Dodaj do listy

Budowa i funkcje układu pokarmowego człowieka

Układ pokarmowy człowieka jest odpowiedzialny za trawienie, wchłanianie i wydalanie niestrawionych resztek pokarmów. Poszczególne odcinki przewodu pokarmowego pod względem budowy histologicznej mają wiele cech wspólnych. Łączna jego długość to średnio sześć do ośmiu metrów. Przewód pokarmowy zaczyna się w jamie ustnej gdzie rozpoczyna się wstępna obróbka mechaniczna oraz proces trawienia. Następnie pokarm przechodzi przez przełyk do żołądka gdzie dochodzi do właściwego trawienia. Kolejnymi częściami są jelita - cienkie, gdzie zachodzi trawienie i wchłanianie a następnie grube, w którym zachodzą ostatnie etapy trawienia i wchłaniania oraz formowanie stolca. Na całej tej długości przewodu pokarmowego można wyróżnić trójwarstwową budowę, to znaczy:

- warstwa wewnętrzna składająca się różnej grubości błony śluzowej pokrytej różnego rodzaju nabłonkiem,

- warstwa środkowa składająca się z mięśni gładkich,

- warstwa zewnętrzna, która otacza mięśniówkę gładką i jest ona błoną surowiczą.

Cały proces trawienia, wchłaniania i wydalanie jest ściśle skoordynowany pomiędzy poszczególnymi odcinkami układu pokarmowego. W funkcjonowaniu układu pokarmowego nieodzowną rolę odgrywają również dwa gruczoły trawienne, to znaczy wątroba i trzustka.

Pierwsza modyfikacja pokarmu zachodzi w jamie ustnej. Jako pierwsze z pokarmem spotykają się wargi, których główną funkcją jest skierowanie pokarmu do jamy ustnej. Na wargach znajdują się liczne zakończenia nerwowe, dzięki czemu możliwa jest reakcja na wielkość, strukturę i temperaturę pokarmu. W jamie ustnej pokarm zostaje rozdrobniony na mniejsze kawałki i przeżuty przez zęby przy pomocy warg i języka. Człowiek posiada 32 zęby - po 16 w szczęce i żuchwie, tj.:

- osiem siekaczy z przodu - po cztery Cztery Liczba cztery symbolizuje wszechświat materialny, cztery pory roku, cztery strony świata, cztery kwadry księżyca, cztery wiatry, cztery wieki ludzkości, cztery rzeki Hadesu, cztery konie Apokalipsy,... Czytaj dalej Słownik symboli literackich w żuchwie i szczęce,

- cztery kły - po dwa w szczęce i żuchwie,

- osiem przedtrzonowców, które są małymi dwuguzkowymi zębami - po cztery w szczęce i żuchwie,

- dwanaście trzonowców na końcu szczęk - po sześć w żuchwie i szczęce.

Ślina jest wytwarzana w trzech dużych śliniankach parzystych:

- przyusznych, które są największymi śliniankami położonymi do przodu od małżowiny usznej a ich ujście znajduje się na policzku, na wysokości zębów trzonowych górnych,

- podżuchwowych, które są drugie pod względem wielkości położone na dnie jamy ustnej,

- podjęzykowe, które znajdują się bezpośrednio pod językiem.

Ślina jest również wytwarzana przez małe ślinianki znajdujące się na języku, podniebieniu, policzkach oraz wargach. Ślina jest lepką substancją składającą się w 98% z wody oraz śluzu, kationów, anionów i enzymów - amylazy ślinowej i lizozymu. Woda rozpuszcza składniki pokarmowe, śluz ochrania język, zęby i policzki przed wzajemnym tarciem i skleja pokarm w kęsy, amylaza ślinowa jest enzymem trawiennym, który zapoczątkowuje trawienie węglowodanów a lizozymu niszczy bakterie Bakterie organizmy jednokomórkowe niekiedy tworzące układy zbudowane z kilku luźno ze sobą związanych komórek. Zaliczane są do królestwa Monera. Wielkość bakterii wynosi od 0,2 do kilkudziesięciu µm.... Czytaj dalej Słownik biologiczny znajdujące się w pokarmie. Gdy pokarm jest przeżuty i nadtrawiony przez enzymy Enzymy białkowe biokatalizatory, zwiększające szybkość reakcji biochemicznych na drodze specyficznej aktywacji substratów. Enzymy obniżają energię aktywacji reakcji chemicznych i w efekcie zwiększają... Czytaj dalej Słownik biologiczny ślinowe, język kształtuje z niego kęsy otoczone śluzem i gotowe do połknięcia. Język bierze również udział w połykaniu to znaczy przesuwa kęsy w kierunku tylnej strony jamy ustnej skąd pokarm wpada do gardła a następnie do przełyku.

Gardło jest częścią wspólną dla układu pokarmowego i oddechowego. Można w nim wyróżnić trzy części:

- nosową, która wchodzi w skład układu oddechowego,

- ustną, która jest wspólna dla obu układów,

- krtaniową, która jest na rozdrożu obu układów.

Połykanie rozpoczyna się spontanicznie na zasadzie odruchu bezwarunkowego po przesunięciu kęsa w stronę gardła. Gdy kęs jest przepychany przez gardło dochodzi do zamknięcia tylnych nozdrzy przez podniebienie miękkie oraz wejście do tchawicy przez głośnię i jednocześnie relaksacji ulega górny zwieracz przełyku umożliwiając przesunięcie kęsa do światła przełyku. Zaraz po minięciu przez kęs górny zwieracz kurczy się i jednocześnie powstaje fala perystaltyczna przesuwająca kęs w stronę żołądka. Wejścia do żołądka "strzeże" górny zwieracz przełyku, który chroni przełyk przed cofaniem się kwaśnej treści żołądkowej.

Przełyk łączy jamę ustną z żołądkiem i jest podobnie jak gardło przewodem mięśniowo - błoniastym. Możemy wyróżnić trzy jego odcinki:

- szyjny,

- piersiowy, który jest najdłuższy,

- brzuszny znajdujący się pod przeponą, jest najkrótszy.

Przełyk ma dwa zwieracze: górny w odcinku szyjnym i dolny otwierający wejście do żołądka. Przełyk pełni funkcję wyłącznie transportową.

Żołądek jest workiem najczęściej w kształcie litery "J" składającym się z:

- wpustu, przez który połączony jest z przełykiem,

- dna, które jest najwyżej położoną częścią,

- trzonu,

- części odźwiernikowej, która przechodzi w dwunastnicę.

Żołądek leży w lewym podżebrzu, chociaż w zależności od stopnia wypełnienia zmienia się jego położenie i wielkość. Zbudowany jest z trzech warstw mięsni, tj. podłużnej, okrężnej i skośnej. Mięśnie te biorą udział w mieszaniu i przesuwaniu treści pokarmowej.

W żołądku znajdują się trzy główne typy komórek:

- komórki główne wydzielające pepsynogen, który w kwaśnym środowisku żołądka jest przekształcany w pepsynę trawiącą białka,

- komórki okładzinowe wydzielające kwas solny, który wspomaga trawienie, maceruje pokarm oraz zabija bakterie,

- komórki śluzowe wytwarzające śluz, który chroni żołądek przed samostrawieniem.

Wydzielanie soku trawiennego regulowane jest przez układ nerwowy poprzez nerwy błędne oraz lokalne hormony.

Jelito cienkie można podzielić na trzy funkcjonalnie i architektonicznie podobne części:

- dwunastnicę, która łączy się z częścią odźwiernikową żołądka. Ma długość dwunastu cali - stąd jej nazwa. Do dwunastnicy uchodzą przewody z wątroby i trzustki,

- jelito czcze, stanowiące około 2/5 jelita cienkiego,

- jelito kręte, stanowiące 3/5 jelita cienkiego.

Całkowita długość jelita cienkiego, po rozwinięciu wynosi około sześć metrów. Na motorykę jelita cienkiego składają się ruchy odcinkowe, których zadaniem jest mieszanie pokarmu z sokiem jelitowym oraz ruchy perystaltyczne, które przesuwają treść pokarmową. W jelicie cienkim zachodzi końcowe trawienie oraz wchłanianie, którego powierzchnia u dorosłego człowieka wynosi około 20 metrów kwadratowych. Taka powierzchnia jest osiągnięta dzięki pofałdowaniu błony śluzowej. Na fałdach znajdują się kosmki jelitowe sterczące do światła jelita, a na nich mikrokosmki, dzięki czemu możliwe jest bardzo duże zwiększenie powierzchni wchłaniania. Jelito cienkie przechodzi w grube, od którego odgraniczone jest zastawką krętniczo - kątniczą zapobiegającą cofaniu się treści z powrotem do jelita cienkiego.

