Układ pokarmowy (trawienny) - budowa i gruczoły trawienne

Spis treści

Układ pokarmowy jest jedną z najistotniejszych części każdego organizmu. Dzięki niemu możemy pobierać, trawić i wchłaniać dostarczone z pokarmem składniki odżywcze. Bez możliwości przetwarzania przyjmowanego pożywienia niemożliwa byłaby produkcja energii niezbędnej do przeżycia i wykonywania każdej czynności.

Budowa układu pokarmowego

Układ pokarmowy podzielony jest na funkcjonalne odcinki, gdzie każdy z nich jest częścią o specyficznej funkcji i odpowiednio przystosowanej do tego budowie.

Jama ustna

Jama ustna to pierwszy odcinek układu pokarmowego, w którym przyjmowany pokarm jest rozdrabniany, nawilżany i wstępnie trawiony. Wszystkie te funkcje możliwe są dzięki odpowiedniej budowie jamy ustnej. W rozdrabnianiu pokarmu zasadniczą rolę pełnią różne typy zębów. Przednie (siekacze i kły) służą do odcinania i odrywania kęsów pokarmu, natomiast tylne: przedtrzonowe i trzonowe do miażdżenia i rozcierania treści pokarmowej.

Nawilżenie pokarmu możliwe jest dzięki ślinie wydzielanej do jamy ustnej. Parzyste duże gruczoły ślinowe (tzw. ślinianki) wydzielają do jamy ustnej ślinę, pomagają im w tym mieszczące się w błonie śluzowej jamy ustnej i języka licznie drobne gruczoły śluzowe. Ślina nie tylko zwilża pokarm, ale dzięki zawartości w niej enzymów trawiennych pełni również funkcję przy rozkładaniu treści pokarmowej – już w jamie ustnej rozpoczyna proces trawienia węglowodanów i lipidów zawartych w pożywieniu. Język, zbudowany z najbardziej giętkich mięśni ciała pełni kilka ważnych funkcji. Po pierwsze – dzięki obecności na jego powierzchni kubków smakowych zawierających receptory pozwala na odbieranie informacji o smaku pokarmu, po drugie – bierze udział w przesuwaniu pożywienia, formowaniu kęsów i połykaniu, po trzecie – pomaga tworzyć wyraźne słowa podczas mówienia.

Gardło

Gardło odcinek długości około 13 cm u dorosłego człowieka, w którym krzyżują się drogi układu pokarmowego i oddechowego. Podzielona jest na trzy części: nosową, ustną i krtaniową. W części nosowej znajduje się ujście gardłowe trąbki słuchowej, które łączy gardło z uchem wewnętrznym. W części krtaniowej znajduje się chrzęstna „klapka” – nagłośnia, która podczas przełykania odpowiednio zmienia swoje położenie i zamyka wejście do krtani i tchawicy, co zapobiega zadławieniu.

Przełyk

Przełyk krótki odcinek łączący gardło z żołądkiem o długości ok. 25 cm. Dzieli się na trzy części: szyjną, piersiową i brzuszną. Ściana przełyku zbudowana jest z dwóch warstw mięśni: podłużnych i okrężnych – dzięki ich rytmicznym skurczom powstają fale perystaltyczne przesuwające pokarm do żołądka.

Żołądek

Żołądek jest najszerszą częścią przewodu pokarmowego w kształcie litery J. Leży w części nadpępkowej jamy brzusznej, przy czym jego większa część znajduje się po lewej stronie ciała. To narząd bardzo elastyczny, który kurcząc się i rozciągając dostosowuje swoje wymiary do ilości znajdującego się w nim pożywienia. Jest miejscem okresowego przechowywania pokarmu, w których odbywa się rozcieranie, mieszanie z sokiem żołądkowym i trawienie.

Treść pokarmowa z przełyku wpada do żołądka w miejscu określanym jako wpust żołądka. Do wewnątrz wydzielany jest sok żołądkowy zawierający w swoim składzie enzymy trawienie (które kontynuują rozkładanie pokarmu rozpoczęte w jamie ustnej) oraz kwas solny (który tworzy kwaśne środowisko do aktywacji enzymów oraz uśmierca większość drobnoustrojów, w tym tych potencjalnie szkodliwych). W zależności od składu i rodzaju obróbki kulinarnej treść pokarmowa przebywa w żołądku od kilkudziesięciu minut (pożywienie lekkostrawne) do kilku godzin (pożywienie ciężkostrawne). Skurcze warstwy mięśniowej ściany żołądka dzięki ruchom perystaltycznym przesuwają półpłynną mieszaninę pokarmu i soku żołądkowego do części odźwiernikowej, gdzie zwieracz małymi porcjami przesuwa ją do pierwszej części jelita cienkiego – dwunastnicy.

Jelito cienkie

To 6-cio metrowy odcinek przewodu pokarmowego ciągnący się od odźwiernika do ujścia jelita grubego, który tworząc pętle i zakręty wypełnia znaczną część jamy brzusznej. Podzielony jest na trzy części: dwunastnicę, jelito czcze i jelito kręte. Jego najważniejszą rolą jest dokładne przetrawienie pokarmu oraz wchłanianie produktów jego rozkładu. Do pierwszej części, czyli dwunastnicy, wpływa nie tylko przetworzona treść pokarmowa z żołądka, ale także wydzieliny dwóch największych gruczołów układu pokarmowego, czyli wątroby i trzustki.

Żółć, wydzielana z wątroby, ma za zadanie emulgować substancje lipidowe obecne w pożywieniu, natomiast trzustka wydziela sok trzustkowy mający w swoim składzie enzymy rozkładające związki białkowe, lipidowe, węglowodanowe oraz kwasy nukleinowe. Enzymy trawienne wydzielane są również przez licznie rozmieszczone w ścianie jelita drobne gruczoły. Powierzchnia błony śluzowej jelita cienkiego od wewnątrz pokryta jest palczastymi wyrostkami – kosmkami jelitowymi, a te z kolei – mikrokosmkami. Występowanie tych struktur oraz dodatkowych fałdów okrężnych w znaczący sposób zwiększa powierzchnię chłonną jelita. Ruchy perystaltyczne przesuwają treść pokarmową przez całą długość narządu aż do jelita ślepego.

Jelito grube

Jelito grube – jest ostatnią częścią przewodu pokarmowego o długości około 1,5 m i obejmuje trzy główne regiony: jelito ślepe, okrężnicę i odbytnicę. W tej części układu pokarmowego z niewchłoniętych płynnych produktów trawienia jest resorbowana woda (ok. 90%) oraz składniki mineralne. W jelicie grubym bytują miliardy symbiotycznych drobnoustrojów, które powodują rozkład części niestrawionych substancji. Niepotrzebne resztki po odwodnieniu, zagęszczeniu i uformowaniu w kał są przez odbytnicę wydalane na zewnątrz. Proces ten jest kontrolowany przez podległy naszej woli zwieracz odbytu.

Gruczoły układu pokarmowego

Gruczoły układu pokarmowego mają za zadanie wspomaganie jego funkcji, jakie pełni on w organizmie każdego z nas. Ich głównym zadaniem jest wydzielanie różnych substancji niezbędnych w procesie trawienia składników pokarmów zawartych w pożywieniu. I tak ślinianki wydzielają ślinę, wątroba - żółć, a trzustka - enzymy trawienne.

Ślinianki - w jamie ustnej znajduje się wiele gruczołów śluzowych, wśród których wyróżniamy gruczoły małe i duże (nazwane śliniankami). Małe gruczołki ślinowe rozsiane są w ścianach jamy ustnej i zostały nazwane w zależności od okolicy, w której występują: gruczoły podniebienne, wargowe, policzkowe i językowe. Oprócz drobnych gruczołów ślina wydzielana jest również przez trzy pary dużych gruczołów: ślinianki przyuszne, podżuchwowe i podjęzykowe.

Największą spośród nich jest ślinianka przyuszna, a jej przewód wyprowadzający uchodzi do przedsionka jamy ustnej w miejscu zwanym brodawką przyuszniczą, która leży na wysokości drugiego górnego zęba trzonowego. Dwie pozostałe ślinianki (podjęzykowa i podżuchwowa) to gruczoły typu mieszanego surowiczo – śluzowego, najczęściej mają wspólne ujście do jamy ustnej w obszarze podjęzykowym w pobliżu wędzidełka języka.

