Budowa i funkcje układu pokarmowego

1.Budowa i funkcje układu pokarmowego
Układ pokarmowy człowieka jest odpowiedzialny za trawienie, wchłanianie oraz wydalanie niestrawionych resztek pokarmu. Łączna jego długość to średnio sześć do ośmiu metrów. Układ pokarmowy dzieli się na: przewód pokarmowy i gruczoły dodatkowe (ślinianki, trzustka, wątroba).Przewód pokarmowy składa się z:


*Jama ustna
W jamie ustnej pokarm zostaje rozdrobniony na mniejsze kawałki, przeżuty przez zęby przy pomocy warg i języka oraz wydzielana jest ślina, która jest wytwarzana w trzech dużych śliniankach parzystych:
- przyusznych, które są największymi śliniankami a położone są do przodu od małżowiny usznej a ich ujście znajduje się na policzku, na wysokości zębów trzonowych górnych,
- podżuchwowych, które są drugie pod względem wielkości i położone są 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 lizozym niszczy bakterie znajdujące się w pokarmie. Gdy pokarm jest przeżuty i nadtrawiony przez enzymy 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
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 (dzięki nagłośni, która odruchowo przy przełykaniu zamyka tchawice i pokarm nie dostaje się do krtani).

*Przełyk
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. Kęs jest przesuwany wzdłuż przełyku za pomocą skurczów.


*Żołądek
Jest rozciągliwym, umięśnionym workiem, w którym pokarm jest gromadzony, wyjaławiany i trawiony. Składa się z:
-wpustu, który łączy go z przełykiem
-dna
-trzonu
-części odźwiernikowej, która przechodzi w dwunastnice.
Żołądek znajduje się w lewym podżebrzu, choć zależnie od napełnienie zmienia się jego położenie i wielkość. Budują go trzy warstwy mięśni: podłużne, okrężne i skośne, które biorą udział w mieszaniu przesuwaniu treści pokarmowej. W żołądku znajdują się trzy główne typy komórek:
-komórki główne wydzielające pepsynogen. A ten zaś w kwaśnym środowisku jest przekształcany w pepsynę trawiąca białka
-komórki okładzinowe wytwarzające kwas solny wspomagający trawienie, zabijający bakterie i zmiękczający pokarm
-komórki śluzowe wydzielające śluz chroniący żołądek przed samostrawieniem.

*Jelito cienkie
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 jego długość wynosi około 6 metrów a powierzchnia (u dorosłego człowieka) wynosi około 20 metrów. Na motorykę jelita cienkiego składają się ruchy odcinkowe, których zadaniem jest mieszanie pokarmu z sokiem jelitowym oraz ruchy perystaltyczne, które przesuwają treść pokarmową. Tak duża powierzchnia jest osiągnięta dzięki pofałdowaniu błony śluzowej. Na fałdach znajdują się kosmki jelitowe sterczące do środka jelita, a na nich mikrokosmki, dzięki czemu jest możliwe większe wchłanianie. 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 średnicy i jest podzielone na trzy główne części:
-Jelito ślepe (kątnica) wraz z wyrostkiem robaczkowym
-okrężnicy, która się składa z części wstępującej, poprzecznej (poprzecznicy), zstępującej i esowatej (esicy).
-odbytnica (gromadzi się tam kał przed usunięciem) wraz z kanałem odbytu.
*odbyt (zaopatrzony w zwieracze wewnętrzny, zewnętrzny - możemy kontrolować wypróżnianie się)
W kątnicy i pierwszej części okrężnicy z miazgi pokarmowej zostaje odciągnięta i wchłonięta, przez co przechodzi w stan stały lub półstały i zmienia się w kał (miazga). 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
Wątroba jest anatomicznie głównym narządem zajmującym prawą górną część jamy brzusznej, a fizjologicznie jest potężną fabryką chemiczną. Wątroba bierze udział w metabolizmie spożytych aminokwasów, węglowodanów, tłuszczów i witamin; syntezie białek surowicy oraz detoksykacji (oczyszczanie z toksyn) i wydalaniu do żółci endogennych zbędnych produktów i zanieczyszczeń ksenobiotycznych (obcych dla organizmu substancji). Funkcje wątroby (związane z układem pokarmowym):
- przemiana białek i aminokwasów
- przemiany tłuszczów, synteza tłuszczów z aminokwasów i cukrów,
- synteza cholesterolu, fosfolipidów, lipoprotein,
- przemiany węglowodanów - synteza, magazynowanie i rozkład glikogenu, glukoneogeneza, przemiany galaktozy i fruktozy,
- detoksykacja leków, ksenobiotyków i innych toksycznych dla organizmu związków,
- magazynowanie witamin: A, D, B12,
- spichrzanie żelaza,
- 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. 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.


2.Trawienie białek, tłuszczów i cukrów
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 następuje w jelicie czczym, a proces ten może odbywać się na drodze aktywnego transportu lub dyfuzji prostej.

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.

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:
- 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.