Przyjmowanie pokarmów
Kontrolę nad ilością spożywanych pokarmów pełnią ośrodki pokarmowe w podwzgórzu - ośrodek głodu - wyzwala mechanizm poszukiwania zdobywania i przyjmowania pokarmów; drugi - ośrodek sytości - hamuje apetyt.
Zasadniczym czynnikiem wpływającym na pobudliwość ośrodków pokarmowych jest leptyna, hormon białkowy wydzielany przez komórki tłuszczowe (adipocyty) działająca jak „czynnik sytości”. Spożyte i wchłonięte w przewodzie pokarmowym składniki pokarmowe pobudzają adipocyty do wydzielania leptyny bezpośrednio i pośrednio poprzez insulinę z wysp trzustkowych. Leptyna na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego poprzez ośrodki pokarmowe w podwzgórzu hamuje przyjmowanie pokarmów i tym samym hamuje magazynowanie energii w tkance tłuszczowej.
Wydzielanie śliny
Zetknięcie się pokarmu z powierzchnią błony śluzowej jamy ustnej powoduje wydzielanie śliny na drodze odruchu bezwarunkowego. Ślina i inne soki trawienne mogą wydzielać się na sam widok lub zapach pokarmu. Ślina jest wydzielana do jamy ustnej przez trzy parzyste gruczoły: śliniankę podjęzykową, śliniankę podżuchwową i śliniankę przyuszną.
Połykanie
Dzieli się na trzy fazy:
ustno-gardłowa - faza dowolna i polega na przesunięciu kęsa z jamy ustnej do gardła, uczestniczą mięsnie języka i policzków
gardłowo-przełykowa - faza odruchowa, mięsień zwieracz górny gardła początkowo rozkurcza się przepuszczając kęs. Następnie kurczy się i rozpoczyna falę perystaltyczną przesuwającą kęs wzdłuż gardła i przełyku.
przełykowo-żołądkowa - faza odruchowa, kęs przesuwany przez falę perystaltyczną zbliża się do wpustu, wywołuje jego rozkurcz i dostaje się do jamy żołądka.
Żołądek
Spełnia w organizmie człowieka trzy zasadnicze funkcje:
gromadzi i przechowuje spożywane pokarmy
trawi pokarmy
wyjaławia pokarmy
Trawienie pokarmów w żołądku
Pokarmy wypełniające cześć środkową żołądka, niestykające się z błoną śluzową, są trawione początkowo przez Ralpha-amylazę ślinową. Zmieszanie się treści pokarmowej z sokiem żołądkowym rozpoczyna właściwe trawienie w żołądku.
Kwas solny powstaje w kanalikach wewnątrz komórek okładzinowych gruczołów błony śluzowej pod wpływem histaminy. Jony wodorowe powstające w czasie dysocjacji kwasu węglowego są aktywnie wydzielane do światła kanalików komórkowych. Jednocześnie z jonami wodorowymi wydzielane są jony chlorowe i w świetle kanalików tworzy się kwas solny.
W komórkach głównych gruczołów błony śluzowej żołądka znajdują się w cytoplazmie ziarnistości zawierające pepsynogen - nieczynny enzym proteolityczny, który pod wpływem kwasu solnego zamienia się na aktywny enzym - pepsynę.
Komórki dodatkowe gruczołów błony śluzowej wydzielają śluz, który zabezpiecza ściany żołądka przed działaniem kwasu solnego i enzymów.
Pepsyna zawarta w soku żołądkowym rozkłada duże cząsteczki białek na mniejsze cząsteczki polipeptydów.
Motoryka żołądka
Pusty żołądek w kilka lub kilkanaście godzin po opróżnieniu wykazuje okresowo występujące silne skurcze błony mięśniowej - skurcze głodowe. Po dostaniu się pierwszych porcji pokarmu do żołądka następuje chwilowy rozkurcz mięśni ścian żołądka. Następnie skurcze błony mięśniowej powracają i przyczyniają się zarówno do mieszania się treści pokarmowej z sokiem żołądkowym, jak i do opróżnienia się żołądka. Wyróżnia się dwa rodzaje aktywności ruchowej błony mięśniowej żołądka:
nasilenie i osłabienie napięcia całej błony mięśniowej żołądka występujące naprzemiennie, z czym wiążą się wahania ciśnienia w jamie żołądka
skurcze perystaltyczne rozpoczynające się w okolicy części wpustowej i przesuwające się wzdłuż ścian żołądka aż do odźwiernika
W części wpustowej żołądka średni, co 20 sekund występuje skurcz warstwy okrężnej, który posuwa się wzdłuż ścian w postaci fali perystaltycznej i dochodząc do odźwiernika, powoduje jego otwarcie i przejście z żołądka do dwunastnicy płynnej treści żołądkowej.
