UKŁAD POKARMOWY: CZĘŚCI, FUNKCJE, CHOROBY - ANATOMIA I FIZJOLOGIA - 2026

Układ pokarmowy składa się ze wszystkich narządów biorących udział w procesie pozyskiwania, przetwarzania, trawienia i wchłaniania składników odżywczych z pożywienia, a także pośredniczy w uwalnianiu substancji odpadowych.

Głównymi strukturami tworzącymi układ pokarmowy są elementy jamy ustnej, ślinianek, przełyku, żołądka, trzustki, wątroby, woreczka żółciowego, jelita cienkiego, jelita grubego i odbytu.

Autor: Arcadian (ten plik pochodzi z: Illu dige tract.jpg), źródło Wikimedia Commons

Te puste narządy są połączone w formie łańcucha, który pośredniczy w przechodzeniu pokarmu, który podlega różnym modyfikacjom w miarę postępu w układzie pokarmowym.

Ogólnie rzecz biorąc, przewód pokarmowy to struktura flankowana przez dwa otwory na zewnątrz i utworzona przez zwieracze, które modulują wchodzenie i wychodzenie materiałów. Na początku procesu trawienia połknięty pokarm wchodzi w kontakt z siłami mechanicznymi, chemicznymi i bakteryjnymi.

Po pierwszym etapie leczenia materiał odżywczy przechodzi przez kanał i jest mieszany z enzymami soku trawiennego. Przy odpowiednim przetworzeniu pokarm może zostać wchłonięty, a składniki odżywcze przedostają się do układu krążenia. Odpady są eliminowane w sposób kontrolowany w zjawisku wypróżnienia.

Układ pokarmowy różni się znacznie w zależności od grupy zwierząt i jej nawyków troficznych.

Rodzaje karmienia

W królestwie zwierząt sposób zdobywania i przyswajania pożywienia jest niezwykle zróżnicowany. Istnieją organizmy - takie jak bezkręgowce wodne, pierwotniaki i pasożyty - które mogą wchłaniać pokarm przez powierzchnię ciała, bez pomocy określonych organów. Proces polega na wychwytywaniu składników odżywczych znajdujących się w ich środowisku.

Wchłanianie cząsteczek odżywczych przez powierzchnię organizmu może odbywać się na drodze endocytozy, w której komórka pobiera cząsteczki stałe (fagocytoza) lub płynne (pinocytoza). Podczas tego procesu komórka otacza cząstkę i tworzy pęcherzyk.

Istnieją zwierzęta wodne, które mogą karmić się przez filtrację, wychwytując pożywienie rozcieńczone w środowisku wodnym. Zwykle spożywają fitoplankton lub zooplankton. Te linie zwierząt obejmują między innymi gąbki morskie, ramienionogi, osłonice lub strzykawki.

Wraz ze wzrostem złożoności zwierząt wyłaniają się wyspecjalizowane struktury służące do pobierania i trawienia pożywienia.

Niektórzy mają płynną dietę i koncentrują się na wchłanianiu składników odżywczych. Wśród tych grup są hematofagi (zwierzęta żywiące się krwią), niektóre robaki, stawonogi i niektóre strunowce, takie jak minogi, śluzice i niektóre nietoperze.

Rodzaje układów pokarmowych

Fizjologicznie, układy trawienne można podzielić na trzy kategorie: reaktory okresowe, w których znajdują się wnęki, które wychwytują żywność i usuwają odpady, zanim nadejdzie kolejna „partia” żywności. W tego typu rurce znajduje się pojedynczy otwór, który umożliwia wejście i wyrzucenie materiału.

Kolejną grupę stanowią idealne reaktory zbiornikowe z mieszadłem ciągłym, które działają w następujący sposób: system odbiera surowiec i w przeciwieństwie do poprzedniego przypadku może to robić w sposób ciągły. Pokarm przekształca się w masę, która po przetworzeniu jest eliminowana, gdy ubytek jest już pełny.

Wreszcie, istnieją reaktory przepływowe typu bolus, w których „bolus” odnosi się do oddzielnej porcji pożywienia, która jest przetwarzana i trawiona, gdy przechodzi przez przewód pokarmowy. U kręgowców jelito cienkie działa w ten sposób.

Rodzaje układów pokarmowych nie wykluczają się wzajemnie. Są zwierzęta, które w swoich organach łączą więcej niż jedną strategię.

