SISTEMUL GASTROINTESTINAL

I. Organizarea sistemului gastro-intestinal

Plantele își produc propriile alimente prin fotosinteză, un proces care utilizează lumina soarelui pentru a transforma apa și dioxidul de carbon în zaharuri simple. În schimb, animalele trebuie să consume alimente sub formă de materie organică, cum ar fi plantele sau alte carne de animale. Toate animalele au un sistem digestiv pentru a procesa acest aliment, o caracteristică care le diferențiază de plante. Cele mai simple nevertebrate (animale fără coloane vertebrale) nu au organe digestive specializate. Organismele cu o singură celulă, cum ar fi amoeba, se bazează pe digestia intracelulară (descompunerea alimentelor în interiorul celulei). Toate vertebratele (animalele cu coloana vertebrală) digeră alimentele în întregime prin procese extracelulare. Sistemul digestiv este o minune de bioinginerie, care a permis pentru prima dată animalelor să digere particule mai mari decât propriile celule!

Viața necesită hrană (bioenergie) pentru supraviețuire și creștere. Alimentele și lichidele sunt introduse în mod regulat în organism. Alimentele suferă trei tipuri de procese în organism, și anume, digestia, absorbția și eliminarea. Digestia și absorbția apar în tractul digestiv. În orice moment, sistemul digestiv este ocupat să transforme alimentele în substanțe nutritive. Aceste substanțe nutritive sunt absorbite, puse la dispoziția tuturor celulelor din corp și sunt utilizate de celulele corpului în metabolism. Sistemul digestiv uman este infinit de complex. Dacă ar fi comparat cu o clădire, unde este nevoie de energie pentru a furniza căldură și lumină, instalațiile sanitare sunt necesare pentru a furniza apă și pentru a elimina deșeurile, ar necesita ingineri experimentați, maeștri electricieni, tâmplari calificați și instalatori bine pregătiți - toți lucrează din același set de planuri - pentru a construi o clădire funcțională.

Proiecta

gastrointestinal

Prin proiectare - sistemul digestiv este un tub lung și continuu numit canal digestiv sau tract gastrointestinal. Tractul digestiv al sistemului digestiv este compus din gură, faringe, esofag, stomac, intestin subțire și gros, rect și anus. Mușchii din pereții canalului digestiv deplasează mâncarea de-a lungul. Majoritatea organelor digestive fac parte din canalul digestiv. Cu toate acestea, anumite organe asociate sunt situate în afara canalului digestiv, care include: glandele salivare, ficatul, vezica biliară și pancreasul. Aceste organe asociate contribuie la digestia chimică prin eliberarea sucurilor digestive în canal prin tuburi numite conducte. Dacă tractul digestiv al unui adult uman ar fi întins, acesta ar avea o lungime de 20-30 ft.

Cavitatea orală (gura)

La om, digestia începe în gură, ceea ce transformă alimentele într-o masă moale și umedă. Gura deschide corpul către un mediu plin de bacterii, ciuperci, praf etc. Se estimează că peste 400 de specii bacteriene locuiesc în cavitatea bucală. Mucoasa bucală (sau căptușeala gurii), împreună cu saliva, acționează ca o apărare primară pentru protecția împotriva unei varietăți de microbi. Fluxul de salivă are un efect mecanic, spălând microorganismele de pe suprafețele mucoasei și ale dinților.

Limba musculară împinge mâncarea împotriva dinților, care taie, toacă și macină mâncarea. Glandele din mucoasele obrazului secretă mucus, care lubrifiază alimentele, facilitând mestecarea și înghițirea. Modelul de proiectare al dinților este prea complicat încât forma, contururile și unghiul dinților fac posibilă măcinarea și sfâșierea, în timp ce, fără o angulație și un contur adecvat, dinții ar purta pur și simplu găuri. Potrivirea ideală a dinților superiori și inferiori cu două roți dințate care se reunesc exact în punctul potrivit. Dinții din față, care sfâșie și sfâșie mâncarea, pot exercita o forță de până la 80 de kilograme. în timp ce molarii de măcinare pot aplica 100-250 de kilograme de forță împotriva particulelor alimentare!

Trei perechi de glande golesc saliva în gură prin conducte pentru a umezi alimentele. În timpul zilei, aceste glande produc de la 1 la 1 1/2 litri de salivă. Saliva funcționează ca solvent în curățarea dinților și dizolvarea substanțelor chimice alimentare, astfel încât acestea să poată fi gustate. Saliva conține, de asemenea, enzime, care digeră amidonul și mucusul, care lubrifiază faringele pentru a facilita înghițirea. Saliva conține enzimă amilază, care digeră amidonul până la maltoză. Până când alimentele mestecate bine ajung în stomac, unde aciditatea inactivează amilaza, lungimea medie a lanțului de amidon a fost redusă de la câteva mii la mai puțin de opt unități de glucoză. Saliva conține, de asemenea, un spectru larg de agenți antimicrobieni, cum ar fi lactoferina, lizozima și peroxidaza salivară. Saliva are, de asemenea, o acțiune de curățare, deoarece fluxul său constant ajută la dizolvarea și îndepărtarea particulelor alimentare din dinți.