Fala perystaltyczna, przesuwając się wzdłuż ścian żołądka, po dotarciu do części odźwiernikowej staje się znacznie silniejsza dzięki skurczowi grubszej warstwy mięsni w tej części żołądka. Silny ucisk wywierany przez skurczona ścianę tej części żołądka przenosi się na treść wypełniającą jamę odźwiernikową. Następuje wyciśnięcie treści płynnej do dwunastnicy przez otwierający się odźwiernik i cofnięcie treści stałej do jamy żołądka.
Regularne występowanie skurczów perystaltycznych wyzwalane jest przez rozrusznik, który tworzą komórki mięśniowe gładkie warstwy podłużnej błony mięśniowej żołądka znajdujące się w sąsiedztwie krzywizny większej.
Kontrola motoryki żołądka
Na skurcze toniczne błony mięśniowej i perystaltykę żołądka mają wpływ czynniki nerwowe i humoralne. Czynniki hamujące na drodze odruchowej i humoralnej perystaltykę żołądka i zwalniające jego opróżnianie to:
rozciągnięcie ścian dwunastnicy przez pokarm przechodzący z żołądka, czemu towarzyszy zmniejszenie wartości pH w dwunastnicy
zawartość kwasów tłuszczowych, częściowo strawionych białek i węglowodanów w treści pokarmowej przechodzącej do dwunastnicy
sekretyna i cholecystokinina powstające w dwunastnicy
wysokie ciśnienie osmotyczne treści żołądkowej dostającej się do dwunastnicy
Kontrola wydzielania soku żołądkowego
Wydzielanie soku żołądkowego dzieli się na trzy fazy, które w warunkach fizjologicznych występują często prawie jednocześnie i zachodzą na siebie. Są to:
faza głowowa
faza żołądkowa
faza jelitowa
W fazie głowowej występuje wydzielanie soku żołądkowego pod wpływem impulsów biegnących przez nerwy błędne. W tej fazie uczestniczą zarówno odruchy warunkowe jak i bezwarunkowe.
W fazie żołądkowej na skutek podrażnienia błony śluzowej przez pokarm wypełniający żołądek zachodzi odruchowe, jak i bezpośrednie oddziaływanie na komórki dokrewne G znajdujące się w błonie śluzowej żołądka. Wydzielają one do krwi gastrynę. Krążąc we krwi gastryna pobudza do wydzielania gruczoły błony śluzowej żołądka.
W fazie jelitowej pod wpływem treści pokarmowej przechodzącej z żołądka do dwunastnicy, na drodze nerwowej i humoralnej zachodzi zarówno pobudzanie jak i hamowanie czynności żołądka. Wytwarzana w dwunastnicy gastryna i cholecystokinina pobudzają wydzielanie soku żołądkowego, natomiast sekretyna działa hamująco.
Hormony wydzielane przez gruczoły dokrewne mają również wpływ na wydzielanie soku żołądkowego. Hormony kory nadnerczy (glikokortykoidy) zwiększają wydzielanie soku żołądkowego, natomiast hormony rdzenia nadnerczy (adrenalina i noradrenalina) hamują jego wydzielanie.
Jelito cienkie
Stanowi niezbędny odcinek przewodu pokarmowego. Treść pokarmowa jest tam trawiona do składników prostych, które są w tym odcinku wchłaniane do krwi.
Motoryka jelita cienkiego
Błona mięśniowa jelita cienkiego wykazuje:
okresowe zmiany napięcia
skurcze odcinkowe zaznaczające się okresowym pojawianiem się i zanikaniem okrężnych przewężeń jelita
skurcze perystaltyczne
Skurcze perystaltyczne rozpoczynają się w dwunastnicy i przesuwają się w postaci fali perystaltycznej z różną prędkością przez kolejne odcinki jelita cienkiego i grubego aż do odbytnicy. Fala perystaltyczna w postaci przesuwającego się okrężnego skurczu błony mięśniowej jest zasadniczym czynnikiem zapewniającym przesuwanie się treści jelitowej w kierunku od żołądka do odbytnicy.
Treść jelitowa przesuwana przez fale perystaltyczne gromadzi się w części jelita krętego w pobliżu jego połączenia z jelitem ślepym. Zastawka krętniczo-kątnicza jest zamknięta i nie przepuszcza treści jelitowej do jelita ślepego. Po podniesieniu się ciśnienia w jelicie krętym w pobliży zastawki treść jelitowa zaczyna przechodzić do jelita ślepego. Przechodzenie treści żołądkowej do dwunastnicy powoduje błyskawiczne ruchy perystaltyczne jelita cienkiego, jednoczesne otwieranie się zastawek krętniczo-kątniczej i opróżnianie jelita krętego z treści jelitowej. Otwieranie się zastawki z chwilą rozpoczęcia opróżniania się żołądka nosi nazwę odruchu żołądkowo-krętniczego, który powstaje za pośrednictwem nerwów błędnych.
Kontrola motoryki jelita cienkiego
W czasie trawienia pokarmów występują zarówno skurcze błony mięśniowej jelita, jak i ruchy kosmków. Ruchy kosmków polegają na ich skracaniu i wydłużaniu.
Impulsacja przewodzona przez nerwy błędne i nerwy współczulne wywiera wpływ za pośrednictwem neuronów splotów jelitowych. Impulsacja nerwu błędnego nasila skurcze błony mięśniowej jelita i ruchy kosmków, przewodzona przez nerwy współczulne zaś ma działanie hamujące.
Trawienie w jelicie cienkim
W trawieniu treści wypełniającej jelito cienkie biorą udział:
sok jelitowy
sok trzustkowy
żółć
Wydzielanie soku jelitowego
Znajdujące się w błonie śluzowej jelita cienkiego gruczoły jelitowe wytwarzają sok jelitowy, zawierający enzymy trawienne rozkładające związki znajdujące się w treści jelitowej do składników prostych, wchłanialnych. W soku jelitowym występują:
aminopeptydazy rozkładające peptydy do aminokwasów
enzymy rozkładające kwasy nukleinowe do pentozy, zasad purynowych i pirymidynowych oraz kwasu fosforowego
enzymy rozkładające wielocukry i dwucukry do jednocukrów
lipaza hydrolizująca tłuszcze obojętne do kwasów tłuszczowych i glicerolu
Sok jelitowy ma odczyn słabo zasadowy lub zasadowy.
Wydzielanie soku trzustkowego
Sok trzustkowy (odczyn zasadowy) jest wydzieliną zewnętrzną trzustki, która przez przewód trzustkowy i bańkę wątrobowo-trzustkową dostaje się do dwunastnicy. Sok trzustkowy zawiera:
trypsynogen i chymotrypsynogen - nieaktywne enzymy proteolityczne
rybonukleazę i deoksyrybonukleazę - enzymy trawiące kwasy nukleinowe
alpha-amylazę - enzym rozkładający wielocukry do dwucukrów
lipazę - enzym hydrolizujący tłuszcze roślinne i zwierzęce do kwasów tłuszczowych i glicerolu
Kontrola wydzielania soku trzustkowego
Trzustka wydziela sok trzustkowy zarówno pod wpływem impulsów nerwowych, jak i czynników humoralnych. Wyróżnia się trzy fazy wydzielania:
głowową
żołądkową
jelitową
Sok trzustkowy zaczyna wydzielać się na drodze odruchowej już wtedy, kiedy pokarm znajduje się w jamie ustnej. Nerwem wydzielniczym dla trzustki jest nerw błędny.
Opróżnianie się żołądka i przechodzenie treści żołądkowej do dwunastnicy wywołuje wydzielanie do krwi przez błonę śluzową do dwunastnicy cholecystokininy, która krążąc we krwi pobudza komórki trzustki do wydzielania soku trzustkowego bogatego w enzymy.
Sekretyna po dostaniu się za pośrednictwem krwi do trzustki pobudza ją do wydzielania dużych ilości soku trzustkowego ubogiego w enzymy, ale o znacznej zawartości wodorowęglanów.
Sekretyna zwiększa również wydzielanie żółci, hamuje skurcze błony mięśniowej żołądka i hamuje wydzielanie kwasu solnego przez gruczoły błony śluzowej żołądka.
Wydzielanie żółci
W czasie trawienia pokarmów w jelicie cienkim żółć wytwarzana przez komórki wątrobowe odpływa od dwunastnicy przez przewodziki żółciowe, przewód wątrobowy prawy i lewy, przewód wątrobowy wspólny, przewód żółciowy wspólny i bańkę wątrobowo-trzustkową. W okresach pomiędzy trawieniem pokarmów mięsień zwieracz bańki wątrobowo-trzustkowej jest skurczony i żółć gromadzi się w pęcherzyku żółciowym.
W czasie opróżniania się żołądka do dwunastnicy występuje odruchowy rozkurcz mięśnia zwieracza bańki i jednoczesny skurcz błony mięśniowej pęcherzyka żółciowego. Następnie tworząca się w błonie śluzowej dwunastnicy i krążąca we krwi cholecystokinina wywołuje również skurcz błony mięśniowej pęcherzyka i jego opróżnianie się z żółci odpływającej do dwunastnicy.
Udział żółci w trawieniu
Komórki wątrobowe wydzielają kwasy żółciowe w postaci związanej z tauryną lub glicyną jako np., kwasy taurocholowe i glikocholowe. W przewodach żółciowych następuje tworzenie się odpowiednich soli po związaniu się tych kwasów z sodem lub potasem. Sole kwasów żółciowych wydzielone do światła jelita:
zmniejszają napięcie powierzchniowe
łączą się z produktami liolizy: kwasami tłuszczowymi o długich łańcuchach i monoglicerydami
aktywują lipazę - enzym hydrolizujący tłuszcze
Jelito grube
Treść jelita cienkiego przedostaje się do jelita ślepego, części początkowej jelita grubego w momencie otwierania się zastawki krętnico-kątniczej. Zastawka otwiera się wtedy, kiedy przechodzi przez nią fala perystaltyczna. Występuje to zwłaszcza w okresie opróżniania się żołądka. W jelicie grubym zachodzą cztery zasadnicze procesy:
woda zawarta w treści jelita grubego jest zwrotnie wchłaniana
wchłaniane SA elektrolity, witaminy i aminokwasy
formowany jest kał i niestrawione produkty są tam czasowo magazynowane
drobnoustroje stale się mnożą, wytwarzając zarówno związki niezbędne dla organizmu jak i toksyczne
Gruczoły błony śluzowej jelita grubego nie wytwarzają enzymów trawiennych. Jedyną ich wydzieliną jest śluz.
Oddawanie kału
Treść jelita grubego przesuwana do odbytnicy zawiera: wodę, błonnik, ciała bakterii, sole mineralne, tłuszcze, złuszczone komórki nabłonka jelita cienkiego i jelita grubego oraz śluz. Kał wypełniający odbytnicę rozciąga jej ściany i może dojść na drodze odruchu do mimowolnego oddawania kału, w późniejszym okresie życia wykształca się w obrębie wyższych pięter ośrodkowego układu nerwowego mechanizm kontrolujący oddawanie kału.
Podrażnienie receptorów w ścianie odbytnicy odbierane jest przez ośrodek w części krzyżowej rdzenia kręgowego, który z kolei za pośrednictwem przywspółczulnych nerwów trzewnych miednicznych zmniejsza napięcie mięśnia gładkiego - mięśnia zwieracza wewnętrznego odbytu i rozkurcza mięsień poprzecznie prążkowany - zwieracz wewnętrzny odbytu - unerwiany przez nerw sromowy. Jednocześnie z rozluźnieniem obu zwieraczy występują skurcze przepony i mięśni brzucha, ciśnienie w jamie brzusznej wzrasta i kał usuwany jest na zewnątrz.
Hormony żołądkowo - jelitowe
Są wydzielane przez komórki rozsianego układu wydzielania wewnętrznego występujące w błonie śluzowej żołądka i jelit. Mają budowę peptydową i krążą we krwi, tak jak hormony wydzielane przez gruczoły dokrewne, lub też działają miejscowo.
