Jak trawiony jest pokarm?

Odżywianie polega na zaopatrywaniu komórek w składniki odżywcze. Jakie przemiany musi przejść kęs kanapki, by zasilić komórki? Czy wystarczy, by trafił do żołądka? Jaką drogą dotrze z układu pokarmowego do potrzebujących energii i składników odżywczych komórek mózgu, mięśni i pozostałych narządów?

R1NyZHcw7jJs3

Ilustracja przedstawia białą miskę z rosołem. W rosole widoczne: kawałki mięsa, makaron, pokrojony szczypiorek, dwa plasterki marchewki oraz natka pietruszki.

1. Funkcje układu pokarmowego

W przewodzie pokarmowym pożywienie jest trawione do postaci przyswajalnej przez komórki, a następnie wchłaniane. Mechaniczne trawienietrawienie mechaniczneMechaniczne trawienie pokarmu rozpoczyna się w jamie ustnej i polega na rozdrabnianiu jego porcji. Dzięki temu enzymy uczestniczące w procesach trawienia chemicznego mają do nich lepszy dostęp. Trawienie chemicznetrawienie chemiczneTrawienie chemiczne to enzymatyczny (chemiczny) rozkład składników pokarmu, podczas którego złożone związki organiczne zostają rozłożone do związków prostych, przyswajalnych przez organizm. Enzymy trawienneenzymy trawienneEnzymy trawienne są wydzielane przez komórki wydzielnicze:

• ślinianek,

• ścian żołądka,

• trzustki,

• ściany jelita cienkiego.

Strawiony pokarm w postaci gotowych do wykorzystania przez komórki prostych związków chemicznych: aminokwasów, cukrów prostych, glicerolu i kwasów tłuszczowych jest wchłaniany przez komórki jelita do naczyń krwionośnych i limfatycznych. Za ich pośrednictwem dociera do wątroby, a następnie do wszystkich tkanek ciała. Niestrawione resztki pokarmu są wydalane na zewnątrz w formie kału. Układ pokarmowy, wypełniając swoje funkcje, współdziała z innymi układami organizmu.

RjM7hCgtS1nDG

Schemat blokowy. W środku zapis pobieranie i żucie pokarmu, od którego odchodzą 4 strzałki. Prowadzą one do napisów: rozpoznawanie rodzaju i jakości pokarmu za pomocą receptorów smaku i węchu należących do układu nerwowego; żucie kęsów realizowane przez mięśnie twarzy i żuchwę będącą częścią układu ruchu; pobieranie pokarmu jako odruch (ssanie) i świadoma decyzja kierowane przez układ nerwowy; unieszkodliwienie niektórych czynników chorobotwórczych znajdujących się w pokarmie przez komórki układu odpornościowego.

2. Trawienie chemiczne

Trawienie chemiczne zachodzi pod wpływem enzymów trawiennych. Są to substancje działające we wnętrzu układu pokarmowego, które przy udziale wody umożliwiają rozkład złożonych związków chemicznych, takich jak cukry złożone, tłuszcze i białka na prostsze cząsteczki.

Trawienie w jamie ustnej

W jamie ustnej rozpoczyna się proces rozkładu cukrów złożonych (skrobia, glikogen) do cukrów prostych. Dzieje się to za sprawą zawartego w ślinie enzymu – amylazy ślinowejamylaza ślinowaamylazy ślinowej. Działa ona na pokarm jeszcze podczas jego wędrówki w przełyku. Mimo to czas jej odziaływania jest krótki, więc cukry nie ulegają tu całkowitemu rozkładowi.

Trawienie w żołądku

Komórki ścian żołądka wydzielają sok żołądkowy, który oprócz kwasu solnego zawiera enzym trawiący białka – pepsynępepsynapepsynę, która jest wydzielana w formie nieaktywnego enzymu pepsynogenu. PepsynogenpepsynogenPepsynogen w żołądku w obecności kwasu solnego ulega aktywacji do pepsyny, która tnie długie cząsteczki białek na mniejsze fragmenty. Zarówno kwas solny, jak i pepsyna mogą się okazać niebezpieczne dla żołądka, którego tkanki zbudowane są z białek. Z tego powodu kwas solny wydzielany jest tylko pod wpływem pokarmu drażniącego ściany żołądka, a enzymy trawienne działają głównie w obecności kwasu solnego.

Trawienie w dwunastnicy

W dwunastnicy, która jest częścią jelita cienkiego, trawione są białka, cukry i tłuszcze. Produkowana przez wątrobę żółćżółćżółć jest magazynowana i zagęszczana w pęcherzyku żółciowym. 

Trzustka wydziela sok trzustkowy, który ze względu na swój zasadowy charakter (7,1–8,4) neutralizuje kwaśną treść pokarmową dostającą się z żołądka do dwunastnicy, co zapewnia optymalne warunki (pH) dla działania enzymów. Sok trzustkowy zawiera np. amylazę trzustkowąamylaza trzustkowaamylazę trzustkową (rozkładającą cukry), lipazę trzustkowąlipazalipazę trzustkową (rozkładającą tłuszcze) i trypsynętrypsynatrypsynę, która tnie łańcuchy białek na krótsze, peptydy, a potem inne enzymy trawią je, dzieląc na jeszcze krótsze cząsteczki. Końcowym produktem trawienia białek są aminokwasy.

Pod wpływem treści pokarmowej, jelito cienkie produkuje sok jelitowy zawierający szereg enzymów, które odpowiadają za końcowy rozkład składników pokarmowych.