Ślina produkowana przez wszystkie gruczoły śluzowe składa się w 99,5% z wody. Płyn wydzielany do jamy ustnej to w rzeczywistości dwa rodzaje śliny:
• ślina surowicza, zawierająca enzym amylazę (zwaną również ptialiną), będącą enzymem trawiennym rozpoczynającym rozkład węglowodanów (skrobi),
• ślinę śluzową, która ułatwia formowanie i połykanie kęsów pokarmowych.

0,5% zawartości śliny stanowią białka, mucyny, sole mineralne oraz wymieniona już amylaza ślinowa. Ślina ma odczyn prawie obojętny, jej pH waha się z zakresie od 6,4 do 7,0. Również ilość produkowanej na dobę śliny ulega dużym wahaniom od 1 do 1,5 l. Bezpośrednim bodźcem do wydzielania śliny jest pojawienie się pokarmu w jamie ustnej, jednak również sam widok, zapach, a nawet myśl o pokarmie powodują produkcję śliny.

Ślina pełni kilka istotnych funkcji. Po pierwsze – zmiękcza i nawilża pokarm w czasie żucia i połykania, do drugie – pokrywa powierzchnię śluzu w celu zmniejszenia tarcia o ściany gardła i przełyku, po trzecie – rozpoczyna trawienie złożonych węglowodanów w układzie pokarmowym, po czwarte – rozpuszcza suche składniki pokarmowe, które tylko w formie roztworu mogą pobudzać chemoreceptory i po piąte – bierze udział w utrzymaniu na odpowiednim poziomie gospodarki wodno-mineralnej w organizmie.

Wątroba – jest ciemnoczerwonym narządem o masie 1,5 kg i jednocześnie największym gruczołem organizmu ludzkiego, zbudowanym z komórek zwanych hepatocytami. Zorganizowane są one w jednostki strukturalne nazwane zrazikami, które dodatkowo otoczone są siecią drobnych odgałęzień tętnicy i żyły wątrobowej oraz przewodów żółciowych. Wypełnia prawą stronę górnej części jamy brzusznej, leżąc poniżej przepony. Całość gruczołu podzielona jest trzeba bruzdami (poprzeczną, podłużną lewą i podłużną prawą) na cztery płaty: prawy, lewy, czworoboczny i ogoniasty. Budowa tego narządu sprawia, że każda pojedyncza komórka (hepatocyt) bezpośrednio kontaktuje się z krwią, przez co wymiana między nimi może zachodzić bardzo sprawnie, a cała wątroba funkcjonować z niezwykłą wydajnością. Szacuje się, że co dwie minuty przechodzi przez nią cała krew krążąca w organizmie.

W miejscu zwanym wrotami wątroby wnikają do gruczołu:
• tętnica wątrobowa (doprowadzająca krew tętniczą, bogatą w tlen),
• żyła wrotna (transportująca wchłonięte w jelicie substancje odżywcze),
• nerwy,

a wychodzą:

• przewód wątrobowy,
• naczynia chłonne.

Wątroba jest niezwykle aktywnym organem. Świadczy o tym fakt, że spełnia ponad 250 pojedynczych funkcji, przy czym większość z nich ma związek z metabolizmem. Wśród nich najważniejszymi są:

  • magazynowanie i uwalnianie do krwi glukozy,
  • produkcja żółci, która pełni kluczową rolę w rozkładaniu lipidów,
  • przemiany białkowe i tłuszczowe,
  • gospodarka substancji mineralnych i witamin,
  • neutralizacja substancji toksycznych,
  • produkcja składników krwi (rozkładanie erytrocytów, fibrynogenu, albumin, protrombiny, heparyny),
  • regulacja gospodarki żelaza i miedzi.
WYTWARZANIE ŻÓŁCI Hepatocyty wydzielają żółć do przewodzików żółciowych, które ostatecznie łączą się w przewody żółciowe, a zgromadzona żółć trafia do pęcherzyka żółciowego. Stamtąd wydzielana jest do dwunastnicy, gdzie emulguje substancje tłuszczowe i pomaga w ich trawieniu.
PRZETWARZANIE SKŁADNIKÓW POKARMOWYCH Żyłą wrotną wraz z krwią trafiają do wątroby składniki pokarmowe wchłonięte w jelicie cienkim. W wątrobie zachodzi glikogeneza (cukry proste są przekształcane w glikogen), przemiany aminokwasów i innych związków azotowych, lipidów, itd.
REGULACJA POZIOMU GLUKOZY Wątroba utrzymuje prawidłowy poziom glukozy we krwi, przekształca w glukozę tłuszcze i białka (proces glukoneogenezy), a nadmiar glukozy magazynuje w postaci glikogenu.
SYNTEZA BIAŁEK Wątroba syntetyzuje białka układu krzepnięcia krwi oraz białka osocza.
PRZETWARZANIE KRWINEK CZERWONYCH Następuje tu rozpad starych erytrocytów i ponowne wykorzystanie ich składników.
DETOKSYKACJA Wątroba pełni rolę filtru – usuwa z krwi szkodliwe substancje.
MAGAZYNOWANIE ZWIĄZKÓW MINERALNYCH I WITAMIN Wątroba jest magazynem wielu związków, gromadzi: miedź i żelazo, witaminy rozpuszczalne w tłuszczach (A, D, E i K) oraz witaminę B12.
USUWANIE Z KRWI SUBSTANCJI ZBĘDNYCH Wątroba eliminuje z krwi drobnoustroje i inne obce cząstki.