Części układu pokarmowego (narządy)

Termin „trawienie” może odnosić się do trawienia wewnątrzkomórkowego, które jest przeprowadzane przez enzymy trawienne, lub trawienia zewnątrzkomórkowego, w którym proces ten jest wykonywany przez prawdziwe narządy zajmujące się asymilacją i wchłanianiem składników odżywczych.

Jedną z najbardziej wyróżniających się cech przewodu pokarmowego jest jego zdolność do kurczenia się, zwana ruchliwością.

Ta właściwość ruchu występuje z powodu obecności muskulatury. Dzięki tym ruchom połknięta materia może przemieszczać się po całej rurce, podczas gdy jest mechanicznie kruszona i mieszana z sokami żołądkowymi.

Z funkcjonalnego i strukturalnego punktu widzenia przewody pokarmowe można podzielić na cztery obszary: odcinek głowowy, przedni, środkowy i tylny, w których zachodzą zjawiska przyjmowania pokarmu, jego przechowywania, trawienia i wchłaniania składników odżywczych i wody.

Ogólnie rzecz biorąc, narządy biorące udział w trawieniu kręgowców są następujące:

Przewód głowowy

Usta

Obszar ten znajduje się w czaszce osobników i jest odpowiedzialny za przyjmowanie pożywienia. Składa się z otworu na zewnątrz, przez który dostaje się materiał odżywczy. Składa się z określonych kawałków, które mogą wychwytywać pokarm, nazywać go ustami, jamą ustną, gardłem, zębami, językiem i gruczołami ślinowymi.

Jeśli istnieje wspólna droga, przez którą dostaje się żywność, i zachodzi również wymiana gazowa, muszą istnieć struktury działające jako zawory, które kierują spożytą żywność i powietrze do odpowiednich kanałów.

Język

Język to muskularny i obszerny narząd, który bierze udział w procesie połykania wcześniej przeżutego pokarmu. Znajduje się w nim szereg receptorów chemicznych - kubków smakowych - które aktywnie uczestniczą w systemie smakowym i reagują przed smakiem potraw.

Ślinianki

Ślinianki są odpowiedzialne za wydzielanie śliny, substancji, która pomaga smarować przepływ pokarmu. Ślina zawiera również enzymy trawienne, które biorą udział w frakcjonowaniu i przetwarzaniu spożytego materiału.

Wśród tych enzymów jest α-amylaza, biorąca udział w degradacji węglowodanów i lipaz, które uczestniczą w trawieniu lipidów. Ponadto ślina jest bogata w immunoglobuliny i lizozymy.

Przewód przedni: przełyk

Głównymi funkcjami przedniego odcinka przewodu pokarmowego jest przewodzenie, przechowywanie i trawienie pokarmu. Składa się z dwóch struktur: przełyku i żołądka.

Funkcją przełyku jest przewodzenie pokarmu - obecnie nazywanego bolusem pokarmowym - z rejonu głowy do żołądka. U niektórych zwierząt może mieć funkcje przechowywania.

Przełyk ma około 25 centymetrów długości i ma zwieracz, który łączy się z żołądkiem i umożliwia przepływ pokarmu. Ta kurczliwa struktura zapobiega powrotowi treści żołądkowej do przełyku.

Przewód przedni: żołądek

Żołądek wraz ze środkowym odcinkiem przewodu pokarmowego jest fizycznym obszarem, w którym zachodzi większość trawienia. W narządzie tym zachodzi enzymatyczne wydzielanie pepsynogenu i kwasu solnego, tworząc środowisko dzięki kwaśnemu pH, które generuje aktywację pepsyny.

Podobnie żołądek może mechanicznie skurczyć się i mieszać pokarm. W zależności od diety zwierzęcia istnieją różne rodzaje żołądków. Gdy pokarm dociera do żołądka, zostaje przekształcony w miazgę (wcześniej nazywaną bolusem).

U ludzi żołądek znajduje się w okolicy brzucha po lewej stronie, pod przeponą. Składa się z czterech części: wpust jest obszarem, który łączy się z przełykiem, następuje po górnej części zwanej dnem i środkowej części zwanej ciałem. Antrum to dolna część, a na końcu odźwiernik, który komunikuje się z dwunastnicą.

Cienki przewód środkowy odruchu

Środkowy odcinek przewodu pokarmowego składa się z jelita cienkiego podzielonego na trzy części: dwunastnicę, jelito czcze i jelito kręte.

