Układy trawienne | Biology for Majors II

Porównaj i skontrastuj różne typy układów trawiennych

Zwierzęta uzyskują pożywienie z konsumpcji innych organizmów. W zależności od diety, zwierzęta można podzielić na następujące kategorie: roślinożerne (roślinożerne), mięsożerne (mięsożerne) oraz te, które żywią się zarówno roślinami, jak i zwierzętami (wszystkożerne). Składniki odżywcze i makrocząsteczki obecne w pożywieniu nie są od razu dostępne dla komórek. W organizmie zwierzęcym zachodzi szereg procesów, które modyfikują pożywienie tak, aby składniki odżywcze i cząsteczki organiczne były dostępne dla funkcji komórkowych. W miarę jak zwierzęta ewoluowały w złożoności formy i funkcji, ich systemy trawienne również ewoluowały, aby zaspokoić ich różne potrzeby żywieniowe.

Learning Objectives

Identify the different structures required for herbivory and predatory diets
Compare and contrast different types of digestive systems
Explain the specialized functions of the organs involved in processing food in the body

Herbivores, Carnivores, and Omnivores

Herbivores są zwierzęta, których głównym źródłem pożywienia jest roślinny. Przykłady zwierząt roślinożernych, jak pokazano na rysunku 1, obejmują kręgowce, takie jak jelenie, koala i niektóre gatunki ptaków, a także bezkręgowce, takie jak świerszcze i gąsienice. Zwierzęta te wykształciły układy pokarmowe zdolne do przyswajania dużych ilości materiału roślinnego. Zwierzęta roślinożerne można dalej podzielić na owocożerne (zjadające owoce), ziarnożerne (zjadające nasiona), nektarodajne (zjadające nektar) i foliożerne (zjadające liście).

Ryc. 1. Zwierzęta roślinożerne, takie jak (a) jeleń mułowy i (b) gąsienica monarchy, odżywiają się głównie materiałem roślinnym. (kredyt a: modyfikacja pracy przez Billa Ebbesena; kredyt b: modyfikacja pracy przez Douga Bowmana)

Mięsożercy to zwierzęta, które jedzą inne zwierzęta. Słowo mięsożerca pochodzi z łaciny i dosłownie oznacza „zjadacz mięsa”. Dzikie koty, takie jak lwy, pokazane na rysunku 2a i tygrysy są przykładami mięsożerców kręgowych, podobnie jak węże i rekiny, podczas gdy mięsożercy bezkręgowi obejmują gwiazdy morskie, pająki i biedronki, pokazane na rysunku 2b. Mięsożercy obligatoryjni to tacy, którzy całkowicie polegają na mięsie zwierzęcym w celu uzyskania składników odżywczych; przykładami mięsożerców obligatoryjnych są członkowie rodziny kotowatych, tacy jak lwy i gepardy. Mięsożercy fakultatywni to tacy, którzy oprócz pokarmu zwierzęcego spożywają również pokarm niezwierzęcy. Należy zauważyć, że nie ma wyraźnej granicy, która odróżniałaby mięsożerców fakultatywnych od wszystkożerców; psy byłyby uważane za mięsożerców fakultatywnych.

Ryc. 2. Mięsożercy tacy jak (a) lew jedzą przede wszystkim mięso. Biedronka (b) jest również mięsożercą, który zjada małe owady zwane mszycami. (credit a: modyfikacja pracy Kevina Plucka; credit b: modyfikacja pracy Jona Sullivana)

Omnivores to zwierzęta, które jedzą zarówno pokarm pochodzenia roślinnego, jak i zwierzęcego. Po łacinie „omnivore” oznacza jeść wszystko. Ludzie, niedźwiedzie (pokazane na rysunku 3a) i kurczaki są przykładami wszystkożerców kręgowych; wszystkożercy bezkręgowi to karaczany i raki (pokazane na rysunku 3b).

