwszy od jamy ustnej, wydzielina trawienna rozkłada złożone cząsteczki pożywienia (polimery) na ich chemiczne bloki budulcowe (monomery) poprzez hydrolizę. Przykładem tego może być rozpad białek na oddzielne aminokwasy. Wydzieliny te różnią się składem, ale zazwyczaj zawierają wodę, różne enzymy, kwasy i sole. Proces jest zakończony w jelicie cienkim.

pokarm, który został rozbity, nie ma wartości dla organizmu, chyba że dostanie się do krwiobiegu, a jego składniki odżywcze zostaną uruchomione. Dzieje się tak w procesie wchłaniania, który odbywa się głównie w jelicie cienkim. Tam większość składników odżywczych jest wchłaniana z światła kanału pokarmowego do krwioobiegu przez komórki nabłonkowe, które tworzą błonę śluzową. Lipidy są wchłaniane do komórek łzowych i transportowane przez naczynia limfatyczne do krwiobiegu (żyły podobojczykowe w pobliżu serca). Szczegóły tych procesów zostaną omówione później.

w defekacji, ostatnim etapie trawienia, niestrawione materiały są usuwane z ciała jako kał.

w niektórych przypadkach za proces trawienny odpowiedzialny jest pojedynczy organ. Na przykład spożycie występuje tylko w jamie ustnej, a wypróżnienie tylko w odbycie. Jednak większość procesów trawiennych wiąże się z interakcją kilku narządów i występuje stopniowo, gdy pokarm przechodzi przez kanał pokarmowy(ryc. 3).

Rysunek 3. Procesy trawienne to trawienie, napęd, trawienie mechaniczne, trawienie chemiczne, wchłanianie i wypróżnianie.

niektóre trawienie chemiczne występuje w jamie ustnej. Niektóre wchłanianie może wystąpić w jamie ustnej i żołądku, na przykład, alkohol i aspiryna.

mechanizmy regulacyjne

neuronowe i endokrynologiczne mechanizmy regulacyjne działają w celu utrzymania optymalnych warunków w świetle potrzebnym do trawienia i wchłaniania. Te mechanizmy regulacyjne, które stymulują aktywność trawienną poprzez aktywność mechaniczną i chemiczną, są kontrolowane zarówno zewnętrznie, jak i wewnętrznie.

sterowanie neuronowe

ściany przewodu pokarmowego zawierają różne czujniki, które pomagają regulować funkcje trawienne. Należą do nich mechanoreceptory, chemoreceptory i osmoreceptory, które są zdolne do wykrywania odpowiednio bodźców mechanicznych, chemicznych i osmotycznych. Na przykład receptory te mogą wyczuć, kiedy obecność pokarmu spowodowała rozszerzenie żołądka, czy cząstki pokarmu zostały wystarczająco rozbite, ile cieczy jest obecne i rodzaj składników odżywczych w żywności (lipidy, węglowodany i/lub białka). Stymulacja tych receptorów wywołuje odpowiedni odruch, który przyspiesza proces trawienia. Może to pociągać za sobą wysyłanie wiadomości, która aktywuje gruczoły, które wydzielają soki trawienne do światła, lub może oznaczać stymulację mięśni w kanale pokarmowym, aktywując w ten sposób perystaltykę i segmentację, które przenoszą pokarm wzdłuż przewodu pokarmowego.

ściany całego przewodu pokarmowego są osadzone splotami nerwowymi, które oddziałują z ośrodkowym układem nerwowym i innymi splotami nerwowymi—w obrębie tego samego narządu pokarmowego lub w innych. Interakcje te wywołują kilka rodzajów odruchów. Sploty nerwowe zewnętrzne organizują długie odruchy, które obejmują Centralny i autonomiczny układ nerwowy i działają w odpowiedzi na bodźce spoza układu pokarmowego. Krótkie odruchy, z drugiej strony, są koordynowane przez wewnętrzne sploty nerwowe w ścianie kanału pokarmowego. Te dwa sploty i ich połączenia zostały wprowadzone wcześniej jako jelitowy układ nerwowy. Krótkie odruchy regulują aktywność w jednym obszarze przewodu pokarmowego i mogą koordynować lokalne ruchy perystaltyczne i stymulować wydzieliny trawienne. Na przykład, wzrok, zapach i smak żywności inicjują długie odruchy, które zaczynają się od neuronu czuciowego dostarczającego sygnał do rdzenia przedłużonego. Odpowiedzią na sygnał jest stymulowanie komórek w żołądku, aby rozpocząć wydzielanie soków trawiennych w przygotowaniu do przychodzącego pokarmu. W przeciwieństwie do pokarmu, który rozdęty żołądek inicjuje krótkie odruchy, które powodują, że komórki w ścianie żołądka zwiększają wydzielanie soków trawiennych.

Kontrola hormonalna

w procesie trawienia biorą udział różne hormony. Głównym hormonem trawiennym żołądka jest gastryna, która jest wydzielana w odpowiedzi na obecność pokarmu. Gastryna stymuluje wydzielanie kwasu żołądkowego przez komórki ciemieniowe błony śluzowej żołądka. Inne hormony przewodu pokarmowego są produkowane i działają na jelita i jego narządy pomocnicze. Hormony wytwarzane przez dwunastnicę obejmują wydzielinę, która stymuluje wodniste wydzielanie wodorowęglanów przez trzustkę; cholecystokinina (CCK), która stymuluje wydzielanie enzymów trzustkowych i żółci z wątroby oraz uwalnianie żółci z pęcherzyka żółciowego; i peptyd hamujący żołądek, który hamuje wydzielanie żołądka i spowalnia opróżnianie żołądka i motorykę. Te hormony przewodu pokarmowego są wydzielane przez wyspecjalizowane komórki nabłonkowe, zwane endokrynocytami, zlokalizowane w nabłonku śluzówki żołądka i jelita cienkiego. Hormony te następnie dostają się do krwiobiegu, przez który mogą dotrzeć do narządów docelowych.

przegląd rozdziału

układ trawienny spożywa i trawi żywność, wchłania uwolnione składniki odżywcze i wydala składniki żywności, które są niestrawne. Sześć czynności zaangażowanych w ten proces to spożycie, ruchliwość, trawienie mechaniczne, trawienie chemiczne, wchłanianie i wypróżnianie. Procesy te są regulowane przez mechanizmy nerwowe i hormonalne.

Self Check

Odpowiedz na poniższe pytania, aby zobaczyć, jak dobrze rozumiesz tematy omówione w poprzedniej sekcji.

Słowniczek

:

trawienie chemiczne: enzymatyczny rozkład pokarmu

chyme: soupy liquid utworzony podczas mieszania pokarmu z sokami trawiennymi

defekacja: eliminacja niestrawionych substancji z organizmu w postaci kału

spożycie: przyjmowanie pokarmu do przewodu pokarmowego przez usta

żucie: żucie

trawienie mechaniczne: żucie, mieszanie i segmentacja, która przygotowuje pokarm do trawienia chemicznego

perystaltyka: skurcze mięśni i rozluźnienie, które napędzają jedzenie przez przewód pokarmowy

napęd: dobrowolny proces połykania i mimowolny proces perystaltyki, który przenosi jedzenie przez przewód pokarmowy

segmentacja: naprzemienne skurcze i rozluźnienie nieprzystępnych segmentów jelita, które przesuwają jedzenie do przodu i do tyłu, rozbijając je i mieszając z sokami trawiennymi