Prezența alimentelor în faringe stimulează înghițirea, care stoarce alimentele în esofag. Esofagul este un tub muscular de aproximativ 10 centimetri lungime care leagă gura de stomac. Un mușchi circular numit sfincter esofagian separă esofagul și stomacul. Pe măsură ce alimentele sunt înghițite, acest mușchi se relaxează, formând o deschidere prin care alimentele pot trece în stomac. Apoi mușchiul se contractă, închizând deschiderea pentru a preveni mutarea alimentelor înapoi în esofag. Sfincterul esofagian este primul dintre mai mulți astfel de mușchi de-a lungul canalului digestiv. Acești mușchi acționează ca supape pentru a regla trecerea alimentelor și a le împiedica să se miște înapoi. Alimentele parcurg lungimea esofagului în 2 până la 3 secunde.

Stomacul

Stomacul este un sac expandabil în formă de J, situat pe partea stângă a abdomenului superior. Are mușchi activi care se extind și se contractă în funcție de cantitatea de alimente din stomac. Această contracție provoacă defalcarea mecanică a alimentelor. Scopul acestei defecțiuni este de a crește suprafața disponibilă pentru activitatea chimică ulterioară. Un stomac normal se poate extinde până la 2 litri (

Glandele gastrice ale stomacului secretă sucuri care se descompun chimic, digerând parțial proteinele. Sucurile gastrice din stomac sunt secretate cu o viteză de 2-3 litri/zi. Aceste sucuri conțin în principal acid clorhidric (HCl) și enzime digestive. HCl face din stomac un mediu foarte acid, cu un factor de pH între 1,5 și 3,0. Acest mediu acid are două funcții: i) denaturează proteinele și ionizează mineralele; și ii) ucide microorganismele alimentare.

Două enzime primare sunt, de asemenea, prezente în sucurile gastrice. Primul este pepsina, care ajută la hidroliza proteinelor. Pepsina începe să descompună proteinele alimentare complexe în formele lor mai simple. Mediul acid creat de HCl este esențial pentru activitatea pepsinei. A doua enzimă din sucul gastric este lipaza, care ajută la hidroliza grăsimilor. Lipaza începe digestia grăsimilor și le rupe în glicerol și acizi grași. Activitatea lipazei este optimă la pH neutru, spre deosebire de mediul acid necesar enzimei pepsină. Aceste enzime, împreună cu sucurile gastrice, sunt amestecate în alimente prin acțiunile mecanice ale stomacului. Stomacul secretă mucus pentru a se proteja de a fi digerat de propriul acid și enzime.

Motilitatea gastrică

Mișcarea și fluxul substanțelor chimice în stomac sunt controlate atât de sistemul nervos autonom, cât și de diferiți hormoni. Hormonul gastrin determină o creștere a secreției de HCl din celulele parietale și a pepsinogenului din celulele principale din stomac. De asemenea, provoacă o motilitate crescută în stomac. Este inhibat în mod normal de un pH

Stomacul se golește la o rată lentă de aproximativ 3/100 uncie pentru fiecare undă peristaltică. La 3 valuri/min, poate dura până la 5 ore pentru a părăsi stomacul pentru 2 kg de mâncare. Timpul de golire a stomacului variază, de asemenea, în funcție de tipul de hrană prezentă. Apa și lichidele părăsesc stomacul cel mai rapid. Glucidele se golesc mai repede decât proteinele; proteinele, la rândul lor, părăsesc stomacul mai repede decât grăsimile. În termen de 5 minute după ce grăsimea pătrunde în stomac, hormonul - enterogastron, intră în sânge și se deplasează către stomac și inhibă mișcarea stomacului și determină golirea acestuia într-un ritm mult mai lent. Nu toate alimentele suferă aceleași procese digestive în stomac și nu toate alimentele părăsesc stomacul în același ritm. Proteinele digeră într-un mediu acid, în timp ce grăsimile au nevoie de un mediu neutru. Glucidele părăsesc stomacul într-un ritm mai rapid decât proteinele.

Deși absorbția este în principal o funcție a intestinului subțire, absorbția anumitor molecule mici are loc și în stomac prin căptușeala sa. Aceasta include: apă, dacă corpul este prea deshidratat; zaharuri simple (de exemplu, glucoza), medicamente (de exemplu, aspirină) și aminoacizi.

Stomacul acționează ca un senzor nutrițional. Poate „gusta” glutamatul de sodiu folosind receptori de glutamat și acest mesaj senzorial este transmis hipotalamusului lateral și sistemului limbic din creier ca semnal de palatabilitate prin nervul vag. Stomacul poate simți, de asemenea, în mod independent, receptorii gustului oral și al limbii, glucoza, carbohidrații, proteinele și grăsimile. Acest lucru permite creierului să lege valoarea nutritivă a alimentelor de gusturile lor [Uematsu et al 2009 & 2010).