Pierwsza część to stosunkowo krótki obszar i odpowiada za wydzielanie płynów i śluzu, a także odbieranie wydzielin z przewodów wątroby i trzustki.

Komórki wątroby wytwarzają sole żółciowe, które są odpowiedzialne za emulgowanie tłuszczów i neutralizowanie kwasowości pochodzącej z żołądka.

Trzustka produkuje sok trzustkowy bogaty w enzymy, takie jak lipazy i karbohydrazy, które są niezbędne do prawidłowego trawienia i, podobnie jak żółć, wspomaga proces neutralizacji.

Jelito czcze bierze udział w procesach trawienia i wchłaniania, a także wydziela płyny. Ostatnia sekcja, czyli jelito kręte, jest przede wszystkim odpowiedzialna za wchłanianie składników odżywczych.

Jelito jest obszarem sprzyjającym symbiotycznym związkom z różnymi typami organizmów, takimi jak pierwotniaki, grzyby i bakterie, które przyczyniają się do przetwarzania i trawienia spożytego materiału. Ponadto wiele z tych organizmów odgrywa ważną rolę w syntezie witamin.

Struktura nabłonka jelitowego przyczynia się do wzmocnienia powierzchni, która będzie absorbować składniki odżywcze.

Przewód tylny - instynkt gruby

Tylny odcinek przewodu odpowiada za wchłanianie jonów i wody w celu ich powrotu do krwi, oprócz kierowania procesami magazynowania i eliminacji odpadów. Składa się z jelita grubego lub okrężnicy i, jak nazwa wskazuje, ma większą średnicę niż cienka.

Region ten odgrywa ważną rolę w trawieniu przez bakterie, żywiąc dużą liczbę mikroorganizmów, zwłaszcza ssaków żywiących się roślinożercami.

Liczba bakterii jest szczególnie obfita w pierwszej połowie struktury. Okrężnica zachowuje się jak zmodyfikowany reaktor typu bolus.

Odbyt i odbyt

Ostatnia część okrężnicy jest szersza i nazywana jest odbytnicą, obszar ten służy jako rezerwuar dla fekaliów. Proces kończy się dobrowolnym wypróżnieniem przez odbyt, który pełni funkcję zastawki.

cechy

Wszystkie organizmy potrzebują energii, aby zachować złożoną i wysoce uporządkowaną strukturę. Ta energia musi zostać wydobyta z wiązań chemicznych w żywności.

Układ pokarmowy składa się z szeregu narządów bezpośrednio związanych z procesem trawienia pokarmu i wchłanianiem składników odżywczych, takich jak węglowodany, białka i lipidy.

Można wymienić dwie główne funkcje układu pokarmowego: przekształcanie pokarmu w substancje łatwo przyswajalne przez organizm oraz przyjmowanie tych produktów odżywczych, które są transportowane do różnych tkanek organizmu.

Aby spełnić te funkcje, układ pokarmowy potrzebuje impulsu nerwowego, obecności enzymów trawiennych oraz wydzielania substancji takich jak m.in. sole żółci, peptydy, aminy.

Układ pokarmowy wielu zwierząt to obszar zamieszkany przez mikroskopijne organizmy, które biorą udział w procesie trawienia.

Wreszcie układ pokarmowy jest odpowiedzialny za usuwanie z organizmu substancji, które nie zostały wchłonięte w procesie trawienia oraz odpadów powstających podczas utleniania pożywienia, poprzez tworzenie i wydalanie fekaliów.

Jak to działa? (Proces trawienny)

Połknięcie i transport do żołądka

Proces trawienia rozpoczyna się od przyjęcia pokarmu i jego połknięcia przez części jamy ustnej, odpowiednio nasmarowane wydzieliną gruczołów ślinowych.

Pokarm jest miażdżony mechanicznie przez zęby, a język pomaga w manipulowaniu nim w ustach.

Proces trawienia chemicznego - szczególnie rozpadu węglowodanów - zachodzi dzięki obecności enzymów w ślinie. Po połknięciu pokarmu enzymy te mogą nadal działać, dopóki nie zostaną zdenaturowane przez kwaśne pH żołądka.

Po połknięciu język wpycha go do gardła, gdzie podniebienie miękkie zamyka jamę nosową. Po dotarciu do przełyku ruchy perystaltyczne kierują materiał do żołądka. Czynność połykania jest dobrowolna ze względu na obecność mięśni w początkowych obszarach przełyku.

Wczesne etapy trawienia zachodzą w żołądku, gdzie żywność jest przechowywana i mieszana z sokami trawiennymi.

Trawienie w żołądku

Materiał dostaje się do żołądka przez zwieracz serca, którego ruchy perystaltyczne umożliwiają wypełnienie, co około trzy minuty u ludzi.

Ten organ w kształcie litery „J” ma gruczoły, które dziennie wydzielają około dwóch litrów soku żołądkowego. Wydzieliny to śluz, pepsynogen i kwas solny, wytwarzane odpowiednio przez komórki kubkowe, komórki główne i komórki okładzinowe.

Pepsynogen jest zymogenem, co oznacza, że ​​jest prekursorem enzymu i nie jest jeszcze gotowy do katalizy. Pepsynogen daje początek pepsynie - enzymowi zdolnemu do hydrolizy białek na małe polipeptydy - gdy środowisko jest kwaśne.

Towarzyszącej pepsynie jest szereg enzymów, które mogą przyczyniać się do degradacji białek znajdujących się w żywności.

Soki żołądkowe wydzielane są w niewielkiej ilości w sposób ciągły, jednak obecność pokarmu (poprzez bodźce wzrokowe lub węchowe) zwiększa wydzielanie.

Błona śluzowa jelit nie jest trawiona przez wytwarzane przez siebie kwasy dzięki wydzielaniu substancji śluzowych, które chronią ją przed chemicznym i mechanicznym zniszczeniem.

Przechodzę przez jelito cienkie

Jelita to wyspecjalizowane struktury do trawienia pokarmu i wchłaniania składników odżywczych. Składa się z rurek, których długość może nawet ośmiokrotnie przekraczać długość organizmu, który je posiada.

Posiadają szereg kosmków, które z kolei posiadają mikrokosmki, które przyczyniają się do zwiększenia powierzchni absorpcyjnej cząsteczek. Te występy zwiększają obszar absorpcji około tysiąc razy w porównaniu z powierzchnią prostego cylindra.

Jelito jest nieprzepuszczalne dla polisacharydów, więc wchłanianie węglowodanów odbywa się głównie w postaci monosacharydów (nazywamy je m.in. glukozą, fruktozą, galaktozą). Podobnie białka są wchłaniane w postaci aminokwasów, chociaż może również wystąpić wchłanianie małych peptydów.

Wchłanianie jest procesem, w którym w większości przypadków pośredniczą aktywne transportery zakotwiczone w komórkach nabłonka, które są odpowiedzialne za transport składników odżywczych do krwiobiegu. W przeciwieństwie do tego tłuszcze są emulgowane przez sole żółciowe, a następnie trawione przez lipazy trzustkowe.

Trójglicerydy rozkładają się na mniejsze składniki, takie jak kwasy tłuszczowe i monoglicerydy, które w kontakcie z solami stają się micelami, które można wchłonąć na drodze prostej dyfuzji.

Soki z żółci i trzustki

Pokarm dostaje się do jelita cienkiego przez zwieracz odźwiernika. W początkowym odcinku jelita pokarm miesza się z wydzielinami trzustki i żółcią. Te wydzieliny są bogate w wodorowęglan sodu, który zwiększa pH z 1,5 do 7.

Zmiana pH jest konieczna, ponieważ optymalne pH, przy którym pracują enzymy jelitowe, jest obojętne lub lekko zasadowe.

Wątroba wydziela żółć przez drogi żółciowe, które są niezbędne do trawienia tłuszczów. Żółć ma typowo zielonkawożółty kolor i jest wynikiem rozpadu hemoglobiny. Podobnie pigmenty wytwarzane w żółci są odpowiedzialne za kolor stolca.

Soki trzustkowe są bogate w różne enzymy, takie jak trypsyna i chymotrypsyna, które są zdolne do rozszczepiania białek w określonych miejscach.

Posiada również: karboksypeptydazy, które mogą usuwać aminokwasy z końca karboksylowego; lipazy trzustkowe biorące udział w hydrolizie lipidów; amylaza trzustkowa, która hydrolizuje skrobię i nukleazy, które rozkładają kwasy nukleinowe na ich składniki strukturalne, nukleotydy.