Jelito grube ma średnio 1,5 metra długości i 6,5 centymetra szerokości. Jest ono podzielone na trzy główne części:

- jelito ślepe wraz z wyrostkiem robaczkowym, leżącym w prawej dolnej części jamy brzusznej,

- okrężnicę składającą się z części wstępującej, poprzecznej (poprzecznicy), zstępującej i esowatej (esicy),

- odbytnica wraz z kanałem odbytu.

W kątnicy i pierwszej części okrężnicy z miazgi pokarmowej zostaje odciągnięta i wchłonięta woda, przez co przechodzi on w stan stały lub półstały i zmienia się w kał. W jelicie grubym poza formowaniem masy kałowej zachodzi proces ostatecznego trawienia, wchłanianie zwrotne wody oraz synteza niektórych witamin przez występujące tam bakterie flory fizjologicznej.

Wątroba jest anatomicznie głównym narządem zajmującym prawy górny kwadrant jamy brzusznej, a fizjologicznie jest potężną fabryką chemiczną. Wątroba bierze udział w metabolizmie spożytych aminokwasów, węglowodanów, tłuszczów i witamin; syntezie białek surowicy oraz detoksykacji i wydalaniu do żółci endogennych zbędnych produktów i zanieczyszczeń ksenobiotycznych. Dlatego też choroby wątroby mają istotne znaczenie dla całego organizmu. Wątroba prawidłowo waży od 1400 do 1600 g, stanowiąc ok. 2,5 % wagi ciała. Wysokość wątroby osiąga 15-20 cm, a szerokość 22-26 cm. Wypełniona krwią waży od 2100 do 2400 g u mężczyzn, a u kobiet średnio 200 g mniej. 60-70% wpływającej do wątroby krwi pochodzi z żyły wrotnej, pozostałe 30-40% z tętnicy wątrobowej. Zarówno żyła wrotna jak i tętnica wątrobowa oraz naczynia limfatyczne wchodzą do wątroby przez tak zwane wrota wątroby, towarzyszą im zewnątrzwątrobowe wyprowadzające drogi żółciowe. Wątroba graniczy:

- od góry z przeponą poprzez prawy płat,

- od dołu z jelitami i żołądkiem.

Wątroba dzieli się na płaty: prawy, który jest największy i stanowi do 2/3 całkowitej masy, lewy, czworoboczny i ogoniasty. W chirurgii istnieje podział na segmenty naczyniowe, których można wyróżnić osiem. Każdy segment ma swoje naczynia i wewnątrzwątrobowe drogi żółciowe. W wątrobie tradycyjnie wyróżnia się sześciokątne zraziki o średnicy ok.1-2 mm, zorientowane wokół początkowego odcinka żylnego tak zwanych żył centralnych. Ze względu na unaczynienie i aktywność poszczególnych obszarów w miąższu wątroby można też wyróżnić tak zwane gronka, kształtu trójkątnego. Miąższ wątroby jest zbudowany z przeplatających się płytek lub beleczek hepatocytów, czyli podstawowych komórek wątrobowych. Dzienne wydzielanie żółci przez wątrobę wynosi około 0,5 do 1 litra dziennie. Pomiędzy posiłkami żółć gromadzona jest w pęcherzyku żółciowym, który ma pojemność około 50 ml. Magazynowanie żółci ułatwia jej zagęszczenie poprzez wchłanianie wody. Następnie pod wpływem cholecystokininy pęcherzyk żółciowy obkurcza się uwalniając żółć do przewodu pokarmowego.

Funkcje wątroby:

- produkcja albuminy, która jest głównym białkiem krwi i fibrynogenu, który bierze udział w krzepnięciu krwi,

- przemiana białek i aminokwasów - deaminacja, transaminacja, wzajemne przemiany i synteza niektórych aminokwasów,

- tworzenie mocznika w cyklu mocznikowym,

- przemiany tłuszczów - beta-oksydacja, synteza tłuszczów z aminokwasów i cukrów,

- synteza cholesterolu, fosfolipidów, lipoprotein,

- przemiany węglowodanów - synteza, magazynowanie i rozkład glikogenu, glukoneogeneza, przemiany galaktozy i fruktozy,

- buforowanie stężenia glukozy we krwi,

- detoksykacja leków, ksenobiotyków i innych toksycznych dla organizmu związków,

- ketogeneza, czyli produkcja związków ketonowych,

- produkcja czynników krzepnięcia,

- magazynowanie witamin: A, D, B12,

- spichrzanie żelaza,

- udział w termoregulacji, co jest związane z temperaturą wątroby, wyższą o około 1,5 stopnia od reszty ciała,

- metabolizm hormonów sterydowych - inaktywacja aldosteronu, glikokortykosteroidów, progesteronu, estrogenów, testosteronu,

- wytwarzanie żółci,

- udział w syntezie kalcytriolu, czyli witaminy D3,

Trzustka jest gruczołem wydzielania zewnętrznego, w obrębie, którego znajduje się również rozproszony gruczoł dokrewny, zbudowany z komórek tworzących wyspy Langerhansa w obrębie, których produkowane są hormony, głównie insulina i glukagon.

Trzustka jest położona w przestrzeni zaotrzewnowej w lewym podżebrzu i nadbrzuszu, i składa się z trzech części: głowy, trzonu i ogona. Głowę trzustki obejmuje pętla dwunastnicy..

Trzustka ma budowę zrazikową. Pomiędzy zrazikami znajduje się niewielka ilość tkanki łącznej oraz tkanka tłuszczowa.

Wydzielina trzustkowa jest odprowadzana do dwunastnicy. Trzustka wydziela w ciągu doby około 2,5 l soku zawierającego dwuwęglany oraz enzymy trawienne i proenzymy. Główne czynniki humoralne stymulujące wydzielanie trzustkowe to sekretyna i cholecystokinina Cholecystokinina hormon należący do gastryn, wydzielany przez komórki błony śluzowej początkowej części jelita cienkiego. Posiada zarówno właściwości kurczenia pęcherzyka żółciowego, jak i stymulowania... Czytaj dalej Słownik biologiczny (uwalniane w dwunastnicy w odpowiedzi na przejście kwaśnej treści żołądkowej do dwunastnicy oraz na obecność kwasów tłuszczowych i produktów trawienia białek w jej świetle). Trzustkowe enzymy trawienne są syntetyzowane w postaci nieczynnych proenzymów (z wyjątkiem amylazy i lipazy) i transportowane w obrębie komórki jako ziarna zymogenu, które aktywowane są w świetle dwunastnicy. Chroni to trzustkę przed samostrawieniem.

Trawienie i wchłanianie:

Węglowodany stanowią istotną grupę składników zawartych w pokarmie. Węglowodany proste i złożone pełnią w organizmie człowieka funkcje o znaczeniu zasadniczym dla prawidłowego funkcjonowania. Służą jako substraty energetyczne (glukoza), stanowią materiał zapasowy wykorzystywany w okresach międzytrawiennych (glikogen), współtworzą kwasy nukleinowe RNA i DNA (ryboza i deoksyryboza), niektóre stanowią strukturalne elementy komórek i tkanek w połączeniu na przykład z lipidami (glikolipidy), białkami (proteoglikany). Najważniejszym węglowodanem dla przemian energetycznych jest glukoza, której źródłem w pożywieniu są:

- polisacharydy jak skrobia, występująca obficie w zbożach, ziemniakach, roślinach strączkowych i innych warzywach,

- oligosacharydy,

- disacharydy Disacharydy dwucukry - grupa cukrowców zaliczana do oligosacharydów. Disacharydy zbudowane są z dwóch cząsteczek cukrów prostych połączonych wiązaniem O-glikozydowym. Przykłady disacharydów to: sacharoza,... Czytaj dalej Słownik biologiczny jak maltoza, sacharoza, laktoza

- monosacharydy jak galaktoza Galaktoza cukier prosty należący do heksoz, aldoz. Rzadko występuje w stanie wolnym. Jest składnikiem dwucukru laktozy i trójcukru rafinozy, a także takich wielocukrów jak galaktany. Występuje też w gangliozydach... Czytaj dalej Słownik biologiczny i fruktoza.

Węglowodany zawarte w pokarmach są trawione w przewodzie pokarmowym do monosacharydów i w tej formie są wchłaniane do krwioobiegu. Ich trawienie rozpoczyna się już w jamie ustnej przy udziale alfa-amylazy ślinowej, która rozkłada skrobię na prostsze elementy. Kolejny etap rozkładu węglowodanów odbywa się w dwunastnicy, gdzie występuje alfa-amylaza trzustkowa będąca składnikiem soku trzustkowego. Obie amylazy wykazują podobne działanie. Ostatni etap trawienia cukrów odbywa się w jelicie cienkim gdzie oddziałują kompleksy disacharydaz, takich jak alfa-dekstrynaza, maltaza, laktaza oraz sacharaza. Enzymy te występują na zewnętrznej powierzchni rąbka szczoteczkowatego wyścielającego powierzchnię jelita i katalizują rozkład oligo- i disacharydów do monocukrów. Wchłanianie monosacharydów do krążenia wrotnego nasypuje w jelicie czczym, a proces ten może odbywać się na drodze aktywnego transportu lub dyfuzji prostej.

2. Lipidy spełniają wiele istotnych funkcji w organizmie człowieka. Cholesterol Cholesterol związek chemiczny o charakterze sterydowym. Cholesterol jest związkiem wyjściowym do syntezy hormonów sterydowych, a także witaminy D. U kręgowców cholesterol jest składnikiem błon komórkowych... Czytaj dalej Słownik biologiczny oraz lipidy złożone jak na przykład fosfolipidy Fosfolipidy grupa lipidów, w których oprócz alkoholu i kwasu tłuszczowego występuje grupa fosforanowa. Fosfolipidy wchodzą w skład błon biologicznych oraz osłonek mielinowych aksonu. Fosfolipidy błonowe uczestniczą... Czytaj dalej Słownik biologiczny stanowią materiał budulcowy komórek, natomiast kwasy tłuszczowe (zmagazynowane w postaci trójglicerydów) pełnią rolę materiału zapasowego, wykorzystywanego jako źródło energii w okresach międzytrawiennych. Związki tłuszczowe pełnią również istotną rolę w transporcie i wchłanianiu witamin rozpuszczalnych w tłuszczach (A,D,E,K). Po spożyciu posiłku trawienie lipidów zaczyna się w żołądku przy udziale lipazy żołądkowej, rozkładającej trójglicerydy na prostsze składniki. Kolejny etap odbywa się w dwunastnicy, gdzie lipaza trzustkowa, esteraza cholesterolowa oraz fosfolipaza rozkładają lipidy do wolnych kwasów tłuszczowych, cholesterolu, glicerolu i monoacylogliceroli. W trawieniu lipidów niezbędne jest działanie żółci, która emulguje lipidy, czyli rozdrabnia ich cząstki na mniejsze oraz obniża napięcie powierzchniowe drobin lipidów, aby ułatwić dostęp enzymów trawiennych. Wchłanianie produktów trawienia lipidów zachodzi w dwunastnicy oraz jelicie czczym na drodze dyfuzji prostej. W komórkach jelitowych (enterocytach) zachodzi proces reestryfikacji wolnych kwasów tłuszczowych, między innymi z powrotem, do trójglicerydów, które następnie przechodzą do krwi gdzie są transportowane w połączeniu z albuminą surowicy i w lipoproteinach.

3. Białka należą do najważniejszych elementów składowych materii żywej, ponieważ tworzą podstawową strukturę komórek. Białka to złożone związki chemiczne, utworzone z aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi (amidowymi). Źródła białek:

- endogenne (70%) na przykład złuszczony nabłonek czy niepotrzebne enzymy,

- egzogenne (30%), czyli dostarczane z pokarmem.

Trawienie białek rozpoczyna się w żołądku, gdzie działa pepsyna. Jest to endopeptydaza, to znaczy "tnie" białka od środka. Produkowana jest przez komórki główne żołądka i wydzielana w postaci nieczynnego pepsynogenu, który ulega aktywacji pod wpływem kwaśnego pH żołądka. Kolejny etap trawienia zachodzi w dwunastnicy gdzie działają enzymy soku trzustkowego, takie jak:

- endopeptydazy - trypsyna, chymotrypsyna, elastaza,

- egzopeptydazy - karboksypeptydaza A i B.

Następnie w dalszych częściach jelita cienkiego aminopeptydazy, karboksypeptydaza oraz oligopeptydazy hydrolizują powstanie pojedynczych aminokwasów. Ich wchłanianie odbywa się w jelicie cienkim na zasadzie pinocytozy (immunoglobuliny u niemowląt pochodzące z mleka matki), transportu aktywnego oraz transportu bez użycia energii.