Budowa i funkcje układu pokarmowego

Wyprostuj dłonie i rozstaw szeroko palce, następnie przyłóż obie dłonie poniżej żeber, na brzuchu. Pod twoimi dłońmi znajdują się żołądek i jelita, o długości ok. 8 m. Jeśli dodamy do tego przełyk i jamę ustną, długość przewodu pokarmowego wzrasta do 9 m, czyli ponad czterokrotnie przekracza twój wzrost. Trudno uwierzyć, że w tak niewielkiej przestrzeni ciała mieści się aż tak długi i pracowity układ. To właśnie w nim codziennie zachodzi niezwykła podróż każdego kęsa – od pierwszego gryzu aż po dostarczenie komórkom energii niezbędnej do życia. Układ pokarmowy to prawdziwa fabryka: mieli, miesza, rozkłada i wybiera to, co najcenniejsze. W tym temacie dowiesz się, jak działa ta skomplikowana „maszyna” i dlaczego bez niej nie moglibyśmy funkcjonować nawet jednego dnia.

Układ pokarmowy składa się z przewodu pokarmowego, w którym pokarm jest rozdrabniany i trawiony, oraz z gruczołów trawiennych, które wydzielają soki trawienne, wspomagające proces obróbki pokarmu.

Przewód pokarmowy człowieka jest wyścielony różnymi rodzajami tkanki nabłonkowej. Dzięki temu poszczególne odcinki przewodu pokarmowego mogą pełnić specyficzne  funkcje (ochronną, wchłaniania, wydzielniczą).

Przewód pokarmowy

Przewód pokarmowy jest długą rurą, która rozpoczyna się jamą ustną, a kończy otworem odbytowym. W jego skład wchodzą: jama ustna, gardło, przełyk, żołądek, jelito cienkie oraz jelito grube zakończone otworem odbytowym. Do przewodu pokarmowego uchodzą gruczoły trawienne, do których należą: ślinianki, trzustka i wątroba. 

Budowa ścian przewodu pokarmowego

R1TEEX3ARX3BC

Ilustracja przedstawia budowę ścian poszczególnych odcinków przewodu pokarmowego. Na pierwszym rysunku znajduje się Żołądek, Jelito cienkie oraz Jelito Grube. Obok znajduje się zbliżenie na przekrój poprzeczny ściany przewodu pokarmowego. Ściana przewodu pokarmowego składa się z najbardziej zewnętrznej warstwy, błony surowiczej. Kolejna warstwa to mięśnie wzdłużne, dalej mięśnie okrężne, dalej błona podśluzowa (tkanka łączna). Błona podśluzowa otacza błonę śluzową. Błona śluzowa w przekroju ma kształt okręgu o pofałdowanej krawędzi. W jej wnętrzu znajduje się światło jelita. Po jednej ze stron światła jelita znajdują się małe wypustki, to gruczoły w ściance przewodu pokarmowego.

R1EdxkADPTfeF

Zdjęcie mikroskopowe przedstawia ścianę żołądka. Obecne są cztery warstwy. Najbardziej wewnętrzna to pofałdowana błona śluzowa zabarwiona na kolor fioletowy, zbudowana z komórek walcowatych, z cewkowatymi gruczołami powstałymi przez wpuklanie się nabłonka. Pod nią znajduje się zabarwiona na fioletowo łącznotkankowa błona podśluzowa zbudowana z luźno ułożonych komórek z licznymi kanalikowymi przestrzeniami pomiędzy. Niżej znajduje się wybarwiona na różowo błona mięśniowa z komórkami ściśle do siebie przylegającymi, tworzącymi włókna mięśniowe. Pod nimi znajduje się błona surowicza zbudowana z cienkiej warstwy komórek, ściśle przylegająca do błony mięśniowej.

RWeaaLXJEc6cR

Zdjęcie mikroskopowe przedstawia ścianę jelita cienkiego. Obecne są cztery warstwy wybarwione na fioletowo. U góry, najbardziej wewnętrzna to silnie pofałdowana błona śluzowa z licznymi kosmkami i wgłębieniami sięgającymi dużo głębiej niż w przypadku błony śluzowej żołądka. Jest zbudowana z pojedynczej warstwy komórek z jądrami wybarwionymi na ciemniejszy fiolet, znajdującymi się przy podstawach komórek. Gdzieniegdzie obecne są jasne pęcherzyki. Niżej znajduje się błona podśluzowa o niejednorodnej strukturze, obecne są przylegające do siebie komórki z ciemnofioletowymi jądrami. Pod nią znajduje się błona mięśniowa z przylegającymi do siebie komórkami mięśniowymi tworzącymi włókna mięśniowe. Pod nią znajduje się błona surowicza zbudowana z cienkiej warstwy komórek ściśle przylegających do błony mięśniowej.