Krążenie wrotne

Wątroba jest unikalnym narządem ze względu na fakt, że zaopatrywana jest w krew pochodzącą z dwóch źródeł. Pierwszym jest tętnica wątrobowa doprowadzająca krew bogatą w tlen, a drugim żyła wrotna dostarczająca do wątroby krew bogatą w składniki odżywcze, pochodzącą z przewodu pokarmowego. Żyła wrotna ma długość około 8 cm i powstaje z połączenia naczyń żylnych niemal z każdej części układu trawiennego: z dolnej części przełyku, jelit, trzustki, żołądka i śledziony. Substancje wchłonięte głównie w kosmkach jelita cienkiego trafiają wraz z krwią do wątroby, gdzie są przetwarzane, rozkładane bądź magazynowane, jeszcze zanim ta krew trafi do serca i zostanie przetłoczona przez cały organizm. Ważna jest tu funkcja wątroby jako filtru, który zatrzymuje wchłonięte w jelitach toksyny, by nie miały szansy przeniknąć do komórek całego organizmu.

Trzustka – to długi i wąski gruczoł koloru szaroróżowego lub żółtoróżowego o masie około 70 – 90 g. Narząd ten podzielony jest na trzy części: głowę położoną w pobliżu dwunastnicy, trzon leżący za żołądkiem oraz ogon mieszczący się nad lewą nerką. W poprzek całego gruczołu biegnie przewód trzustkowy zbierający sok trzustkowy z mniejszych przewodów zrazikowych. Sok ten, zawierający enzymy trawienne rozkładające białka, lipidy i polisacharydy, jest wydzielany do dwunastnicy.

W miąższu trzustki rozsiane są grupy odmiennych funkcjonalnie komórek, nazywane wyspami trzustki (zwane też wyspami Langerhansa). Struktury te pełnią istotną funkcję w hormonalnej gospodarce poziomu glukozy w krążącej krwi. Nie mają one łączności z przewodami wyprowadzającymi, ale swoją wydzielinę przekazują do oplatającej je gęstej sieci naczyń krwionośnych. Trzustka wydziela dwa hormony – insulinę i glukagon.

Insulina, produkowana przez komórki β w warunkach wysokiego stężenia glukozy we krwi (np. po posiłkach), ma za zadanie obniżenie jej poziomu poprzez:
• działanie na narządy wewnętrzne (większe zużywanie glukozy),
• zwiększenie syntezy glikogenu w wątrobie,
• odkładanie tkanki tłuszczowej.

Glukagon (inaczej czynnik hiperglikemiczny), wytwarzany przez komórki α wysp trzustkowych, to hormon białkowy, który ma działanie antagonistyczne (przeciwne) do insuliny. Jego zadaniem jest zwiększenie stężenia glukozy w krążącej w organizmie krwi, głównie poprzez wywoływanie rozkładu zgromadzonego w wątrobie glikogenu i uwalnianie zapasowej glukozy do krwi.

Zaburzenia funkcjonowania komórek produkujących hormony w trzustce stanowi podłoże do wielu chorób. Zaburzenia metaboliczne spowodowane niedoborem hormonu insuliny powodują podwyższone stężenie glukozy we krwi, co skutkuje rozwojem cukrzycy.

Czytaj też: