Fordøyelse

Fordøyelsen er det andre trinnet i ernæringen til levende organismer . Kjemisk og / eller mekanisk, transformerer og reduserer den i kompleksitet de ernæringsmessige prinsippene tatt, vanligvis makromolekyler eller komplekse biologiske strukturer, til enklere stoffer som kan absorberes og assimileres av kroppen. Det inkluderer både fordøyelsesprosessene i fordøyelsessystemet i metazoer , og fordøyelsen i cellen , for eksempel i fordøyelsesvakuoler , i sammenheng med fagocytose , fordøyelsen av komplekse molekyler som lignin av sopp .slik som ascomycetes , og generelt nedbrytningen for metabolske formål, inkludert den som utføres av kjøttetende planter for å oppnå essensielle mineralelementer, som nitrogen fra biologisk fiksering fraværende i jorda de bor i, fra fordøyelsen av komplekse molekyler av små dyreorganismer.

Fordøyelse i ulike levende organismer

Fordøyelsessystemer kan ha mange former. Det er et mulig grunnleggende skille først og fremst mellom fordøyelse av encellede organismer (hvor det ikke er organer som har ansvaret, men bare organeller og metabolske veier), og deretter mellom indre og ytre fordøyelse. Ekstern fordøyelse er opprinnelig mer primitiv, og de fleste sopp er fortsatt avhengige av den. I denne prosessen skilles enzymer ut i miljøet som omgir organismen, hvor de kan bryte ned noe av det organiske materialet og noen av produktene retro-diffuse for bruk av soppen. Deretter finnes de mest avanserte systemene i fordøyelsesprosessen hos dyr, for å kunne danne et indre miljø, som fordøyelseskanalen der intern fordøyelse skjer, mer effektive fordi flere produkter som brytes ned til absorberbare molekyler kan fanges opp i sin helhet. eller selektivt, og det interne kjemiske miljøet kan kontrolleres mer effektivt.

Noen organismer, inkludert nesten alle edderkopper , praktiserer ekstern fordøyelse: de skiller ut biotoksiner og fordøyelseskjemikalier som enzymer i den prederte organismen før de inntar den resulterende "suppen" av fordøyde produkter.

Encellede: bakterier, arkea og protister

Sopp

Metazoans

Fordøyelse hos mennesker

Fordøyelsen består i å "bryte" kjedene av næringsstoffer som finnes i maten. For å utføre denne handlingen er enzymer essensielle , som gjør kjedene av næringsstoffer enkle.

Den starter fra munnen , som åpnes eller lukkes av en fast del, maxilla , som en mobil del, underkjeven , er leddet til . Den er på utsiden avgrenset av leppene og på innsiden av ganen, på toppen og av munnbunnen og tungen. Tungen er en mobil , frivillig muskel som elter mat mens du tygger, og gjør den klar for svelging.

Den inntatte maten mottar spytt fra spyttkjertlene , bringes til optimal temperatur for fordøyelsen og brytes mekanisk av tennene , inkludert fortennene som skjærer den, hjørnetennene som river den, premolarene og jekslene som sliper den; mens den delvis er kjemisk demolert av spytt; av dette produseres omtrent halvannen liter hver dag av spyttkjertlene.

Spytt produseres hovedsakelig av de tre viktigste spyttkjertlene: parotis , den største, som ligger under øret , submandibulær og sublingual . Spytt er en 99,5 % vandig løsning , og inneholder spytt -α- amylase , et enzym som ved pH 7 starter nedbrytningen av karbohydrater, f.eks. stivelse i mindre fragmenter, for eksempel maltose , som består av to glukosemolekyler . "Spyttlipasen" er et annet enzym som virker på triglyserider som starter rivingen, bryter esterbindingene som eksisterer mellom de to av de tre fettsyrene med glyserolmolekylet, og danner et monoglyserid og to frie fettsyrer. Spyttlipase, i motsetning til spytt-α-amylase, er en stabil syre, derfor fortsetter den i magen å virke opp til tarmen hvor dens virkning forsterkes av bukspyttkjertellipase.