3. Wchłanianie, wykorzystywanie, magazynowanie składników pokarmowych

Pokarm przebywa w dwunastnicy wystarczająco długo, by większość związków o dużych cząsteczkach została ostatecznie strawiona do cukrów prostych, aminokwasów, glicerolu i kwasów tłuszczowych. Płynna treść pokarmowa trafia do dalszej jelita cienkiego, która opleciona jest bardzo gęstą siecią naczyń krwionośnych i limfatycznych. Tam produkty trawienia są wchłaniane przez ścianę jelita i ściany naczyń do krwi i limfy.

RdsNh7Sk0F3pb

Schemat przedstawiający trawienie chemiczne w przewodzie pokarmowym. Schemat rozpoczyna się od jamy ustnej, od napisu cukry złożone prowadzi strzałka, nad którą znajduje się napis ślina, do napisu cukry proste. Od jamy ustnej strzałka prowadzi do żołądka. Od napisu białka (długie łańcuchy) prowadzi strzałka do napisu białka (krótkie łańcuchy). Nad strzałką znajduje się napis kwas solny uaktywnia enzymy. Od żołądka strzałka prowadzi do jelita cienkiego. Pod napisem wątroba znajduje się napis duże krople tłuszczu, od którego poprowadzono strzałkę z napisem żółć do napisu drobne krople tłuszczu. Poniżej znajduje się napis trzustka, pod którym znajduje się napis cukry złożone, białka, tłuszcze od którego poprowadzono strzałkę do napisu cukry proste, aminokwasy, kwasy tłuszczowe, glicerol. Nad strzałką znajduje się napis sok trzustkowy, pod nią sok jelitowy. Od napisu cukry proste, aminokwasy, kwasy tłuszczowe, glicerol strzałka prowadzi do owalu z napisem wchłanianie strawionego pokarmu. Od jelita cienkiego strzałka prowadzi do jelita grubego. Od napisu niestrawione resztki pokarmu prowadzi strzałka do napisu masy kałowe. Nad strzałką znajduje się napis mikroorganizmy, pod nią napis fermentacja. Od jelita grubego strzałka prowadzi do napisu wydalanie kału.

Naczynia krwionośne kosmków jelitowych wchłaniają glukozę i aminokwasy, które następnie trafiają do wątroby i dalej do komórek ciała jako materiał energetyczny. Nadmiar glukozy jest w wątrobie i mięśniach przekształcany w glikogen, cukier zapasowy, i tam magazynowany. Do naczyń krwionośnych dostają się również sole mineralne i witaminy rozpuszczalne w wodzie. Powstałe z rozkładu tłuszczów kwasy tłuszczowe i glicerol ze światła jelita przechodzą do naczyń limfatycznych, a następnie do krwi, z którą płyną do komórek ciała. Tam wykorzystywane są do budowy błon komórkowych oraz jako materiał energetyczny. Nadmiar tłuszczu odkłada się w komórkach tłuszczowych. Wraz z tłuszczami do limfy przechodzą również witaminy rozpuszczalne w tłuszczach.

RMEXg6Dg6Tbip

Ilustracja przedstawia schematycznie drogę strawionego pokarmu do komórek ciała. Na tle trzech szarych kół narządy człowieka. Od lewej kosmki jelitowe w przekroju. Tu do żył i naczyń limfatycznych wchłaniane są składniki pokarmowe. Od kosmka błękitna żyłka biegnie do wątroby, podpisana jako żyła wrotna. Z wątroby żyłami krew dociera do serca. Różowe strzałki nad łukiem aorty wskazują, że składniki pokarmowe wchłonięte w jelitach trafiają do komórek ciała.

4. Wydalanie niestrawionych resztek

Enzymy trawienne nie potrafią rozłożyć niektórych składników pokarmu. Należy do nich na przykład błonnik, składnik pokarmów roślinnych. Takie niestrawione resztki pokarmowe zostają przesunięte do jelita grubego. Zasiedla je wiele gatunków bakterii, które żywią się resztkami i rozkładają je w procesach fermentacjifermentacjafermentacji. Bakterie stanowią ok. 80 % masy kału wydalanego na zewnątrz przez otwór odbytowy zaopatrzony w mięsień zwieracz. W jelicie grubym z płynnej masy odzyskiwana jest woda, sole mineralne, witaminy.

Podsumowanie

• W przewodzie pokarmowym zachodzi rozdrabnianie pokarmu, trawienie chemiczne oraz wchłanianie.

• W jamie ustnej zachodzi wstępne trawienie chemiczne cukrów złożonych.

• W kwaśnym środowisku żołądka zapoczątkowany zostaje proces trawienia białek.

• W dwunastnicy będącej częścią jelita cienkiego zachodzi intensywne trawienie cukrów, białek oraz tłuszczów.

• Produkty trawienia cukrów, białek i tłuszczów są wchłaniane w jelicie cienkim.

• W jelicie grubym zachodzi intensywne wchłanianie wody i zagęszczanie mas kałowych.

• Niestrawione składniki pokarmowe usuwane są z organizmu w postaci kału.

• Enzymy trawienne umożliwiają rozkład złożonych związków chemicznych (cukrów złożonych, tłuszczy i białek) na prostsze cząsteczki.

• Amylazy odpowiadają za proces rozkładu cukrów złożonych do cukrów prostych.

• Sok żołądkowy wydzielany przez komórki ścian żołądka zawiera m.in. pepsynę, która rozkłada białka na krótsze łańcuchy.

• Wydzielana przez wątrobę żółć rozbija tłuszcz na mniejsze krople łatwiej dostępne dla enzymów rozkładających tłuszcze – lipazy.

• Trzustka wydziela sok trzustkowy, a  jelito – sok jelitowy,  odpowiadający za końcowy rozkład składników pokarmowych.

• Krew transportuje z jelita cienkiego składniki pokarmowe i dostarcza je do komórek ciała.

Słownik

Zadania