Przejście przez jelito grube

W jelicie grubym znajdują się pozostałości trawienia i następuje ponowne wchłanianie wody, tworząc stałą lub półstałą substancję, która zostanie wydalona z organizmu w postaci kału.

Okrężnica jest siedliskiem ogromnej liczby bakterii, które biorą udział w procesie trawienia. W rzeczywistości u ludzi ponad jedna trzecia suchej masy kału odpowiada bakteriom.

Przewód pokarmowy i jego warstwy

W przewodzie pokarmowym składa się z czterech warstw: śluzowej, podśluzowej, mięśniowej i surowiczej. Warstwa zewnętrzna nazywa się surowiczą i jest tą samą tkanką, która tworzy narządy trzewne znajdujące się w jamie brzusznej.

Warstwa surowicza jest nałożona na wewnętrzną warstwę okrągłego mięśnia gładkiego, z kolei warstwa nabłonkowa tkanki łącznej włóknistej i błony śluzowej tworzy odpowiednio podśluzówkę i błonę śluzową. Warstwa śluzowa ma bezpośredni kontakt z żywnością.

W kierunku wnętrza rurki znajduje się znaczna liczba okrągłych fałdów, zwanych fałdami Kerckringa, które zwiększają powierzchnię i opóźniają przejście pokarmu przez jelita, wydłużając w ten sposób czas spędzany w przewodzie pokarmowym.

Na bardziej szczegółowym poziomie anatomicznym znajdujemy kosmki, które znajdują się na krawędzi fałdów, a jeden z nich ma wgłębienia zwane kryptami Lieberkühn.

Kosmki mają naczynia krwionośne, tętniczki, naczynia włosowate, żyłki i naczynia limfatyczne. Kiedy składniki odżywcze przechodzą przez jelita, są przenoszone do tego układu, aby zostać przetransportowane do innych tkanek organizmu.

Wierzchołkowa powierzchnia każdej chłonnej komórki ma struktury zwane mikrokosmkami, które tworzą tak zwaną „rąbkę szczoteczkową”.

Pospolite choroby

Patologie związane z układem pokarmowym występują często w populacji ludzkiej. Mogą to być uciążliwości, które nie prowadzą do poważnych zagrożeń, takich jak wzdęcia, które według badań występują nawet u 30% zdrowej populacji.

Podobnie, refluks żołądkowo-przełykowy jest dość powszechny i ​​ponad jedna trzecia populacji zgłosiła ten stan co najmniej raz w miesiącu, a od 5 do 7% zgłasza ją codziennie.

Pozostałe choroby przewodu pokarmowego występują w różnym stopniu, od 0,1% w przypadku celiakii do 10-80% w przypadku nietolerancji laktozy.

Nietolerancja glutenu

Celiakia to choroba obejmująca układ pokarmowy i układ odpornościowy. Polega na nietolerancji glutenu (małe białka obecne w zbożach), a objawy są bardzo zróżnicowane.

Nietolerancja laktozy

Jeśli chodzi o nietolerancję laktozy, jest to patologia, w której organizm nie ma laktazy, enzymu niezbędnego do przetwarzania cukru obecnego w mleku.

Objawy obejmują wzdęcia, wzdęcia i biegunkę. Dlatego osoby, które na nią cierpią, powinny unikać spożywania nabiału.

Nieżyt żołądka

Zapalenie błony śluzowej żołądka to kolejna powszechna patologia polegająca na zapaleniu błony śluzowej żołądka, spowodowanym infekcjami (zwykle Helicobacter pylori), nadmiernym spożyciem alkoholu, niektórych pokarmów lub leków.

Rak

Narządy układu pokarmowego są podatne na rozwój różnych typów raka, w tym raka okrężnicy, przełyku, żołądka, trzustki i wątroby. Przyczyny są różne, od infekcji i predyspozycji genetycznych po niewłaściwy styl życia.

Bibliografia

1. Anta, R. i Marcos, A. (2006). Nutriguía: podręcznik żywienia klinicznego w podstawowej opiece zdrowotnej. Complutense redakcyjne.
2. Arderiu, XF (1998). Biochemia kliniczna i patologia molekularna. Przywróć.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii. McGraw-Hill.
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. i Anderson, M. (2004). Fizjologia zwierząt. Sinauer Associates.
5. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Fizjologia zwierząt Eckert. Macmillan.
6. Rodríguez, MH i Gallego, AS (1999). Traktat żywieniowy. Wydania Díaz de Santos.