RAL4vgH1tr7iq

Zdjęcie mikroskopowe przedstawia jelito grube. Widoczne są cztery warstwy. 1. Błona śluzowa. 2. Błona podśluzowa z gruczołami, naczyniami krwionośnymi i limfatycznymi. 3. Błona mięśniowa. 4. Błona surowicza.

Perystaltyka przewodu pokarmowego

Pożywienie w jamie ustnej formuje się zwykle w małe grudki zwane kęsami. Kęsy są przesuwane wzdłuż przewodu dzięki falom skurczów mięśniówki. Skurcze te nazywane są ruchami robaczkowymi lub perystaltycznymiruchy perystaltyczne (robaczkowe)ruchami robaczkowymi lub perystaltycznymi. Mięśnie okrężne ściany przewodu pokarmowego kurczą się, zmniejszając średnicę danego odcinka (np. przełyku), a skurcze mięśni podłużnych powodują jego skrócenie.

RWPcM8Xl42vUq

Ilustracja przedstawia pracę mięśni podłużnych oraz okrężnych jelit podczas przesuwania się pokarmu wewnątrz jelita. Kęs jedzenia przesuwa się na rysunku wewnątrz jelita, w kierunku z lewej do prawej. Na kęs jedzenia działają od góry mięśnie podłużne od dołu mięśnie okrężne. Gdy jedna warstwa mięśni kurczy się, druga rozkurcza się i tak na przemian.

Na granicy niektórych odcinków przewodu pokarmowego warstwa mięśni okrężnych jest grubsza, tworząc zwieraczezwieraczzwieracze, kontrolujące przepływ pokarmu przez przewód pokarmowy. Zwieracze zamykają i otwierają odcinki między przełykiem a żołądkiem, między żołądkiem a dwunastnicą oraz w odbytnicy, na końcu przewodu pokarmowego.

Odcinki przewodu pokarmowego i ich funkcje

Zęby

U człowieka, podobnie jak u innych ssaków wyższych, pierwsze uzębienie tworzą tzw. zęby mleczne. Na uzębienie mleczne w każdym łuku zębowym (szczękowym – górnym i żuchwowym – dolnym) składają się:

• cztery siekacze (do odgryzania i przecinania kęsów pokarmu),

• dwa kły (do przebijania i rozgryzania twardszych pokarmów),

• cztery zęby trzonowe (do miażdzenia i rozcierania pokarmu).

Zazwyczaj między piątym a ósmym rokiem życia 20 zębów mlecznych zastępowanych jest przez 32 zęby stałe. W stałym, pełnym uzębieniu w każdym łuku zębowym występują:

• cztery siekacze, 

• dwa kły, 

• cztery zęby przedtrzonowe (wyrastają w miejscu mlecznych zębów trzonowych i służą do miażdzenia i rozdrabniania pokarmu);

• sześć stałych zębów trzonowych. 

Rozmieszczenie zębów w łuku zębowym opisuje tzw. wzór zębowy, w którym cyfry oznaczają poszczególne rodzaje zębów w połowie każdego z dwóch łuków zębowych.

Wzór uzębienia mlecznego człowieka (20)

Wzór uzębienia stałego człowieka (32)

R1QC8Z81UC1RV

Zdjęcie przedstawia górny łuk zębowy. Każda połowa łuku zawiera po 8 zębów człowieka. Widoczne jest podniebienie.

RNBSEOLCDNEE8

Zdjęcie przedstawia dolny łuk zębowy. Każda połowa łuku zawiera po 8 zębów człowieka. Widoczne jest kość żuchwy, w której zęby osadzone w dziąśle są.

RBE2h4Jj8Xs17

Zdjęcie przedstawia szczękę dziecka. Widoczne są dwa zestawy zębów w kości żuchwy. W pierwszej warstwie są to zęby mleczne, jest ich mniej niże przyszłych zębów stałych, które dopiero wyrosną. W warstwie zębów mlecznych przedstawiono zęby od 1 do 4. W drugim rzędzie, poniżej warstwy zębów mlecznych, widoczne są przyszłe zęby stałe. Jest ich więcej. W warstwie zębów stałych przedstawiono zęby od 1 do 7.

R64nX2tzt4E0J

Zdjęcie przedstawia szczękę dorosłego człowieka. Widoczne są kości żuchwy. W warstwie zębów przedstawiono zęby od 1 do 7. Widoczne są korzenie zębów w kości żuchwy.

Każdy ząb, niezależnie od kształtu i pełnionej funkcji, składa się z:

• korony;

• szyjki;

• korzenia zęba.

R6cMAi70cZlvZ

Zdjęcie przedstawia budowę anatomiczną zęba. Ząb składa się z korony, szyjki, oraz korzenia. Korona, czyli najbardziej zewnętrzna część zęba ma białą powierzchnię, na której znajduje się bruzda. Korona zbudowana jest z kilku wart. Najbardziej zewnętrzną stanowi szkliwo, kolejną zębina i ostatnia miazga. Ząb osadzony jest w dziąśle, przy którym tworzy się kieszonka dziąsłowa. Dalej na rysunku zęba widoczne jest lekkie przewężenie, to szyjka. Szyjka łączy się dalej z korzeniem zęba, który zazwyczaj ma postać dwóch odrębnych kanałów. Między korzeniami zęba znajduje się przegroda międzyzębodołowa. Korzenie zęba kończą się otworkiem szczytowym, przez który przebiega nerw i łączy się z nerwem i naczyniem zębodołowym kości (wyrostek zębodołowy). Wewnątrz korony zęba znajduje się komora, którą wypełniają włókna nerwowe, naczynia tętnicze i naczynia żylne. Biegną one z komory zęba przez kanały korzenia do nerwu i naczyń zębodołowych w kości szczęki.

Korona zęba pokryta jest z zewnątrz szkliwem zawierającym w głównej mierze sole mineralne, które nadają szkliwu wyjątkowo dużą twardość. Szyjka i korzeń zęba pokryte są natomiast cementem - rodzajem tkanki kostnej. Komorę i kanał zęba zajmują centralnie położona miazga oraz otaczająca ją zębina. Miazga jest jedyną żywą tkanką zęba, która jest bogato unaczyniona i unerwiona. Główną jej funkcją jest dostarczanie substancji odżywczych i tlenu niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania pozostałych tkanek zęba. Zębina stanowi większą część masy zęba, chroni miazgę i bierze udział w odbieraniu bodźców, np. temperaturowych (czucie zimna i ciepła) i bólowych. 

Gruczoły układu pokarmowego

Ślinianki

Wyróżnia się trzy pary gruczołów ślinowych: ślinianki przyuszne, podjęzykowe i podżuchwowe. Oprócz tego w błonie śluzowej podniebienia, policzków, warg i języka rozsiane są liczne, niewielkie gruczoły wydzielające ślinę. 

Wydzieliną gruczołów ślinowych jest ślina. Jest to bezbarwny płyn o prawie obojętnym pH (od 6,4 do 7,0), składający się z wody oraz małej ilości białek i soli mineralnych. W ślinie znajdują się enzymy trawienne rozpoczynające trawienie niektórych wielocukrów (np. skrobi) i tłuszczy występujących w postaci naturalnej emulsji (np. w śmietanie i mleku). Niektóre substancje, które rozpuszczają się w ślinie wywołują wrażenia smakowe. Ślina ułatwia przełykanie pokarmu i przesuwanie go do dalszych odcinków przewodu pokarmowego.

Wątroba

Wątroba składa się z czterech płatów, które zbudowane są z komórek wątrobowych – hepatocytów. Wątroba stanowi ok. 2‑3% masy ciała dorosłego człowieka, a jej większa część zlokalizowana jest w górnej części jamy brzusznej, pod przeponą, po prawej stronie.

RWVBmRrodymMi

Grafika przedstawia położenie wątroby oraz pęcherzyka żółciowego w ciele człowieka. Wątroba leży w prawym podżebrzu pod przeponą, częściowo przechodząc do górnego nadbrzusza i lewego podżebrza. Pod nią znajduje się pęcherzyk żółciowy.

Wątroba, nazywana również „centrum metabolicznym organizmu” jest narządem wielofunkcyjnym uczestniczącym w rozkładzie, syntezie i wydzielaniu różnych związków chemicznych.

Trzustka 

Trzustka znajduje się w górnej części jamy brzusznej, za żołądkiem. Jest gruczołem trawiennym oraz gruczołem dokrewnymgruczoł dokrewnygruczołem dokrewnym. 

Jako gruczoł trawienny trzustka produkuje i wydziela do dwunastnicy sok trzustkowy, który zawiera enzymy trawiące białka, tłuszcze, cukry oraz kwasy nukleinowe. 

R1Z437BBJTK12

Grafika przedstawia położenie pęcherzyka żółciowego względem wątroby, trzustki i dwunastnicy. Pęcherzyk żółciowy znajduje się pod wątrobą. Przewód żółciowy dochodzi do dwunastnicy oraz trzustki, zlokalizowanych poniżej pęcherzyka.

Jako gruczoł dokrewny, trzustka wydziela do krwi hormonyhormonyhormony regulujące poziom cukru we krwi. Hormony te produkowane są w skupiskach komórek tworzących wysepki trzustkowe (wyspy Langerhansa). Komórki alfa (αalfa) wysepek trzustkowych produkują glukagonglukagonglukagon, natomiast komórki beta (βbeta) – insulinęinsulinainsulinę.

R1Ar84eKBk50Q

Grafika przedstawia wyspę Langerhansa u myszy, zwizualizowaną za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego. Na czerwono wybarwiona jest insulina, pokryta zabarwionymi na niebiesko jądrami komórkowymi. Wyglądem przypomina truskawkę. Na zielono zaznaczono macierz pozakomórkową, mającą formę długiej nici pokrytej przez nieregularnie rozłożone jądra komórkowe. Również poza wymienionymi wcześniej strukturami rozrzucone są luźno jądra komórkowe.

Podsumowanie

• Układ pokarmowy człowieka składa się z przewodu pokarmowego oraz gruczołów trawiennych. Jego zadaniem jest pobieranie pokarmu, rozdrabnianie, trawienie i wchłanianie składników odżywczych.

• Przewód pokarmowy budują: jama ustna, gardło, przełyk, żołądek, jelito cienkie i grube, odbyt.

• W jamie ustnej znajdują się ślinianki. Wytwarzana przez nie ślina zawiera enzymy trawienne rozkładające niektóre wielocukry i tłuszcze.

• W jamie ustnej znajdują się zęby. Ich funkcją jest mechaniczne rozdrabnianie pokarmu, co ułatwia działanie enzymów trawiennych w dalszych odcinkach przewodu pokarmowego. Każdy ząb składa się z korony, szyjki i korzenia. Zęby zbudowane są głównie z twardych tkanek – szkliwa, zębiny i cementu. U małych dzieci jest 20 zębów mlecznych. U dorosłego człowieka znajdują się 32 zęby stałe: siekacze, kły, przedtrzonowe i trzonowe.

• Gardło i przełyk – odpowiadają za transport pokarmu do dalszych części przewodu pokarmowego. 

• Żołądek – wydziela kwas solny (ułatwia trawienie i niszczy bakterie) i enzymy trawiące białka i tłuszcze.

• Jelito cienkie zbudowane jest z dwunastnicy, jelita czczego i krętego. W dwunastnicy odbywa się zasadnicze trawienie białek, tłuszczy, cukrów i kwasów nukleinowych. Główną funkcją jelita czczego i krętego jest wchłanianie składników pokarmowych uzyskanych po strawieniu pokarmu.

• Jelito grube - odpowiada za wchłanianie wody i soli mineralnych. Jest zasiedlone przez liczne bakterie jelitowe odpowiedzialne za fermentację niestrawionych resztek, syntezę niektórych witamin (np. K, część z grupy B) oraz ochronę przed bakteriami patogennymi.

• Do gruczołów trawiennych należą ślinianki, wątroba i trzustka.

• Ślinianki wytwarzają ślinę, która m.in. zawiera enzymy trawiące niektóre wielocukry i tłuszcze.

• Trzustka – produkuje sok trzustkowy z enzymami trawiącymi białka, cukry, tłuszcze i kwasy nukleinowe. Trawienie przy udziale enzymów trzustkowych zachodzi w dwunastnicy. Trzustka pełni również funkcje gruczołu dokrewnego wydzielając hormony regulujące poziom cukru we krwi.

• Wątroba – wytwarza żółć, która w dwunastnicy emulguje tłuszcze (rozbija je na drobne kropelki, co ułatwia działanie enzymom trawiennym).

Ćwiczenia utrwalające