Травна система

Індекс статей

Травна система
Тонка кишка/кишечник
Велика кишка/кишечник або товста кишка
Травні соки
Поглинання поживних речовин
Як контролюється травлення
Усі сторінки

Травна система являє собою низку порожнистих органів, з’єднаних у довгу звивисту трубку від рота до заднього проходу (див. Рисунок 1). Усередині цієї трубки знаходиться підкладка, яка називається слизова. У ротовій порожнині, шлунку та тонкому кишечнику слизова оболонка містить крихітні залози, які виробляють соки, що сприяють перетравленню їжі.

Два тверді органи, печінка і підшлункова залоза, виробляють травні соки, які через маленькі трубочки потрапляють в кишечник. Крім того, частини інших систем органів (наприклад, нерви та кров) відіграють важливу роль у травній системі.

Чому травлення важливо

Коли ми їмо такі речі, як хліб, м'ясо та овочі, вони не мають такої форми, яку організм може використовувати як живлення. Наша їжа та напої повинні бути перетворені на менші молекули поживних речовин, перш ніж вони зможуть всмоктуватися в кров і переноситися в клітини по всьому тілу. Травлення - це процес, за допомогою якого їжа та напої розбиваються на найдрібніші частини, щоб тіло могло використовувати їх для побудови та живлення клітин та забезпечення енергією.

Як засвоюється їжа

Травлення передбачає змішування їжі, її рух по травному тракту та хімічний розпад великих молекул їжі на менші молекули. Травлення починається в роті, коли ми жуємо і ковтаємо, а завершується в тонкому кишечнику. Хімічний процес дещо різниться для різних видів їжі.

Рух їжі через систему

Великі порожнисті органи травної системи містять м’язи, що дозволяють їх стінкам рухатися. Рух стінок органу може рухати їжу та рідину та змішувати вміст у кожному органі.

Типовий рух стравоходу, шлунка та кишечника називається перистальтикою. Дія перистальтики виглядає як океанська хвиля, що рухається крізь м’яз.

М'яз органу виробляє звуження, а потім повільно рухає звужену частину вниз по довжині органу. Ці хвилі звуження штовхають їжу та рідину перед собою через кожен порожнистий орган.

Перший великий рух м’язів відбувається при ковтанні їжі або рідини. Хоча ми можемо почати ковтати за власним вибором, як тільки ластівка починається, вона стає мимовільною і протікає під контролем нервів.

Стравохід - це орган, в який проштовхується проковтнута їжа. Він з’єднує горло зверху зі шлунком знизу. На стику стравоходу та шлунка є кільцеподібний клапан, що закриває прохід між двома органами. Однак, коли їжа наближається до замкнутого кільця, навколишні м’язи розслабляються і дозволяють їжі проходити.

Потім їжа потрапляє в шлунок, перед яким є три механічні завдання. Спочатку шлунок повинен зберігати проковтнуту їжу та рідину. Для цього м’яз верхньої частини шлунка повинен розслабитися і прийняти великі обсяги проковтнутого матеріалу.

Друга робота - змішати їжу, рідину та травний сік, що виробляються шлунком. Нижня частина шлунка змішує ці матеріали за допомогою м’язової дії. (Суміш називається хімусом.)

Третім завданням шлунка є повільне спорожнення його вмісту в тонку кишку.

Кілька факторів впливають на спорожнення шлунка, включаючи характер їжі (головним чином вміст жиру та білка) та ступінь м'язової дії спорожненого шлунка та наступного органу, що приймає вміст (тонка кишка).

По мірі того, як їжа перетравлюється в тонкому кишечнику і розчиняється в соках з підшлункової залози, печінки та кишечника, вміст кишечника змішується і виштовхується вперед, щоб забезпечити подальше травлення.

Нарешті, всі перетравлені поживні речовини всмоктуються через стінки кишечника. Відходи цього процесу включають неперетравлені частини їжі, відомі як клітковина, і старі клітини, що викинулися зі слизової. Ці матеріали просуваються в товсту кишку, де вони залишаються, як правило, день-два, поки кал не викидається внаслідок спорожнення кишечника.

Тонка кишка/кишечник

Суміш їжі, рідини та травного соку (хімусу), що виходить із шлунку, регульовано контрольовано надходить у тонкий кишечник/кишечник. Середня загальна довжина нормальної тонкої кишки у дорослих становить близько 7 метрів. Тонка кишка має 3 сегменти:

дванадцятипала кишка,
тонка кишка, і
клубової кишки.

Кожна частина або розділ виконує важливу роль у засвоєнні поживних речовин.

Дванадцятипала кишка - Хімус спочатку потрапляє в дванадцятипалу кишку, де піддається дії виділень, що сприяють травленню. Виділення містять солі жовчі, ферменти та бікарбонат. Солі жовчі з печінки допомагають перетравлювати жири та жиророзчинні вітаміни (вітамін А, D, Е та К). Ферменти підшлункової залози допомагають засвоювати вуглеводи та жири. Бікарбонат з підшлункової залози нейтралізує кислоту з шлунку.

Чеджум Потім хімус подається далі у другу або середню частину тонкої кишки, тонку кишку. В основному в першій половині тонкої кишки більшість (близько 90%) поглинання поживних речовин відбувається за участю білків, вуглеводів, вітамінів та мінералів.

Клубова кишка - клубова кишка є останнім відділом тонкої кишки і веде до товстої кишки або товстої кишки. Кишка в основному поглинає воду, солі жовчі та вітамін В12.

ілеоцекальний клапан являє собою односторонній клапан, розташований між клубовою кишкою і сліпою кишкою, яка є першою частиною товстої кишки. Цей клапан допомагає контролювати проходження вмісту в товсту кишку і збільшує час контакту поживних речовин та електролітів (основних мінералів) з тонкою кишкою. Він також запобігає зворотному потоку (рефлюксу) з товстої кишки вгору в клубову кишку і допомагає мінімізувати рух бактерій з товстого кишечника вгору в тонку кишку.
Велика кишка або товста кишка

Велика кишка/кишечник, або товста кишка

Основною функцією товстого кишечника або товстої кишки є всмоктування рідин та електролітів, особливо натрію та калію, та перетворення залишкового вмісту просвіту у більш твердий стілець.

Товста кишка поглинає в середньому 1–1,5 літра (приблизно 1–1,5 кварти) рідини щодня і має здатність адаптувати своє поглинання рідини до 5 літрів/кварти на день, якщо це необхідно.

Ще однією функцією товстої кишки є розщеплення (ферментація) харчових волокон з утворенням коротколанцюгових жирних кислот - речовин, які можуть засвоюватися і забезпечувати додаткове харчування.

Перша частина товстої кишки, сліпа кишка, за формою нагадує мішечок і є місцем зберігання вмісту, що надходить з клубової кишки. Друга частина - це висхідна кишка, де всмоктуються рідини і де починається деяке утворення стільця.

Виробництво травних соків

Залози, які діють першими, знаходяться в роті - слинних залозах. Слина, що виробляється цими залозами, містить фермент, який починає перетравлювати крохмаль з їжі на менші молекули.

Наступний набір травних залоз знаходиться в слизовій оболонці шлунка. Вони виробляють шлункову кислоту та фермент, який перетравлює білок. Однією з невирішених головоломок травної системи є те, чому кислий сік шлунка не розчиняє тканину самого шлунка. У більшості людей слизова шлунка здатна протистояти соку, хоча їжа та інші тканини тіла не можуть.

Після того як шлунок випорожнює суміш їжі та соків у тонкий кишечник, соки двох інших органів травлення змішуються з їжею, щоб продовжити процес травлення.

Одним з таких органів є підшлункова залоза. Він виробляє сік, який містить широкий спектр ферментів для розщеплення вуглеводів, жирів та білків у їжі. Інші активні в процесі ферменти надходять із залоз стінки кишечника або навіть частини цієї стінки.

Печінка виробляє ще один травний сік - жовч. Жовч зберігається між прийомами їжі в жовчному міхурі. Під час їжі він видавлюється з жовчного міхура в жовчні протоки, щоб дістатися до кишечника і змішатися з жиром у нашій їжі.

Жовчні кислоти розчиняють жир у водянистому вмісті кишечника, подібно до миючих засобів, що розчиняють жир на сковороді. Після розчинення жиру він засвоюється ферментами підшлункової залози та слизової оболонки кишечника.

Поглинання та транспорт поживних речовин

Перетравлені молекули їжі, а також вода та мінерали з раціону всмоктуються з порожнини верхньої частини тонкої кишки. Більшість поглинених матеріалів проникають через слизову в кров і переносяться в кров в інші частини тіла для зберігання або подальшої хімічної зміни. Як уже зазначалося, ця частина процесу змінюється залежно від різних типів поживних речовин.

Вуглеводи

Рекомендується, щоб приблизно від 55 до 60 відсотків загальної добової калорії надходили з вуглеводів. Деякі з найпоширеніших продуктів харчування містять переважно вуглеводи. Прикладами є хліб, картопля, бобові, рис, спагетті, фрукти та овочі. Багато з цих продуктів містять як крохмаль, так і клітковину.

Засвоювані вуглеводи розщеплюються на простіші молекули ферментами в слині, соком, що виробляється підшлунковою залозою, і в слизовій оболонці тонкої кишки.

Крохмаль засвоюється у два етапи: Спочатку фермент у слині та панкреатичному соку розщеплює крохмаль на молекули, які називаються мальтозою; тоді фермент в слизовій оболонці тонкої кишки (мальтаза) розщеплює мальтозу на молекули глюкози, які можуть всмоктуватися в кров.

Глюкоза надходить через кров до печінки, де вона зберігається або використовується для забезпечення енергії для роботи організму.

Столовий цукор - ще один вуглевод, який потрібно засвоїти, щоб бути корисним. Фермент у слизовій оболонці тонкої кишки перетравлює столовий цукор на глюкозу та фруктозу, кожна з яких може всмоктуватися з кишкової порожнини в кров. Молоко містить ще один тип цукру - лактозу, який за допомогою ферменту, який називається лактаза, також міститься в слизовій оболонці кишечника, і перетворюється на поглинаючі молекули.

Білок

Такі продукти, як м’ясо, яйця та боби, складаються з гігантських молекул білка, які повинні засвоюватися ферментами, перш ніж їх можна використовувати для побудови та відновлення тканин організму. Фермент, що міститься в шлунковому соку, починає перетравлення ковтаного білка.

Подальше перетравлення білка завершується в тонкому кишечнику. Тут декілька ферментів з підшлункового соку та слизової оболонки кишечника здійснюють розпад величезних молекул білка на дрібні молекули, звані амінокислотами. Ці дрібні молекули можуть всмоктуватися з порожнини тонкої кишки в кров, а потім переноситися у всі частини тіла для побудови стінок та інших частин клітин.

Молекули жиру є багатим джерелом енергії для організму. Першим кроком у перетравленні жиру, такого як масло, є його розчинення у водянистому вмісті кишкової порожнини.

Жовчні кислоти, що виробляються печінкою, діють як природні миючі засоби для розчинення жиру у воді і дозволяють ферментам розщеплювати великі молекули жиру на менші молекули, деякі з яких - жирні кислоти та холестерин. Жовчні кислоти поєднуються з жирними кислотами та холестерином і допомагають цим молекулам просуватися в клітини слизової.

У цих клітинах дрібні молекули формуються назад у великі молекули, більшість з яких переходять у судини (так звані лімфатичні) поблизу кишечника. Ці дрібні судини переносять реформований жир у вени грудної клітини, а кров переносить жир на депо в різних частинах тіла.

Вітаміни

Іншою важливою частиною нашої їжі, яка всмоктується з тонкого кишечника, є клас хімічних речовин, які ми називаємо вітамінами. Два різних типи вітамінів класифікуються за рідиною, в якій вони можуть бути розчинені: водорозчинні вітаміни (усі вітаміни групи В і вітамін С) і жиророзчинні вітаміни (вітаміни А, D, Е і К).

Вода і сіль. Більшу частину матеріалу, що поглинається з порожнини тонкої кишки, становить вода, в якій розчинена сіль. Сіль і вода походять від їжі та рідини, які ми ковтаємо, та соків, що виділяються багатьма травними залозами.

Як контролюється процес травлення?

Гормональні регулятори

Захоплююча особливість травної системи полягає в тому, що вона містить власні регулятори. Основні гормони, які контролюють функції травної системи, виробляються і виділяються клітинами в слизовій оболонці шлунка та тонкої кишки.

Ці гормони виділяються в кров шлунково-кишкового тракту, повертаються до серця та артерій і повертаються до травної системи, де стимулюють травні соки та викликають рух органів.

Гормонами, що контролюють травлення, є гастрин, секретин та холецистокінін (CCK):

Гастрін змушує шлунок виробляти кислоту для розчинення та перетравлення деяких продуктів. Це також необхідно для нормального росту слизової оболонки шлунка, тонкої кишки та товстої кишки.
Секретин змушує підшлункову залозу виділяти травний сік, багатий бікарбонатом. Це стимулює шлунок виробляти пепсин, фермент, який перетравлює білок, а також стимулює печінку виробляти жовч.
CCK змушує підшлункову залозу рости і виробляти ферменти панкреатичного соку, а жовчний міхур спорожняється.

Додаткові гормони в травній системі регулюють апетит:

Грелін виробляється в шлунку та верхній частині кишечника за відсутності їжі в травній системі та стимулює апетит.
Пептид YY виробляється в шлунково-кишковому тракті у відповідь на прийом їжі в системі та пригнічує апетит.

Обидва ці гормони працюють на мозок, щоб допомогти регулювати споживання їжі для отримання енергії.

Нервові регулятори

Два типи нервів допомагають контролювати дію травної системи - зовнішні та внутрішні нерви.

Зовнішній (зовні) нерви надходять до органів травлення з несвідомої частини мозку або зі спинного мозку. Вони виділяють хімічну речовину, яка називається ацетилхолін, і іншу - адреналін. Ацетилхолін змушує м’язи органів травлення стискатися з більшою силою і збільшує «штовхання» їжі та соку через травний тракт. Ацетилхолін також змушує шлунок і підшлункову залозу виробляти більше травного соку. Адреналін розслаблює м’язи шлунка і кишечника і зменшує приплив крові до цих органів.

Навіть важливішими є внутрішній (всередині) нерви, які складають дуже щільну мережу, вбудовану в стінки стравоходу, шлунка, тонкої кишки та товстої кишки. Внутрішні нерви спрацьовують, коли стінки порожнистих органів розтягуються їжею. Вони виділяють безліч різних речовин, які прискорюють або затримують рух їжі та вироблення соків органами травлення.

Джерело
Адаптовано з публікацій IFFGD № 190, з публікації NIH № 04-2681, травень 2004 р .; та публікація IFFGD № 258.