Rysunek 3. Wszystkożercy, tacy jak (a) niedźwiedź i (b) rak, jedzą zarówno pokarm roślinny, jak i zwierzęcy. (kredyt a: modyfikacja pracy Dave’a Menke; kredyt b: modyfikacja pracy Jona Sullivana)

Układy trawienne bezkręgowców

Zwierzęta wykształciły różne rodzaje układów trawiennych, aby pomóc w trawieniu różnych pokarmów, które spożywają. Najprostszym przykładem jest jama żołądkowo-naczyniowa i występuje u organizmów, które mają tylko jeden otwór do trawienia. Platyhelminthes (płazińce), Ctenophora (galaretki grzebieniowe) i Cnidaria (koralowce, meduzy i ukwiały morskie) wykorzystują ten typ trawienia. Jamy gastralne, jak pokazano na rysunku 4a, są zazwyczaj ślepą rurką lub jamą z jednym tylko otworem, „jamą gębową”, która służy również jako „odbyt”. Połknięty materiał dostaje się do jamy gębowej i przechodzi przez wydrążoną, rurkowatą jamę. Komórki znajdujące się w jamie wydzielają enzymy trawienne, które rozkładają pokarm. Cząstki pokarmu są wchłaniane przez komórki wyściełające jamę gastralną.

Przewód pokarmowy, przedstawiony na rycinie 4b, jest bardziej zaawansowanym systemem: składa się z jednej rurki z ustami na jednym końcu i odbytem na drugim. Dżdżownice są przykładem zwierzęcia z przewodem pokarmowym. Po spożyciu pokarmu przez usta, przechodzi on przez przełyk i jest magazynowany w narządzie zwanym żwaczem; następnie przechodzi do żołądka, gdzie jest rozdrabniany i trawiony. Z żołądka pokarm przechodzi przez jelito, składniki odżywcze są wchłaniane, a odpady są eliminowane w postaci kału, zwanego odlewami, przez odbyt.

Rysunek 4. (a) Jama gastralna ma pojedynczy otwór, przez który pokarm jest połykany, a odpady wydalane, jak pokazano w tej hydrze i w tej meduzie. (b) Przewód pokarmowy ma dwa otwory: otwór gębowy do przyjmowania pokarmu i otwór odbytowy do usuwania odpadów, jak pokazano u tego nicienia.

Systemy trawienne bezkręgowców

Wertebrates have evolved more complex digestive systems to adapt to their dietary needs. Niektóre zwierzęta mają pojedynczy żołądek, podczas gdy inne mają żołądki wielokomorowe. Ptaki rozwinęły system trawienny przystosowany do jedzenia nie przeżutego pokarmu.

Monogastryczny: Jednokomorowy żołądek

Jak sugeruje słowo monogastryczny, ten typ systemu trawiennego składa się z jednej („mono”) komory żołądka („gastric”). Ludzie i wiele zwierząt ma monogastryczny układ pokarmowy, jak pokazano na rysunkach 5a i 5b. Proces trawienia rozpoczyna się od jamy ustnej i przyjmowania pokarmu. Zęby odgrywają ważną rolę w żuciu, czyli fizycznym rozdrabnianiu pokarmu na mniejsze cząstki. Enzymy obecne w ślinie również zaczynają rozkładać pokarm pod względem chemicznym. Przełyk jest długą rurą, która łączy jamę ustną z żołądkiem. Za pomocą perystaltyki, czyli falowych skurczów mięśni gładkich, mięśnie przełyku przesuwają pokarm w kierunku żołądka. Aby przyspieszyć działanie enzymów w żołądku, jest on środowiskiem wyjątkowo kwaśnym, o pH pomiędzy 1,5 a 2,5. Soki żołądkowe, w skład których wchodzą enzymy znajdujące się w żołądku, oddziałują na cząstki pokarmu i kontynuują proces trawienia. Dalszy rozkład pokarmu odbywa się w jelicie cienkim, gdzie enzymy produkowane przez wątrobę, jelito cienkie i trzustkę kontynuują proces trawienia. Składniki odżywcze są wchłaniane do krwiobiegu przez komórki nabłonkowe wyściełające ściany jelita cienkiego. Odpady wędrują do jelita grubego, gdzie wchłaniana jest woda, a suchsze odpady są zbijane w kał; są one przechowywane do czasu wydalenia ich przez odbytnicę.

Ryc. 5. (a) Ludzie i zwierzęta roślinożerne, takie jak (b) królik, mają monogastryczny układ pokarmowy. Jednakże, u królika jelito cienkie i kątnica są powiększone, aby dać więcej czasu na trawienie materiału roślinnego. Powiększone organy zapewniają większą powierzchnię do wchłaniania składników odżywczych. Króliki trawią pokarm dwukrotnie: za pierwszym razem, kiedy pokarm przechodzi przez układ pokarmowy, zbiera się w jelicie ślepym, a następnie przechodzi jako miękki kał zwany cekotropami. Królik ponownie spożywa te cekotrofy, aby dalej je trawić.

Avian

Ptaki stoją przed szczególnymi wyzwaniami, jeśli chodzi o uzyskiwanie wartości odżywczych z pożywienia. Nie mają zębów, więc ich układ pokarmowy, przedstawiony na rysunku 6, musi być w stanie przetwarzać nie przeżute pokarmy. Ptaki wykształciły wiele rodzajów dziobów, które odzwierciedlają ogromną różnorodność ich diety, od nasion i owadów po owoce i orzechy. Ponieważ większość ptaków lata, ich tempo przemiany materii jest wysokie, aby efektywnie przetwarzać pokarm i utrzymać niską masę ciała. Żołądek ptaków składa się z dwóch komór: żołądka (proventriculus), w którym wytwarzane są soki żołądkowe trawiące pokarm zanim trafi on do żołądka, oraz żołądka (gizzard), w którym pokarm jest przechowywany, moczony i mechanicznie rozdrabniany. Niestrawiony materiał tworzy granulki pokarmowe, które czasami są wymiotowane. Większość chemicznego trawienia i wchłaniania zachodzi w jelicie, a odpady są wydalane przez kloakę.

Rys. 6. Przełyk ptaka posiada woreczek, zwany zbiorem, w którym przechowywany jest pokarm.

W układzie pokarmowym ptaków pokarm przechodzi ze zbioru do pierwszego z dwóch żołądków, zwanego proventriculus, który zawiera soki trawienne rozkładające pokarm. Z Proventriculus, jedzenie wchodzi do drugiego żołądka, zwanego gizzard, który miele jedzenie. Niektóre ptaki połykają kamienie lub żwir, które są przechowywane w żołądku, aby wspomóc proces rozdrabniania. Ptaki nie mają oddzielnych otworów do wydalania moczu i kału. Zamiast tego, kwas moczowy z nerek jest wydzielany do jelita grubego i łączony z odpadami z procesu trawienia. Odpady te są wydalane przez otwór zwany kloaką.

Adaptacje ptaków

Ptaki mają bardzo wydajny, uproszczony układ trawienny. Ostatnie dowody kopalne wykazały, że ewolucyjne odchylenie ptaków od innych zwierząt lądowych charakteryzowało się usprawnieniem i uproszczeniem układu pokarmowego. W przeciwieństwie do wielu innych zwierząt, ptaki nie mają zębów do przeżuwania pokarmu. W miejsce warg mają ostre, spiczaste dzioby. Zrogowaciały dziób, brak szczęk i mniejszy język ptaków można wywodzić od ich dinozaurowych przodków. Pojawienie się tych zmian wydaje się być zbieżne z włączeniem nasion do ptasiej diety. Ptaki żywiące się nasionami mają dzioby przystosowane do chwytania nasion, a dwukomorowy żołądek pozwala na delegowanie zadań. Ponieważ ptaki muszą pozostać lekkie, aby móc latać, ich tempo przemiany materii jest bardzo wysokie, co oznacza, że trawią pokarm bardzo szybko i muszą jeść często. Porównaj to z przeżuwaczami, u których trawienie materii roślinnej trwa bardzo długo.

Przeżuwacze

Przeżuwacze to głównie zwierzęta roślinożerne, takie jak krowy, owce i kozy, których cała dieta polega na spożywaniu dużych ilości paszy objętościowej lub błonnika. Mają ewoluowały systemy trawienne, które pomagają im trawić ogromne ilości celulozy. Interesującą cechą jamy ustnej przeżuwaczy jest to, że nie posiadają one górnych zębów siecznych. Do rozrywania i przeżuwania pokarmu używają dolnych zębów, języka i warg. Z jamy ustnej pokarm wędruje do przełyku i dalej do żołądka.

Aby ułatwić trawienie dużej ilości materiału roślinnego, żołądek przeżuwaczy jest organem wielokomorowym, jak pokazano na rycinie 7. Cztery przedziały żołądka nazywane są żwaczem, siateczką, omastą i żołądkiem. Komory te zawierają wiele mikrobów, które rozkładają celulozę i fermentują spożyty pokarm. Mięsak jest „prawdziwym” żołądkiem i jest odpowiednikiem monogastrycznej komory żołądka, gdzie wydzielane są soki żołądkowe. Czterokomorowa komora żołądka zapewnia większą przestrzeń i wsparcie mikrobiologiczne niezbędne do trawienia materiału roślinnego u przeżuwaczy. W wyniku procesu fermentacji w komorze żołądka powstają duże ilości gazu, który musi zostać usunięty. Podobnie jak u innych zwierząt, jelito cienkie odgrywa ważną rolę we wchłanianiu składników odżywczych, a jelito grube pomaga w eliminacji odpadów.

Ryc. 7. Zwierzęta przeżuwające, takie jak kozy i krowy, mają cztery żołądki. Dwa pierwsze żołądki, żwacz i siateczka, zawierają prokariota i protisty, które są zdolne do trawienia włókna celulozowego. Przeżuwacz odżuwa pałeczki z reticulum, przeżuwa je i połyka do trzeciego żołądka, omasum, który usuwa wodę. Cud następnie przechodzi do czwartego żołądka, abomasum, gdzie jest trawiony przez enzymy produkowane przez przeżuwacza.

Pseudo-przeżuwacze

Niektóre zwierzęta, takie jak wielbłądy i alpaki, są pseudo-przeżuwaczami. Jedzą one dużo materiału roślinnego i pasz objętościowych. Trawienie materiału roślinnego nie jest łatwe, ponieważ ściany komórkowe roślin zawierają polimeryczną cząsteczkę cukru – celulozę. Enzymy trawienne tych zwierząt nie są w stanie rozłożyć celulozy, ale mogą to zrobić mikroorganizmy obecne w układzie pokarmowym. Dlatego układ pokarmowy musi być w stanie poradzić sobie z dużymi ilościami pasz objętościowych i rozłożyć celulozę. Pseudo-przeżuwacze mają trzykomorowy żołądek w układzie pokarmowym. Jednak ich jelito ślepe – woreczek na początku jelita grubego zawierający wiele mikroorganizmów niezbędnych do trawienia materiałów roślinnych – jest duże i jest miejscem, w którym pasze objętościowe są fermentowane i trawione. Zwierzęta te nie mają żwacza, ale mają omasum, abomasum i reticulum.

Części układu trawiennego

Układ trawienny kręgowców został zaprojektowany tak, aby ułatwić przekształcanie materii pokarmowej w składniki odżywcze, które podtrzymują organizmy.

Jama ustna

Jama ustna, lub jama ustna, jest punktem wejścia pokarmu do układu trawiennego, zilustrowanym na rycinie 8. Spożywany pokarm jest dzielony na mniejsze cząstki przez żucie, czyli działanie zębów. Wszystkie ssaki mają zęby i mogą przeżuwać pokarm.

Rysunek 8. Trawienie pokarmu rozpoczyna się w (a) jamie ustnej. Pokarm jest żuty przez zęby i nawilżany przez ślinę wydzielaną przez (b) gruczoły ślinowe. Enzymy zawarte w ślinie zaczynają trawić skrobię i tłuszcze. Z pomocą języka, powstały w ten sposób bolus jest przesuwany do przełyku poprzez połykanie. (kredyt: modyfikacja pracy National Cancer Institute)

Rozległy proces chemiczny trawienia rozpoczyna się w jamie ustnej. Podczas przeżuwania pokarmu ślina, produkowana przez gruczoły ślinowe, miesza się z pokarmem. Ślina jest wodnistą substancją produkowaną w jamie ustnej wielu zwierząt. Istnieją trzy główne gruczoły, które wydzielają ślinę – przyuszny, podżuchwowy i podjęzykowy. Ślina zawiera śluz, który nawilża pokarm i buforuje jego pH. Ślina zawiera również immunoglobuliny i lizozymy, które mają działanie przeciwbakteryjne, zmniejszające próchnicę zębów poprzez hamowanie wzrostu niektórych bakterii.

Ślina zawiera również enzym zwany amylazą ślinową, który rozpoczyna proces przekształcania skrobi zawartej w pożywieniu w dwucukier zwany maltozą. Inny enzym zwany lipazą jest produkowany przez komórki języka. Lipazy należą do grupy enzymów, które mogą rozkładać trójglicerydy. Lipaza językowa rozpoczyna rozkład składników tłuszczowych w pokarmie.

Żucie i zwilżanie pokarmu przez zęby i ślinę przygotowuje pokarm do połknięcia w postaci masy zwanej bolusem. Język pomaga w połykaniu – przenosząc bolus z jamy ustnej do gardła. Gardło otwiera się na dwa kanały: tchawicę, która prowadzi do płuc, oraz przełyk, który prowadzi do żołądka. Tchawica posiada otwór zwany głośnią, który jest przykryty chrzęstnym płatem zwanym nagłośnią. Podczas połykania nagłośnia zamyka głośnię i pokarm przedostaje się do przełyku, a nie do tchawicy. Dzięki takiemu ułożeniu pokarm nie przedostaje się do tchawicy.

Przełyk

Ryc. 9. Przełyk przenosi pokarm z jamy ustnej do żołądka dzięki ruchom perystaltycznym.

Przełyk jest narządem rurowym, który łączy jamę ustną z żołądkiem. Przeżuty i zmiękczony pokarm przechodzi przez przełyk po połknięciu. Mięśnie gładkie przełyku poddawane są serii falowych ruchów zwanych perystaltyką, które popychają pokarm w kierunku żołądka, jak pokazano na rycinie 9. Fala perystaltyczna jest jednokierunkowa – przesuwa pokarm z jamy ustnej do żołądka, a ruch wsteczny nie jest możliwy. Ruch perystaltyczny przełyku jest odruchem mimowolnym; odbywa się w odpowiedzi na akt połykania.

Pierścieniowy mięsień zwany zwieraczem tworzy zawory w układzie pokarmowym. Zwieracz żołądkowo-przełykowy znajduje się na końcu żołądka w przełyku. W odpowiedzi na połykanie i ciśnienie wywierane przez bolus z pokarmem, zwieracz ten otwiera się i bolus dostaje się do żołądka. Kiedy nie dochodzi do połykania, zwieracz ten jest zamknięty i zapobiega przemieszczaniu się zawartości żołądka w górę przełyku. Wiele zwierząt posiada prawdziwy zwieracz; jednak u ludzi nie ma prawdziwego zwieracza, a przełyk pozostaje zamknięty, gdy nie ma czynności połykania. Refluks kwasu lub „zgaga” występuje, gdy kwaśne soki trawienne wydostają się do przełyku.

Żołądek

Duża część trawienia zachodzi w żołądku, pokazanym na rycinie 10. Żołądek jest narządem przypominającym worek, który wydziela soki trawienne. pH w żołądku wynosi od 1,5 do 2,5. To silnie kwaśne środowisko jest niezbędne do chemicznego rozkładu pokarmu i ekstrakcji składników odżywczych. Pusty żołądek jest raczej niewielkim organem, jednak po napełnieniu pokarmem może się powiększyć nawet 20-krotnie. Ta cecha jest szczególnie przydatna dla zwierząt, które muszą jeść, gdy pokarm jest dostępny.

Rys. 10. Żołądek człowieka ma niezwykle kwaśne środowisko, w którym większość białka ulega strawieniu. (credit: modification of work by Mariana Ruiz Villareal)

Practice Question

Które z poniższych stwierdzeń dotyczących układu trawiennego jest fałszywe?

Chym jest mieszaniną pokarmu i soków trawiennych, która jest produkowana w żołądku.
Pokarm wchodzi do jelita grubego przed jelitem cienkim.
W jelicie cienkim chym miesza się z żółcią, która emulguje tłuszcze.
Żołądek jest oddzielony od jelita cienkiego przez zwieracz odźwiernika.

Show Answer

Żołądek jest również głównym miejscem trawienia białek u zwierząt innych niż przeżuwacze. W trawieniu białek pośredniczy enzym zwany pepsyną, znajdujący się w komorze żołądka. Pepsyna jest wydzielana przez komórki główne żołądka w nieaktywnej formie zwanej pepsynogenem. Pepsyna rozbija wiązania peptydowe i rozszczepia białka na mniejsze polipeptydy; pomaga również aktywować więcej pepsynogenu, uruchamiając mechanizm dodatniego sprzężenia zwrotnego, który wytwarza więcej pepsyny. Inny typ komórek – komórki ciemieniowe – wydzielają jony wodorowe i chlorkowe, które łączą się w świetle przewodu pokarmowego, tworząc kwas solny, podstawowy kwaśny składnik soków żołądkowych. Kwas solny pomaga przekształcić nieaktywny pepsynogen w pepsynę. Silnie kwaśne środowisko zabija również wiele mikroorganizmów zawartych w pokarmie, a w połączeniu z działaniem enzymu pepsyny powoduje hydrolizę białek zawartych w pokarmie. Trawienie chemiczne jest ułatwione dzięki ruchowi obrotowemu żołądka. Skurcz i rozkurcz mięśni gładkich powoduje mieszanie treści żołądka mniej więcej co 20 minut. Mieszanina częściowo strawionego pokarmu i soku żołądkowego nazywana jest płynem gnilnym. Chym przechodzi z żołądka do jelita cienkiego. W jelicie cienkim odbywa się dalsze trawienie białek. Opróżnianie żołądka następuje w ciągu dwóch do sześciu godzin po posiłku. Jednorazowo do jelita cienkiego dostaje się tylko niewielka ilość śluzu. Przemieszczanie się śliny z żołądka do jelita cienkiego jest regulowane przez zwieracz odźwiernika.

Podczas trawienia białka i niektórych tłuszczów wyściółka żołądka musi być chroniona przed trawieniem przez pepsynę. Istnieją dwa punkty do rozważenia przy opisywaniu, jak wyściółka żołądka jest chroniona. Po pierwsze, jak już wcześniej wspomniano, enzym pepsyna jest syntetyzowany w formie nieaktywnej. Chroni to komórki naczelne, ponieważ pepsynogen nie ma takiej samej funkcjonalności enzymatycznej jak pepsyna. Po drugie, żołądek ma grubą wyściółkę śluzową, która chroni leżące u jego podłoża tkanki przed działaniem soków trawiennych. Kiedy ta śluzowa wyściółka zostanie przerwana, w żołądku mogą powstać wrzody. Wrzody są otwartymi ranami w lub na narządzie spowodowanymi przez bakterie (Helicobacter pylori), kiedy wyściółka śluzowa jest pęknięta i nie udaje się jej zreformować.

Jelito cienkie

Chym przenosi się z żołądka do jelita cienkiego. Jelito cienkie jest organem, gdzie trawienie białka, tłuszczów i węglowodanów jest zakończona. Jelito cienkie jest długim, rurkowatym narządem o silnie pofałdowanej powierzchni, zawierającym palczaste występy zwane kosmkami. Na powierzchni wierzchołkowej każdego kosmka znajduje się wiele mikroskopijnych wypustek zwanych mikrowypustkami. Struktury te, pokazane na rycinie 11, są wyścielone komórkami nabłonkowymi po stronie luminalnej i umożliwiają wchłanianie składników odżywczych z trawionego pokarmu i wchłanianie ich do krwiobiegu po drugiej stronie. Kosmki i mikrowypustki, z ich licznymi fałdami, zwiększają powierzchnię jelita i zwiększają efektywność wchłaniania składników odżywczych. Wchłonięte składniki odżywcze we krwi są przenoszone do żyły wrotnej, która prowadzi do wątroby. Tam wątroba reguluje dystrybucję składników odżywczych do reszty organizmu i usuwa substancje toksyczne, w tym leki, alkohol i niektóre patogeny.

Ryc. 11. Kosmki to fałdy na wyściółce jelita cienkiego, które zwiększają powierzchnię w celu ułatwienia wchłaniania składników odżywczych.

Praktyczne pytanie

Które z poniższych stwierdzeń dotyczących jelita cienkiego jest fałszywe?

Komórki absorpcyjne, które wyściełają jelito cienkie, mają mikrowypustki, małe występy, które zwiększają powierzchnię i wspomagają wchłanianie pokarmu.
Wnętrze jelita cienkiego ma wiele fałd, zwanych kosmkami.
Mikrowłókna są wyścielone naczyniami krwionośnymi, jak również naczyniami limfatycznymi.
Wnętrze jelita cienkiego jest nazywane światłem.

Show Answer

Jelito cienkie człowieka ma ponad 6 m długości i jest podzielone na trzy części: dwunastnicę, jelito czcze i jelito kręte. Stała część jelita cienkiego, w kształcie litery „C”, nazywana jest dwunastnicą i przedstawiona jest na rycinie 10. Dwunastnica jest oddzielona od żołądka przez zwieracz odźwiernika, który otwiera się, umożliwiając przemieszczanie się treści pokarmowej z żołądka do dwunastnicy. W dwunastnicy treść pokarmowa miesza się z sokami trzustkowymi w zasadowym roztworze bogatym w wodorowęglany, które neutralizują kwasowość treści pokarmowej i działają jak bufor. Soki trzustkowe zawierają również kilka enzymów trawiennych. Soki trawienne z trzustki, wątroby i pęcherzyka żółciowego, jak również z komórek gruczołowych samej ściany jelita, dostają się do dwunastnicy. W wątrobie wytwarzana jest żółć, która jest magazynowana i zagęszczana w pęcherzyku żółciowym. Żółć zawiera sole żółciowe, które emulgują lipidy, podczas gdy trzustka produkuje enzymy, które katabolizują skrobię, dwucukry, białka i tłuszcze. Soki trawienne rozkładają cząsteczki pokarmu w jelicie grubym na glukozę, trójglicerydy i aminokwasy. Część chemicznego trawienia pokarmu odbywa się w dwunastnicy. Wchłanianie kwasów tłuszczowych również odbywa się w dwunastnicy.

Druga część jelita cienkiego nazywa się jelito czcze, pokazane na rysunku 10. Tutaj hydroliza składników odżywczych jest kontynuowana, podczas gdy większość węglowodanów i aminokwasów jest wchłaniana przez wyściółkę jelita. Większość trawienia chemicznego i wchłaniania składników odżywczych występuje w jelicie czczym.

Jelito kręte, również pokazane na rysunku 10, jest ostatnią częścią jelita cienkiego i tutaj sole żółciowe i witaminy są wchłaniane do krwiobiegu. Niestrawione jedzenie jest wysyłane do okrężnicy z jelita krętego poprzez ruchy perystaltyczne mięśni. Jelito kręte kończy się, a jelito grube zaczyna się przy zastawce krętniczo-kątniczej. W zaworze krętniczo-kątniczym znajduje się wyrostek robaczkowy. Wyrostek robaczkowy u ludzi nie wydziela żadnych enzymów i ma nieistotną rolę w odporności.

Jelito grube

Ryc. 12. Jelito grube reabsorbuje wodę z niestrawionego pokarmu i magazynuje materiał odpadowy do czasu jego eliminacji.

Jelito grube, zilustrowane na rycinie 12, reabsorbuje wodę z niestrawionego materiału pokarmowego i przetwarza materiał odpadowy. Jelito grube człowieka jest znacznie mniejsze pod względem długości w porównaniu z jelitem cienkim, ale większe pod względem średnicy. Składa się z trzech części: jelita ślepego, okrężnicy i odbytnicy. Jelito ślepe łączy jelito kręte z okrężnicą i stanowi worek odbiorczy dla odpadów. Okrężnica jest domem dla wielu bakterii lub „flory jelitowej”, które pomagają w procesach trawiennych. Okrężnicę można podzielić na cztery części: okrężnicę wstępującą, okrężnicę poprzeczną, okrężnicę zstępującą i okrężnicę esowatą. Główną funkcją okrężnicy jest usuwanie wody i soli mineralnych z niestrawionego pokarmu oraz magazynowanie odpadów. Ssaki mięsożerne mają krótsze jelito grube w porównaniu ze ssakami roślinożernymi ze względu na ich dietę.

Odbytnica i odbyt

Odbytnica jest końcowym odcinkiem jelita grubego, jak pokazano na rycinie 12. Podstawową rolą odbytnicy jest przechowywanie kału do czasu defekacji. Podczas wydalania kał jest poruszany za pomocą ruchów perystaltycznych. Odbytnica jest otworem znajdującym się na końcu przewodu pokarmowego i stanowi miejsce wyprowadzenia odpadów. Dwa zwieracze między odbytem a odbytem kontrolują eliminację: zwieracz wewnętrzny jest mimowolny, a zwieracz zewnętrzny jest dobrowolny.

Organy pomocnicze

Organy omówione powyżej są organami przewodu pokarmowego, przez które przechodzi pokarm. Narządy pomocnicze są narządy, które dodają wydzieliny (enzymy), które katabolizują żywności do składników odżywczych. Narządy pomocnicze obejmują gruczoły ślinowe, wątrobę, trzustkę i pęcherzyk żółciowy. Wątroba, trzustka i pęcherzyk żółciowy są regulowane przez hormony w odpowiedzi na spożywane jedzenie.

Wątroba jest największym organem wewnętrznym u ludzi i odgrywa bardzo ważną rolę w trawieniu tłuszczów i detoksykacji krwi. Wątroba produkuje żółć, sok trawienny, który jest niezbędny do rozkładu składników tłuszczowych pokarmu w dwunastnicy. Wątroba przetwarza również witaminy i tłuszcze oraz syntetyzuje wiele białek osocza.

Trzustka jest kolejnym ważnym gruczołem, który wydziela soki trawienne. Chym produkowany z żołądka jest bardzo kwaśny w przyrodzie; soki trzustkowe zawierają wysoki poziom wodorowęglanów, zasad, które neutralizują kwaśny chym. Dodatkowo, soki trzustkowe zawierają wiele różnych enzymów, które są wymagane do trawienia białka i węglowodanów.

Pęcherzyk żółciowy jest małym organem, który pomaga wątrobie poprzez przechowywanie żółci i koncentrację soli żółciowych. Kiedy żółć zawierająca kwasy tłuszczowe dostaje się do dwunastnicy, jest ona wydzielana z pęcherzyka żółciowego do dwunastnicy.

W podsumowaniu: Części układu pokarmowego

Wiele narządów współpracuje w celu trawienia pokarmu i wchłaniania składników odżywczych. Jama ustna jest punktem przyjmowania pokarmu i miejscem, gdzie rozpoczyna się zarówno mechaniczny, jak i chemiczny rozkład pożywienia. Ślina zawiera enzym o nazwie amylaza, który rozkłada węglowodany. Bolus pokarmowy przemieszcza się przez przełyk dzięki ruchom perystaltycznym do żołądka. W żołądku panuje wyjątkowo kwaśne środowisko. Enzym o nazwie pepsyna trawi białko w żołądku. Dalsze trawienie i wchłanianie odbywa się w jelicie cienkim. Jelito grube ponownie wchłania wodę z niestrawionego pokarmu i magazynuje odpady do czasu eliminacji.

Sprawdź swoje zrozumienie

Odpowiedz na poniższe pytanie(a), aby sprawdzić, jak dobrze rozumiesz tematy poruszone w poprzedniej części. Ten krótki quiz nie wlicza się do oceny z zajęć i można go powtórzyć nieograniczoną liczbę razy.

Użyj tego quizu, aby sprawdzić swoje zrozumienie i zdecydować, czy (1) studiować dalej poprzednią sekcję, czy (2) przejść do następnej sekcji.