SPIJSVERTERINGSSYSTEEM: ONDERDELEN, FUNCTIES, ZIEKTEN - ANATOMIE EN FYSIOLOGIE - 2024

Het spijsverteringssysteem bestaat uit alle organen die betrokken zijn bij het proces van verwerving, verwerking, vertering en opname van voedingsstoffen in voedsel, naast het bemiddelen bij het vrijkomen van afvalstoffen.

De belangrijkste structuren van het spijsverteringsstelsel zijn de componenten van de mond, speekselklieren, slokdarm, maag, pancreas, lever, galblaas, dunne darm, dikke darm en anus.

Door gebruiker: Arcadian (dit bestand is afgeleid van: Illu dige tract.jpg), via Wikimedia Commons

Deze holle organen zijn met elkaar verbonden in de vorm van een ketting, die de doorgang van voedsel bemiddelen, dat verschillende wijzigingen ondergaat naarmate het door het spijsverteringsstelsel vordert.

Over het algemeen is het spijsverteringskanaal een structuur die wordt geflankeerd door twee openingen naar buiten en gevormd door sluitspieren die de in- en uitgang van materialen moduleren. Aan het begin van het verteringsproces komt het ingenomen voedsel in aanraking met mechanische, chemische en bacteriële krachten.

Na de eerste behandelingsfase gaat het voedingsmateriaal door het kanaal en wordt het gemengd met de enzymen van het spijsverteringssap. Met de juiste verwerking kan voedsel worden opgenomen en worden voedingsstoffen naar de bloedsomloop gevoerd. Afvalproducten worden op een gecontroleerde manier verwijderd in het fenomeen van ontlasting.

Het spijsverteringssysteem varieert sterk, afhankelijk van de diergroep en zijn trofische gewoonten.

Voedingstypes

In het dierenrijk is de manier om aan voedsel te komen en het op te nemen buitengewoon gevarieerd. Er zijn organismen - zoals ongewervelde waterdieren, protozoa en parasieten - die voedsel kunnen opnemen via het oppervlak van uw lichaam, zonder de hulp van specifieke organen. Het proces bestaat uit het opvangen van de voedingsstoffen die zich in hun omgeving bevinden.

De opname van voedingsmoleculen door het lichaamsoppervlak kan gebeuren door endocytose, waarbij de cel vaste (fagocytose) of vloeibare (pinocytose) moleculen opneemt. Tijdens dit proces omvat de cel het deeltje en vormt een blaasje.

Er zijn waterdieren die zich kunnen voeden door middel van filtratie, waarbij het voedsel wordt opgevangen dat wordt verdund in de waterige omgeving. Ze consumeren over het algemeen fytoplankton of zoöplankton. Deze dierlijke afstammingslijnen omvatten onder andere zeesponzen, brachiopoden, manteldieren of zakpijpen.

Naarmate de complexiteit van dieren toeneemt, ontstaan ​​er gespecialiseerde structuren voor de opname en vertering van voedsel.

Sommige hebben een vloeibaar dieet en richten zich op het opnemen van voedingsstoffen. Onder deze groepen bevinden zich hematofagen (dieren die zich voeden met bloed), sommige wormen, geleedpotigen en sommige chordaten zoals prikken, slijmvissen en enkele vleermuizen.

Soorten spijsverteringssystemen

Fysiologisch kunnen spijsverteringssystemen in drie categorieën worden ingedeeld: batchreactoren, waar holtes zijn die voedsel opvangen en afval verwijderen voordat de volgende "batch" voedsel arriveert. In dit type buis is er een enkele opening waardoor het materiaal kan binnenkomen en uitdrijven.

Een andere groep zijn de ideale roertankreactoren met continue stroom, die als volgt werken: het systeem ontvangt de voeding en kan, in tegenstelling tot het vorige geval, dit continu doen. Het voedsel wordt omgezet in een massa die na verwerking wordt geëlimineerd wanneer de holte al vol is.

Ten slotte zijn er de stroombolusreactoren, waarbij de "bolus" verwijst naar een afzonderlijke portie voedsel dat wordt verwerkt en verteerd terwijl het door het spijsverteringskanaal beweegt. Bij gewervelde dieren werkt de dunne darm op deze manier.

De soorten spijsverteringssystemen sluiten elkaar niet uit. Er zijn dieren die meer dan één strategie in hun organen combineren.

Delen van het spijsverteringsstelsel (organen)

De term "vertering" kan verwijzen naar intracellulaire vertering, die wordt uitgevoerd door verteringsenzymen, of extracellulaire vertering, waarbij het proces wordt uitgevoerd door echte organen die zich toeleggen op de assimilatie en opname van voedingsstoffen.

Een van de meest opvallende kenmerken van het spijsverteringskanaal is het vermogen om samen te trekken, de zogenaamde beweeglijkheid.

Deze eigenschap van beweging treedt op vanwege de aanwezigheid van spieren. Dankzij deze bewegingen kan de ingenomen materie door de buis bewegen, terwijl het mechanisch wordt geplet en gemengd met maagsappen.

Vanuit functioneel en structureel oogpunt kunnen de spijsverteringsbuizen worden onderverdeeld in vier gebieden: cephalische, anterieure, midden- en posterieure kanalen, waar de verschijnselen van voedselopname, opslag, vertering en opname van voedingsstoffen en water optreden.

Over het algemeen zijn de organen die betrokken zijn bij de vertering van gewervelde dieren de volgende:

Cephalic kanaal

Mond

Dit gebied bevindt zich in de schedel van individuen en is verantwoordelijk voor het ontvangen van voedsel. Het bestaat uit een opening naar buiten waardoor het voedingsmateriaal binnenkomt. Het bestaat uit specifieke stukjes die voedsel kunnen vangen, noem het de mond, mondholte, keelholte, tanden, tong en speekselklieren.

Als er een gemeenschappelijke route is waardoor voedsel binnenkomt en er ook gasuitwisseling plaatsvindt, moeten er structuren zijn die functioneren als kleppen om het ingenomen voedsel en de lucht naar de juiste kanalen te leiden.

Taal

De tong is een gespierd en volumineus orgaan dat deelneemt aan het proces van het doorslikken van voedsel dat eerder is gekauwd. Daarin bevinden zich een reeks chemische receptoren - de smaakpapillen - die actief deelnemen aan het smaaksysteem en reageren op de smaken van voedsel.

Speekselklieren

De speekselklieren zijn verantwoordelijk voor de afscheiding van speeksel, een stof die de doorgang van voedsel helpt smeren. Speeksel bevat ook spijsverteringsenzymen die bijdragen aan de fractionering en verwerking van geconsumeerd materiaal.

Een van deze enzymen is α-amylase, betrokken bij de afbraak van koolhydraten en lipasen die deelnemen aan de vertering van lipiden. Bovendien is speeksel rijk aan immunoglobulinen en lysozymen.

Voorste kanaal: de slokdarm

De belangrijkste functies van het voorste kanaal zijn de geleiding, opslag en vertering van voedsel. Het bestaat uit twee structuren: de slokdarm en de maag.

De functie van de slokdarm is de geleiding van voedsel - nu een voedselbolus genoemd - van het cephalische gebied naar de maag. Bij bepaalde dieren kan het opslagfuncties hebben.

De slokdarm is ongeveer 25 centimeter lang en heeft een sluitspier die in verbinding staat met de maag en voedsel doorlaat. Deze contractiele structuur voorkomt dat de maaginhoud terugkeert naar de slokdarm.

Voorste kanaal: de maag

De maag is, samen met het middenkanaal, het fysieke gebied waar de meeste spijsvertering plaatsvindt. In dit orgaan vindt de enzymatische afscheiding van pepsinogeen en zoutzuur plaats, waardoor een omgeving ontstaat vanwege de zure pH die de activering van pepsine genereert.

Evenzo kan de maag mechanisch samentrekken en voedsel mengen. Er zijn verschillende soorten magen, afhankelijk van de voeding van het dier. Wanneer voedsel de maag bereikt, wordt het omgezet in chymus (voorheen bolus genoemd).

Bij mensen bevindt de maag zich in de buikstreek aan de linkerkant, onder het diafragma. Het bestaat uit vier delen: de cardia is het gebied dat samenkomt met de slokdarm, volgt het bovenste gedeelte dat de fundus wordt genoemd en het centrale gebied dat het lichaam wordt genoemd. Het antrum is het onderste gebied en tenslotte is er de pylorus, die in verbinding staat met de twaalfvingerige darm.

Dun middeninstinctumkanaal

Het middelste kanaal bestaat uit de dunne darm, die in drie delen is verdeeld: de twaalfvingerige darm, het jejunum en het ileum.

Het eerste deel is een relatief kort gebied en is verantwoordelijk voor het afscheiden van vocht en slijm, en voor het ontvangen van secreties uit de kanalen van de lever en pancreas.

Levercellen produceren galzouten, die verantwoordelijk zijn voor het emulgeren van vetten en het neutraliseren van de zuurgraad uit de maag.

De alvleesklier produceert pancreassap dat rijk is aan enzymen zoals lipasen en koolhydraten die essentieel zijn voor een goede spijsvertering en, net als gal, het neutralisatieproces ondersteunen.

Het jejunum neemt deel aan de processen van vertering en absorptie en scheidt ook vloeistoffen af. Het laatste deel, het ileum, is primair verantwoordelijk voor de opname van voedingsstoffen.

De darm is een gebied dat de voorkeur geeft aan symbiotische relaties met verschillende soorten organismen, zoals protozoa, schimmels en bacteriën, die bijdragen aan de verwerking en vertering van ingenomen materiaal. Bovendien spelen veel van deze organismen een belangrijke rol bij de synthese van vitamines.

De structuur van het darmepitheel draagt ​​bij aan de versterking van het oppervlak dat voedingsstoffen zal opnemen.

Achterste kanaal-dik instinct

Het achterste kanaal is verantwoordelijk voor de opname van ionen en water voor hun terugkeer naar het bloed, naast het sturen van de processen van opslag en verwijdering van afvalstoffen. Het bestaat uit de dikke darm of dikke darm en, zoals de naam aangeeft, heeft het een grotere diameter dan de dunne.

Dit gebied speelt een belangrijke rol bij de vertering van bacteriën en herbergt een groot aantal micro-organismen, vooral bij zoogdieren met herbivore voeding.

Vooral in de eerste helft van de structuur is het aantal bacteriën overvloedig. De dikke darm gedraagt ​​zich als een gemodificeerde bolusreactor.

Rectum en anus

Het laatste deel van de dikke darm is breder en wordt het rectum genoemd, dit gebied dient als reservoir voor ontlasting. Het proces eindigt met de vrijwillige ontlasting, via de anus, die als klep functioneert.

Kenmerken

Alle organismen hebben energie nodig om hun complexe en zeer geordende structuur te behouden. Deze energie moet worden onttrokken aan de chemische bindingen in voedsel.

Het spijsverteringssysteem bestaat uit een reeks organen die rechtstreeks verband houden met het proces van het verteren van voedsel en het opnemen van voedingsstoffen, zoals koolhydraten, eiwitten en lipiden.

Twee hoofdfuncties van het spijsverteringssysteem kunnen worden genoemd: de omzetting van voedsel in stoffen die gemakkelijk door het lichaam worden opgenomen en het nemen van deze voedingsproducten, die naar verschillende weefsels van het lichaam worden getransporteerd.

Om deze functies te vervullen, heeft het spijsverteringssysteem de zenuwimpuls nodig, de aanwezigheid van spijsverteringsenzymen en de afscheiding van stoffen zoals galzouten, peptiden, aminen, onder anderen.

Het spijsverteringssysteem van veel dieren is een regio die wordt bewoond door microscopisch kleine organismen die bijdragen aan het spijsverteringsproces.

Ten slotte is het spijsverteringssysteem verantwoordelijk voor het uit het lichaam verwijderen van de stoffen die niet werden opgenomen tijdens het verteringsproces en het afval dat vrijkomt bij de oxidatie van voedsel, door de vorming en uitdrijving van ontlasting.

Hoe werkt het? (Spijsverteringsproces)

Inslikken en naar de maag vervoeren

Het spijsverteringsproces begint met het opnemen van voedsel en het inslikken ervan door de delen van de mond, voldoende gesmeerd dankzij de afscheiding van de speekselklieren.

Het voedsel wordt mechanisch geplet door de tanden en de manipulatie in de mond wordt ondersteund door de tong.

Het chemische verteringsproces - met name de afbraak van koolhydraten - vindt plaats dankzij de aanwezigheid van enzymen in het speeksel. Wanneer voedsel wordt ingeslikt, kunnen deze enzymen blijven werken totdat ze worden gedenatureerd door de zure pH van de maag.

Nadat het voedsel is doorgeslikt, duwt de tong het in de keelholte, waar de neusholte wordt afgesloten door het zachte gehemelte. Bij het bereiken van de slokdarm, leiden peristaltische bewegingen het materiaal naar de maag. Het slikken is vrijwillig vanwege de aanwezigheid van spieren in de begingebieden van de slokdarm.

De vroege stadia van de spijsvertering vinden plaats in de maag, waar voedsel wordt opgeslagen en gemengd met spijsverteringssappen.

Spijsvertering in de maag

Het materiaal komt de maag binnen via de hartsfincter, waar peristaltische bewegingen vullen mogelijk maken, bij mensen ongeveer elke drie minuten.

Dit "J" -vormige orgaan heeft klieren die ongeveer twee liter maagsap per dag afscheiden. De afscheidingen zijn slijm, pepsinogeen en zoutzuur, geproduceerd door respectievelijk slijmbekercellen, hoofdcellen en pariëtale cellen.

Pepsinogeen is een zymogeen, wat betekent dat het een voorloper is van een enzym en nog niet klaar is om te katalyseren. Pepsinogeen geeft aanleiding tot pepsine - een enzym dat eiwitten kan hydrolyseren tot kleine polypeptiden - wanneer de omgeving zuur is.

Bij pepsine is er een reeks enzymen die kunnen bijdragen aan de afbraak van eiwitten in voedsel.

Er is een klein volume maagsap dat continu wordt uitgescheiden, maar de aanwezigheid van voedsel (hetzij door visuele of reukstimuli) verhoogt de afscheiding.

Het darmslijmvlies wordt niet verteerd door de zuren die het produceert, dankzij de afscheiding van slijmstoffen die het beschermen tegen chemische en mechanische vernietiging.

Ik passeer de dunne darm

De darmen zijn gespecialiseerde structuren voor de vertering van voedsel en voor de opname van voedingsstoffen. Het bestaat uit buisjes waarvan de lengte tot acht keer de lengte kan zijn van het organisme dat ze bezit.

Ze hebben een reeks villi, die op hun beurt microvilli hebben, die bijdragen aan een toename van het absorptie-oppervlak van moleculen. Deze projecties vergroten het absorptiegebied ongeveer duizend keer, vergeleken met het oppervlak van een eenvoudige cilinder.

De darm is ongevoelig voor polysacchariden, dus de opname van koolhydraten gebeurt voornamelijk als monosacchariden (noem het onder andere glucose, fructose, galactose). Evenzo worden eiwitten geabsorbeerd in de vorm van aminozuren, hoewel absorptie van kleine peptiden ook kan voorkomen.

Absorptie is een proces dat voor het grootste deel wordt gemedieerd door actieve transporteurs die zijn verankerd in de epitheelcellen, die verantwoordelijk zijn voor het transport van voedingsstoffen naar de bloedbaan. Daarentegen worden vetten geëmulgeerd door galzouten en vervolgens verteerd door pancreaslipasen.

Triglyceriden worden opgesplitst in kleinere componenten, zoals vetzuren en monoglyceriden, die in contact met zouten micellen worden die door eenvoudige diffusie kunnen worden geabsorbeerd.

Gal- en pancreassappen

Voedsel komt de dunne darm binnen via de pylorus sluitspier. In het eerste deel van deze darm vermengt voedsel zich met de afscheidingen van de alvleesklier en met gal. Deze afscheidingen bevatten veel natriumbicarbonaat, dat erin slaagt de pH te verhogen van 1,5 naar 7.

De verandering van de pH is nodig, omdat de optimale pH waarbij darmenzymen werken neutraal of licht alkalisch is.

De lever scheidt gal af via de galwegen, die essentieel zijn voor de vertering van vetten. De typische kleur van gal is groenachtig geel en is het product van de afbraak van hemoglobine. Evenzo zijn de pigmenten die in de gal worden geproduceerd verantwoordelijk voor de kleur van de ontlasting.

Pancreassappen zijn rijk aan verschillende enzymen, zoals trypsine en chymotrypsine, die eiwitten op specifieke plaatsen kunnen splitsen.

Het heeft ook: carboxypeptidasen die aminozuren van het carboxyluiteinde kunnen verwijderen; pancreaslipasen die deelnemen aan de hydrolyse van lipiden; pancreasamylase dat zetmeel hydrolyseert en nucleasen die nucleïnezuren afbreken tot hun structurele componenten, nucleotiden.

Passage door de dikke darm

In de dikke darm bevinden de restanten van de spijsvertering zich en vindt de reabsorptie van water plaats om een ​​vaste of halfvaste stof te vormen die in de vorm van uitwerpselen uit het lichaam wordt verdreven.

De dikke darm is de habitat van een enorm aantal bacteriën die bijdragen aan het verteringsproces. In feite komt bij mensen meer dan een derde van het droge gewicht van de ontlasting overeen met bacteriën.

Spijsverteringskanaal en zijn lagen

In het spijsverteringskanaal bestaat het uit vier lagen: slijmvlies, submucosa, gespierd en sereus. De buitenste laag wordt sereus genoemd en is hetzelfde weefsel dat de viscerale organen in de buik vormt.

De sereuze laag wordt bovenop een binnenlaag van circulaire gladde spieren gelegd, op zijn beurt vormt een epitheellaag van bindweefsel en slijmvlies respectievelijk de submucosa en het slijmvlies. De slijmlaag staat in direct contact met voedsel.

Naar de binnenkant van de buis is een aanzienlijk aantal cirkelvormige plooien, Kerckring-plooien genoemd, die het oppervlak vergroten en de doorgang van voedsel door de darm vertragen, waardoor de tijd die het in het spijsverteringskanaal doorbrengt, wordt verlengd.

Op een meer gedetailleerd anatomisch niveau vinden we de villi die zich aan de rand van de plooien bevinden en een van hen heeft invaginaties die Lieberkühn-crypten worden genoemd.

De villi hebben bloedvaten, arteriolen, haarvaten, venulen en lymfevaten. Wanneer voedingsstoffen door de darm gaan, worden ze naar dit systeem overgebracht om naar andere weefsels in het lichaam te worden getransporteerd.

Het apicale oppervlak van elke absorberende cel heeft structuren die microvilli worden genoemd en die de zogenaamde "borstelrand" vormen.

Veelvoorkomende ziektes

Pathologieën die verband houden met het spijsverteringssysteem komen vaak voor in de menselijke populatie. Het kunnen ergernissen zijn die niet tot ernstige risico's leiden, zoals winderigheid, die volgens enquêtes bij wel 30% van de gezonde bevolking voorkomt.

Evenzo komt gastro-oesofageale reflux ook vrij vaak voor en meer dan een derde van de bevolking heeft deze aandoening minstens één keer per maand gemeld, en 5 tot 7% ​​presenteert het dagelijks.

De overige ziekten die verband houden met het spijsverteringskanaal hebben een gevarieerde prevalentie, van 0,1% voor coeliakie tot 10-80% voor lactose-intolerantie.

Coeliakie

Coeliakie is een aandoening waarbij het spijsverteringsstelsel en het immuunsysteem betrokken zijn. Het ligt in een intolerantie voor gluten (kleine eiwitten aanwezig in granen) en de symptomen zijn sterk variabel.

Lactose intolerantie

Met betrekking tot lactose-intolerantie is het een pathologie waarbij het lichaam geen lactase heeft, een enzym dat nodig is voor de verwerking van de suiker in melk.

Symptomen zijn onder meer een opgeblazen gevoel, winderigheid en diarree. Daarom moeten mensen die eraan lijden, zuivelconsumptie vermijden.

Gastritis

Gastritis is een andere veel voorkomende pathologie die bestaat uit een ontsteking van het maagslijmvlies, veroorzaakt door infecties (meestal Helicobacter pylori), overmatig alcoholgebruik, bepaalde voedingsmiddelen of medicijnen.

Kanker

De organen waaruit het spijsverteringsstelsel bestaat, zijn vatbaar voor de ontwikkeling van verschillende soorten kanker, waaronder kanker van de dikke darm, slokdarm, maag, pancreas en lever. Oorzaken variëren van infecties en genetische aanleg tot ongepaste levensstijlen.

Referenties

1. Anta, R. & Marcos, A. (2006). Nutriguía: handleiding klinische voeding in de eerste lijn. Redactionele Complutense.
2. Arderiu, XF (1998). Klinische biochemie en moleculaire pathologie. Reverte.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Geïntegreerde principes van zoölogie. McGraw-Hill.
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., en Anderson, M. (2004). Dierlijke fysiologie. Sinauer Associates.
5. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., Frans, K., & Eckert, R. (2002). Eckert dierfysiologie. Macmillan.
6. Rodríguez, MH en Gallego, AS (1999). Voedingsverdrag. Díaz de Santos-edities.