Hormony żołądkowo-jelitowe można podzielić na dwie grupy, mając na uwadze ich budowę chemiczną i właściwości.
gastryna i cholecystokinina
sekretyna, glukagon, peptyd glukagonopodobny, wazoaktywny peptyd jelitowy i peptyd hamujący czynność żołądka
Gastryna
Zasadniczy hormon kontrolujący motorykę żołądka i jelit oraz wydzielanie soku żołądkowego i jelitowego. Wydzielają ją komórki G wewnątrzwydzielnicze błony śluzowej żołądka i jelit.
Pobudza najsilniej wydzielanie soku żołądkowego. W mniejszym stopniu pobudza gruczoły w błonie śluzowej jelita cienkiego do wydzielania soku jelitowego, komórki wewnątrzwydzielnicze trzustki do wydzielania soku trzustkowego i komórki wątrobowe do wydzielania żółci. Nasila również motorykę żołądka i jelit oraz skurcze ścian pęcherza żółciowego.
Cholecystokinina
Wytwarzana jest przez komórki I wewnątrzwydzielnicze błony śluzowej dwunastnicy i początkowych odcinków jelita czczego.
Pobudza wydzielanie soku trzustkowego, w mniejszym stopniu soku żołądkowego, soku jelitowego i żółci. Silnie kurczy ścianę pęcherzyka żółciowego i rozkurcza mięsień zwieracz bańki wątrobowo-trzustkowej, wzmaga perystaltykę jelit, hamuje zaś perystaltykę żołądka.
Sekretyna
Wydzielana jest do krwi przez komórki S wewnątrzwydzielnicze błony śluzowej dwunastnicy i jelita cienkiego pobudzone przez bardzo kwaśną treść żołądkową dostającą się do dwunastnicy. Jest hormonem silnie pobudzającym trzustkę do wydzielania dużych ilości zasadowego soku trzustkowego oraz wątrobę do wydzielania żółci. Hamuje perystaltykę żołądka i jelit.
Wchłanianie w przewodzie pokarmowym
Substancje odżywcze, po ich rozłożeniu do związków prostych przez enzymy soków trawiennych, oraz woda, witaminy i sole mineralne są wchłaniane do krwi lub chłonki. Mechanizm wchłaniania polega na dyfuzji lub aktywnym transporcie. Odcinkiem przewodu pokarmowego, w którym najwięcej wchłania się składników pokarmowych, jest jelito czcze.
Związki dobrze rozpuszczalne w tłuszczach mogą być wchłaniane z każdego odcinka przewodu pokarmowego. Cząsteczki o średnicy mniejszej lub równej średnicy porów i ładunku elektrycznym obojętnym lub ujemnym dyfundują zgodnie z gradientem stężeń. Do tych związków należy woda.
Związki o średnicy większej od średnicy porów wchłaniają się na zasadzie dyfuzji ułatwionej lub transportu aktywnego dzięki przejściowemu wiązaniu się z nośnikiem znajdującym się w błonie komórkowej enterocytów. Enterocyty mogą również wchłaniać niektóre duże cząsteczki na zasadzie pinocytozy.
Czynność wątroby
Wątroba zbudowana jest z komórek miąższowych - hepatocytów, z komórek siateczkowo-śródbłonkowych gwiaździstych i z komórek nabłonka dróg żółciowych. Hepatocyty to komórki gruczołowe zewnątrz i wewnątrzwydzielnicze. Komórki siarczkowo-śródbłonkowe gwiaździste wyścielające zatoki żylne w zrazikach wątroby są komórkami żernymi. Wychwytują z krwi fragmenty komórek, rozpadające się krwinki czerwone oraz pośredniczą w wymianie składników pomiędzy krwią przepływająca przez zatoki i hepatocytami. Wątroba pełni w organizmie funkcje:
filtru zarówno dla związków wchłoniętych z przewodu pokarmowego do krwi, jak i dla związków uwolnionych do krwi w innych układach i narządach
wewnątrzwydzielniczą związaną z powstawaniem żółci i jej wydzielaniem do dwunastnicy
wewnątrzwydzielniczą polegającą na wydzielaniu do krwi i chłonki ich składników
magazynu związków niezbędnych dso prawidłowego funkcjonowania organizmu
Składnikiem magazynowanym w największych ilościach w wątrobie jest glikogen. Zwiększenie stężenia glukozy we krwi sprzyja magazynowaniu się glikogenu w wątrobie. Zmniejszeni stężenia glukozy we krwi powoduje glikolizę i przechodzenie glukozy z wątroby do krwi.
1