Maten, impregnert med spytt og blandet med bevegelsene i kjeven og tungen, danner bolusen , som skyves inn i svelget der den svelges. Svelget er også en del av luftveiene og er måten luften kommer inn i strupehodet og deretter inn i luftrøret . Under svelging opphører innføringen av luft i lungene og inngangen til strupehodet dekkes av epiglottis , en muskelklaff, slik at bolus tar den rette veien ved å falle ned i spiserøret . Spiserøret, et rør opp til 30 cm langt, krysser mellomgulvet og ender i magesekken . Diafragma er den kuppelformede muskelen som skiller brysthulen fra bukhulen. I spiserøret beveger maten seg presset av peristaltiske sammentrekninger som går frem som bølger, og begrenser passasjen over bolusen og utvider den nedenfor. De lar oss svelge og føre mat inn i spiserøret selv om vi er opp ned.

Fordøyelse i magen

Bolusens inntreden i magen styres av en lukkemuskel, cardia . Magen er som en sekk med en kapasitet på mer enn en liter, med sterke muskuløse vegger. Den innerste veggen i magen, slimhinnen, har mange mikrovilli inne som hekker kjertlene som ved hvert måltid produserer omtrent 500 ml magesaft , sammensatt av pepsinogen , slim, saltsyre (som ikke er et enzym) og enzymer. På grunn av tilstedeværelsen av en sterk syre i sammensetningen av magesaft, som HCl, er pH i magen mellom 1-2. Saltsyre ( HCl), frigjort av parietalcellene , løser opp sementeringsstoffet plassert mellom matcellene, dreper bakterier og aktiverer en inaktiv forløper , utskilt av magekjertler kalt hovedceller , pepsinogenet .

Når pepsinogen nås av saltsyre i magehulen, blir det pepsin (fra gresk pèpsis = matlaging). Faktisk hydrolyserer saltsyre en peptidbinding av pepsinogenpolymeren (dvs. "løsner en presis sekvens av aminosyrer fra pepsinogenet") slik at den gjenværende polymeren er den til pepsin. Mens pepsinogen er inaktivt og ikke kan skade cellene i kjertlene som produserer det, virker pepsin på peptidbindingene som binder aminosyrene til proteiner sammen . Dette er hvordan små fragmenter av proteiner dannes, peptider , sammensatt av noen aminosyrer som fortsatt er bundet sammen.

Slimhinnen i magen er dekket med et slimlag (produsert av slimceller) som har som funksjon å beskytte cellene mot fordøyelsessaft, det vil si å forhindre selvfordøyelse . Beskyttelse er viktig fordi når de angriper og fordøyer mat, kan de angripe og fordøye selve mageveggen. Noen ganger kan imidlertid slimhinnen bli skadet av irriterende stoffer som alkohol eller acetylsalisylsyre ; eller slimet kan produseres i utilstrekkelig mengde. Når dette skjer, begynner enzymer og saltsyre å selvfordøye magen: en lesjon som kalles magesår dannes. Det typiske symptomet er dype smerter i øvre del av magen på tom mage. Det har nylig blitt oppdaget at i magen til mange individer er det en bakterie, Helicobacter pylori , som kan spille en viktig rolle i utbruddet av lidelsen.

Magen har funksjon av oppløsning og fordøyelse, men vanligvis ikke absorpsjon, og transporttiden avhenger av typen mat som tas: 1-2 timer er nødvendig for karbohydrater, 3-4 timer for proteiner og fra 5 timer inn for fett [1] . Noen stoffer som vann , vitaminer , aspirin , glukose og alkohol kan imidlertid absorberes direkte i magen før de når tarmen. Dette er fordi molekylene deres er små nok til å passere direkte inn i blodet som strømmer gjennom karene i mageveggene. Av denne grunn kan alkohol, selv om det nylig er inntatt, ha nesten umiddelbare effekter.

Innholdet i magesekken, når det når tarmen, er en melkeaktig, sur halvfast masse (pH i magesekken er 1-2) og kalles chyme . Chyme blir til kilo når den passerer gjennom lukkemuskelen kalt pylorus inn i tynntarmen. Den første delen av tynntarmen kalles tolvfingertarmen og har den karakteristiske "buede" formen. Gallen og bukspyttkjertelsaften konvergerer i tolvfingertarmen . Begge spiller en viktig rolle i fordøyelsen. Galle produseres av leveren og lagres i galleblæren . Innholdet i gallesalter hjelper til med å emulgere fett, noe som gjør dem lettere fordøyelige av de forskjellige lipasene . Bukspyttkjerteljuicen , produsert av den eksokrine bukspyttkjertelen , utfører derimot den virkelige fordøyelsesfunksjonen i tillegg til å nøytralisere surheten til chymen. Faktisk inneholder den natriumbikarbonat som fungerer som en base og har som funksjon å forhindre korrosjon av tarmen, mindre dekket med slim enn magen, av surheten i chymen. I tillegg til en rent beskyttende effekt, inneholder bukspyttkjerteljuice mange enzymer. Disse enzymene tjener både for fordøyelsen av lipider ved å katalysere hydrolysen av esterbindingen som binder fettsyrer til glyserol (lipase) og for fordøyelsen av glukosidbindinger som amylase .

