Budowa układu pokarmowego

Wydawać by się mogło, że układ pokarmowy, zwany też trawiennym, jest jedynie prostą "rurą" służącą do rozdrobnienia i wchłaniania pokarmów. Nic bardziej błędnego. Nawet najbardziej "rurowate" narządy - przełyk i jelita - mają skomplikowaną budowę. Prawidłowe odżywianie, czyli trawienie i wchłanianie pokarmów, wymaga odpowiedniej koordynacji skomplikowanej czynności ruchowej oraz wydzielania dziesiątek rodzajów enzymów rozkładających składniki pożywienia.
Układ pokarmowy rozpoczyna się od jamy ustnej, potem poprzez gardło i przełyk pokarm dociera do żołądka, z niego przechodzi do jelita cienkiego. Niestrawione resztki przesuwane są poprzez jelito grube aż do odbytu. Długość tej drogi wynosi 8-9 metrów.
Poszczególne odcinki przewodu pokarmowego mają pewne cechy wspólne. Składają się z trzech warstw: patrząc od środka, jest to błona śluzowa, błona mięśniowa i błona surowicza (zewnętrzna). Różnice dotyczą przede wszystkim budowy nabłonka pokrywającego błonę śluzową. Tam, gdzie pokarmy nie są wchłaniane, ale jedynie transportowane, mamy do czynienia z ochronną pokrywą nabłonka wielowarstwowego płaskiego. W żołądku i jelitach spotykamy się z nabłonkiem jednowarstwowym walcowatym, pokrytym dodatkowo w jelicie rąbkiem prążkowanym. Ten typ nabłonka bierze udział zarówno we wchłanianiu pokarmów, jak i czynności wydzielniczej (soki trawienne).

Jama ustna
W jamie ustnej dochodzi do pierwszej modyfikacji pokarmu: żucia, miażdżenia, mieszania ze śliną oraz jego nawilżania i częściowego trawienia. Tym celom służą zęby, język i wydzielające ślinę gruczoły - ślinianki. Pomiędzy wargami a zębami znajduje się tzw. przedsionek jamy ustnej, dopiero za zębami rozpoczyna się jama ustna właściwa.
Przypomnijmy, że dorosły człowiek ma 32 zęby stałe (zębów mlecznych jest 20). Są to: siekacze (po 2 z każdej strony), kły (po 1), zęby przedtrzonowe (po 2) i trzonowe (po trzy z każdej strony).
Największą ze ślinianek jest położona bezpośrednio do przodu od małżowiny usznej ślinianka przyuszna (jej zapalenie to popularna "świnka"). Jej ujście leży na policzku na wysokości drugiego zęba trzonowego górnego. Następna pod względem wielkości jest ślinianka podżuchwowa, położona zgodnie ze swoją nazwą na dnie jamy ustnej. Ostatnim dużym gruczołem wydzielającym ślinę jest ślinianka podjęzykowa, której przewody (podobnie jak przewód ślinianki podżuchwowej) uchodzą na tzw. mięsku podjęzykowym.

Gardło
Gardło to następny po jamie ustnej odcinek przewodu pokarmowego. Wyróżniamy jego trzy części: nosową, ustną i krtaniową. Funkcją tego mięśniowo-błoniastego przewodu jest transport pokarmów i powietrza. Gardło pełni więc rolę "skrzyżowania", w którym naprzemiennie pokarm zstępuje do przełyku, a powietrze kieruje się z jamy nosowej do krtani.

Przełyk
Kolejnym "odcinkiem" na drodze pokarmu jest właśnie przełyk. Stanowi niejako kontynuację gardła i dlatego możemy go również określić jako przewód mięśniowo-błoniasty. Pełni wyłącznie transportową rolę. Przełyk dzielimy na część szyjną, piersiową (w klatce piersiowej) oraz krótką część brzuszną. Aby dobrze pełnić swoją funkcję, przełyk musi być zaopatrzony w "zastawki"; w jego przypadku są to tzw. zwieracze. Dolny zwieracz przełyku zapobiega przedostawaniu się treści pokarmowej z następnego w kolejności "etapu", czyli żołądka.

Żołądek
Żołądek - najobszerniejsza część przewodu pokarmowego - leży w lewym podżebrzu (okolica brzucha znajdująca się pod lewym łukiem żebrowym). Jego kształt jest bardzo zmienny i zależy głównie od pozycji ciała. Ogólnie wyróżniamy w nim część wpustową (przy połączeniu z przełykiem), trzon żołądka (część środkowa) oraz część odźwiernikową (przy przejściu w dwunastnicę). Workowate uwypuklenie żołądka będące jego górnym biegunem nazywamy dnem tego narządu (nazwa myląca, ponieważ jest to jego najwyższa część). W opisie tego organu nie może też zabraknąć krzywizn: większej po lewej stronie i mniejszej po stronie prawej.
Żołądek nie tylko transportuje pokarm, ale również go trawi. Taka przemieszana i "nadtrawiona" papka trafia do dwunastnicy, pierwszego odcinka jelita cienkiego.

Jelito cienkie i jelito grube
Dwunastnica oddzielona jest od żołądka zastawką odźwiernika. Jelito cienkie liczy sobie 4-5 metrów. Oprócz dwunastnicy jego częściami są jelito kręte (2/5 górne) i jelito czcze (3/5 dolne). W jelicie cienkim następuje trawienie pokarmu, jego dalszy transport i wchłanianie składników pokarmowych. Do takiej roli przystosowana jest błona śluzowa z fałdami okrężnymi i kosmkami. Jelito cienkie oddzielone jest od grubego zastawką krętniczo-kątniczą, która nie przepuszcza nieprzydatnych już resztek pokarmu z powrotem. W jelicie grubym poprzez odciąganie wody i wydzielanie śluzu tworzy się kał. Jelito grube dzielimy na jelito ślepe wraz z wyrostkiem robaczkowym, okrężnicę i odbytnicę razem z kanałem odbytowym. Okrężnica z kolei dzieli się na część wstępującą, poprzeczną, zstępującą i esowatą.

Gruczoły trawienne: wątroba i trzustka
W trawieniu pokarmów niezbędne są enzymy produkowane i wydzielane przez tzw. gruczoły trawienne. Najbardziej znanym jest chyba wątroba, położona w okolicy podżebrowej prawej i w znacznej części nadbrzusza. Ten duży narząd, ważący od 1300 do 1700 gramów, składa się z dwóch płatów: prawego i lewego. Płaty z kolei dzielą się na zraziki. Do tzw. wnęki wątroby wpływa krew z tętnicy wątrobowej oraz z żyły wrotnej (ta ostatnia zbiera krew z żołądka, jelit, śledziony i trzustki). Krew opuszcza wątrobę, kierując się do serca poprzez żyły wątrobowe.
Jedną z funkcji wątroby jest wydzielanie żółci. Zbiera się ona w przewodach wątrobowych: prawym i lewym, które z kolei łączą się we wnęce w jeden przewód wątrobowy wspólny.
Żółć nie spływa bezpośrednio do dwunastnicy, ale gromadzi się w pęcherzyku żółciowym. Przewód pęcherzykowy łączy pęcherzyk z przewodem wątrobowym wspólnym. Od tego miejsca ta główna droga wyprowadzająca żółć nosi nazwę przewodu żółciowego wspólnego uchodzącego na brodawce większej dwunastnicy.
Innym gruczołem trawiennym jest trzustka. Wydzielane przez nią enzymy są niezbędne do prawidłowego trawienia pokarmów. Trzustka składa się z głowy (objętej pętlą dwunastnicy), szyjki i ogona. W przeciwieństwie do wątroby umiejscowiona jest głównie po lewej stronie (nadbrzusze i lewe podżebrze). Wydzielina (sok) trzustki zbiera się (analogicznie do żółci w wątrobie) w przewodach. Wyróżniamy dwa główne przewody: przewód trzustkowy (uchodzi wspólnie z przewodem żółciowym wspólnym w dwunastnicy) i przewód trzustkowy dodatkowy (uchodzi na brodawce mniejszej dwunastnicy). Podobnie jak wątroba, miąższ trzustki dzieli się na mniejsze jednostki - pęcherzyki, które wydzielają enzymy trawienne. Pomiędzy nimi rozproszone są tzw. wyspy trzustkowe, które zamiast do dwunastnicy wydzielają swoją zawartość (hormony) do krwi. Są więc gruczołem wydzielania wewnętrznego.

Czynność układu pokarmowego
Rolą układu pokarmowego jest głównie trawienie i wchłanianie pokarmów. Te zasadnicze funkcje wiążą się z innymi: transportem treści pokarmowej (za co odpowiada czynność ruchowa, czyli motoryka przewodu pokarmowego) oraz usuwaniem niestrawionych resztek i wydzielaniem tzw. soków trawiennych.

Motoryka przewodu pokarmowego
Aktywność ruchowa rozpoczyna się już w momencie żucia pokarmu. Wbrew pozorom jest to skomplikowana czynność podzielona na 6 faz. Nie wszyscy zdają też sobie sprawę, że siła docisku szczęk (w zakresie zębów trzonowych) wynosi do 150 kg. Dzięki odruchowej kontroli ze strony układu nerwowego zęby nie uszkadzają części miękkich. Żucie zapewnia rozdrobnienie pokarmu i mieszanie go ze śliną, w której znajdują się już enzymy trawiące składniki pokarmowe (skrobię).
Równie skomplikowane jest połykanie. W jego przebiegu wyróżniamy trzy fazy: ustną, gardłową i przełykową. Tylko pierwszą z nich, kiedy pokarm znajduje się jeszcze w ustach, możemy dowolnie kontrolować. Następne są już odruchowe, toczą się bez udziału naszej woli. Dzięki skoordynowanej pracy wielu mięśni możliwe jest szybkie i sprawne przesunięcie kęsa pokarmowego i płynów aż do żołądka w taki sposób, że ani nie przesuwa się do dróg oddechowych (nosa, krtani), ani nie cofa z powrotem do przełyku (dzięki napięciu tzw. zwieracza dolnego przełyku).
Warstwa mięśniowa przewodu pokarmowego składa się przede wszystkim z mięśni gładkich. Dla tego rodzaju tkanki charakterystyczne są okresowe, rytmiczne skurcze, które stanowią podstawę wszelkich ruchów doprowadzających do mieszania i przesuwania treści pokarmowej (perystaltyki). W różnych odcinkach układu pokarmowego spotykamy się z odmienną częstotliwością tych ruchów: w żołądku jest to około 3/min, a w jelicie krętym 8/min.
Ta perystaltyka doprowadza do przesunięcia treści pokarmowej, a później niestrawionych resztek aż do odbytnicy, gdzie na drodze odruchu defekacyjnego następuje wypróżnienie. W dzieciństwie uczymy się kontroli nad tą czynnością i możemy ją dzięki naszej woli stłumić.

Soki trawienne
W trawieniu i przesuwaniu pokarmów niezbędne jest wydzielanie przez gruczoły trawienne enzymów i śluzu. Pierwszą taką wydzieliną jest ślina, tworzona w śliniankach. Oprócz funkcji trawiennej (zawiera w sobie enzym amylazę trawiącą skrobię) pełni również rolę ochronną, ma bowiem właściwości bakteriobójcze i nawilża jamę ustną, chroniąc ją przed twardymi składnikami pokarmu.
Sok żołądkowy jest mieszaniną kwasu solnego, wody i czynnika wewnętrznego wydzielanego przez komórki okładzinowe oraz pepsynogenu (komórki główne) i śluzu (komórki śluzowe). Pepsynogen jest nieaktywnym enzymem ulegającym uczynnieniu do pepsyny w środowisku kwaśnym zapewnianym przez kwas solny. Pepsyna bierze udział w trawieniu białek. Wydzielany przez niektóre komórki śluz ma podstawowe znaczenie dla ochrony błony śluzowej żołądka przed "agresywnym" wpływem kwasu.
Prawdziwą "fabryką" enzymów jest trzustka. Narząd ten wydziela na dobę do 4 litrów soku, w którym znajdują się enzymy trawiące białka, tłuszcze i skrobię. W przeciwieństwie do żołądka wydzielina ta ma odczyn zasadowy, dzięki zawartym w niej wodorowęglanom. Trzustka oprócz enzymów wydziela również hormony; najważniejsze z nich to insulina i glukagon.
Enzymy trawienne znajdują się również w samych jelitach. Poza tym rozsiane w całym przewodzie pokarmowym komórki wydzielania wewnętrznego uwalniają hormony wpływające na złożoną regulację jego czynności. Do tych substancji należy między innymi sekretyna pobudzająca wydzielanie trzustkowe czy cholecystokinina, która oprócz wpływu na trzustkę wywołuje również silny skurcz pęcherzyka żółciowego.
Oprócz hormonów na ruchy i wydzielanie przewodu pokarmowego niebagatelny wypływ na również autonomiczny układ nerwowy. Mówiąc bardzo ogólnie, czynności te pobudza część parasympatyczna tego układu, a hamuje część sympatyczna.
Żółć jest mieszaniną wody, kwasów żółciowych, cholesterolu, bilirubiny i innych substancji. Sole żółciowe odgrywają bardzo dużą rolę w trawieniu tłuszczów i rozpuszczalnych w nich witamin. Żółć spływa najpierw do pęcherzyka żółciowego, gdzie jest zagęszczana (do 20 razy). W momencie pojawienia się w jelicie pokarmów, zwłaszcza z dużą zawartością tłuszczów, skurcz pęcherzyka uwalnia zgromadzoną żółć do dwunastnicy.
Wspomnijmy tutaj, że prawdziwy "kombinat chemiczny", jakim jest wątroba, bierze wieloraki udział w metabolizmie węglowodanów (np. magazynowanie glikogenu), tłuszczów (np. tworzenie lipoprotein i cholesterolu) czy białek (np. synteza białek osocza krwi). Poza tym magazynuje witaminy i żelazo, wytwarza czynniki krzepnięcia krwi, odtruwa ustrój z toksyn i inaktywuje szereg hormonów.

Trawienie i wchłanianie substancji pokarmowych
Podstawowymi czynnościami układu pokarmowego jest trawienie i wchłanianie substancji pokarmowych.
Węglowodany są podstawowym składnikiem pokarmowym, w pożywieniu dostarczana jest głównie skrobia, a także sacharoza (popularny "cukier"), laktoza (składnik mleka), fruktoza (cukier owocowy).
Trawienie tej grupy składników rozpoczyna się już w jamie ustnej, bowiem nasza ślina zawiera amylazę - enzym rozkładający skrobię na prostsze składniki. Później działa jeszcze jedna amylaza, tym razem produkowana w trzustce i na koniec enzymy jelitowe: maltaza, izomaltaza, sacharaza i laktaza. Ostatecznie pozostają najprostsze "cegiełki", z których składają się węglowodany złożone, czyli glukoza, fruktoza i galaktoza. Są to tzw. cukry proste, które wchłaniają się w dwunastnicy i górnym odcinku jelita czczego. Do wchłonięcia glukozy i galaktozy potrzebna jest energia, mówimy tutaj zatem o transporcie aktywnym.
W trawieniu białek biorą udział proteazy żołądkowe, trzustkowe i jelitowe. Enzymy te powstające w trzustce i żołądku wydzielane są w nieaktywnej, prekursorowej postaci. W przeciwnym razie strawiłyby narząd, w którym powstały, składający się przecież z białka. Przypomnijmy, że w żołądku działa pepsyna, z kolei trzustka wydziela trypsynę, chymotrypsynę, elastazę i karboksypeptydazy (wszystkie w postaci nieaktywnej). Na koniec do "akcji" wkraczają enzymy jelitowe, zawarte w tzw. rąbku szczoteczkowym komórek błony śluzowej jelita. Ostatecznie "na placu boju" pozostają aminokwasy - "cegiełki", z których składają się białka. Aminokwasy są podobnie jak glukoza na tyle ważne dla organizmu, że "opłaca" się mu wydatkować na ich wchłanianie energię. Dzięki temu proces ten zachodzi bardzo szybko.
Tłuszcze, ważny składnik naszej diety, są estrami kwasów tłuszczowych i glicerolu. Aby strawić tłuszcze, należy najpierw je rozdrobnić w procesie zwanym emulsyfikacją. Niezbędne są tutaj sole żółciowe wydzielane przez wątrobę. Takie zemulsyfikowane cząstki rozkładane są następnie przez lipazę trzustkową, która "odczepia" kwasy tłuszczowe od glicerolu. Powstałe produkty rozpadu rozpuszczają się lepiej w tłuszczach niż w wodzie; dlatego niezbędna jest dalsza pomoc soli żółciowych tworzących tzw. micele - rodzaj przenośnika dostarczającego te produkty do błony śluzowej jelita, gdzie ulegają wchłonięciu.
Razem z białkami, węglowodanami i tłuszczami wchłonięciu ulega również woda, sód, chlorki, wapń, żelazo oraz inne makro- i mikroelementy. Wchłonięciu ulegają również witaminy, zarówno te rozpuszczalne w tłuszczach (A, D, E i K), jak i rozpuszczalne w wodzie (grupa B, witamina C, kwas foliowy). W jelicie grubym wchłania się już tyko woda i sód, tworząc ostatecznie kał.