Absorpsjon

Den siste fasen av fordøyelsen, absorpsjon, er passasjen inn i blodet og lymfesystemet, gjennom tarmveggene, av stoffene oppnådd fra fordøyelsen av makromolekyler som finnes i mat: hovedsakelig glukose (avledet fra stivelse, glykogen og disakkarider , som sukrose ). ), aminosyrer (proteinderivater), glyserol og fettsyrer (avledet fra triglyserider), vitaminer og mineralsalter.

Mye av absorpsjonen skjer gjennom veggene i jejunum og ileum . For å øke absorpsjonsoverflaten er veggene i tynntarmen alle hevet i folder eller folder som igjen er dekket av tusenvis av tynne fingerformede fremspring, villi . Hver villus er omtrent 1 mm lang og det er omtrent 3000 for hver kvadratcentimeter. Overflatearealet til hver villus økes ytterligere fordi cellene som danner den har sin egen membran hevet i tusenvis av mikrovilli . Denne mekanismen er nyttig for å sikre en større absorpsjonsoverflate (dvs. for å øke effektiviteten til absorpsjonsprosessen). Molekylene passerer gjennom mikrovilli-membranen. Hver villous krysses på innsiden av et nettverk av kapillærer der blodet flyter og her i blodet helles glukose, aminosyrer, salter og vitaminer. Tarmkapillærene konvergerer til slutt inn i en blodåre, den hepatiske portvenen , som kommer inn i leveren.

Fett følger en annen vei, den lymfatiske. Etter å ha passert membranen til mikrovilli, kommer glyserol og fettsyrer sammen og danner triglyserider igjen, som til slutt går inn i en liten kanal, et lymfekar som lymfen flyter i . Lymfe er en væske som har en lignende sammensetning som blod, men uten røde blodlegemer . Det strømmer gjennom et system av kanaler, lymfekarene og filtrene, lymfeknutene. Etter en viss bane konvergerer lymfekarene i en enkelt kanal som ender i sirkulasjonsstrømmen. Lymfen slutter seg så til blodet og alle molekylene som kommer fra fordøyelsen av maten kommer direkte eller indirekte inn i sistnevnte.

Tarminnholdet, etter absorpsjon i tynntarmen , fortsetter sakte sin vei i tykktarmen . Den første seksjonen, i form av en sekk, kalles blind fordi den fører til en vermiform ekstrofleksjon, blindtarmen , som hos mennesker har en sekundær rolle da den i liten grad bidrar til immunforsvaret. Infeksjonen hans kalles blindtarmbetennelse . Cecum etterfølges av tykktarmen , som krysses på tvers av furer og er utstyrt med sterk muskulatur. Tyktarmen ender med endetarmen, som åpner seg utover med en lukkemuskel, anus .

I tykktarmen produserer slimhinnekjertlene kun slim og ikke enzymer. Selv om veggen er smurt av slim, er transitttiden til tarmmaterialer ganske lang, fra 2 til 6-7 timer. I tykktarmen reabsorberes vann og mineralsalter, og ufordøyd mat blir eliminert med avføringen. Reabsorpsjonen av vann er viktig fordi det hver dag helles 7 liter væske i fordøyelseskanalen i form av fordøyelsessaft. Hvis det fordøyde materialet beveger seg for raskt langs tykktarmen, er det utilstrekkelig reabsorpsjon av vann som forårsaker diaré og dehydrering; tvert imot, hvis bevegelsen er for langsom, blir vannet reabsorbert i store mengder, noe som forårsaker forstoppelse .

Sykdommer

Noen vanlige symptomer:

Omvendt, tvert imot, ved hardnakket obstipasjon forårsaket av funksjonelle årsaker som kolontreghet eller intestinal pseudoobstruksjon, må bruk av uløselige fibre unngås og bruk av prokinetikk kan være nyttig.

Merknader

  1. ^ Fokus: Hvor lang tid tar det å fordøye?

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker