دستگاه گوارش و جذب مواد
لولۀ گوارش، بندارهها و دیواره
مسیر لوله چنین است: دهان ← حلق ← مری ← معده ← رودۀ باریک ← رودۀ بزرگ ← رودۀ راست ← مخرج. غدد بزاقی، کبد، پانکراس و کیسۀ صفرا با این لوله در ارتباطاند اما جزء آن نیستند.
بندارهها حلقههای ماهیچهایاند که عبور مواد را کنترل میکنند: بندارۀ انتهای مری (بین مری و معده)، پیلور (بین معده و دوازدهه) و بندارههای داخلی و خارجی مخرج. بندارۀ انتهای مری و بندارۀ داخلی مخرج از ماهیچۀ صاف (غیرارادی) ساخته شدهاند، ولی بندارۀ خارجی مخرج و ماهیچههای دهان و حلق مخطط (ارادی) هستند.
دیواره از خارج به داخل چهار لایه دارد: بیرونی (بخشی از صفاق)، ماهیچهای، زیرمخاط (بافت پیوندی سست و شبکۀ عصبی) و مخاط (محل جذب و ترشح). لایۀ ماهیچهای در همهجا حلقوی و طولی است — حلقوی همیشه داخلیتر — اما معده استثناست و لایۀ سومِ مورّب هم دارد. همین چیدمان معنا دارد: انقباض حلقوی مقطع لوله را تنگ میکند و انقباض طولی طول آن را کوتاه.
دو نوع حرکت دیده میشود: حرکات کرمی که غذا را به جلو میرانند، و حرکات قطعهقطعهکننده که غذا را ریزتر و با شیرۀ گوارشی مخلوط میکنند. وقتی محتویات به یک بنداره برسند، حرکات کرمی فقط نقش مخلوطکنندگی پیدا میکنند.
دهان، بزاق و بلع
بزاق از سه جفت غدۀ بناگوشی (بزرگترین، ترشح آبکی)، زیرآروارهای (مخلوط؛ بیشترین سهم از حجم روزانه) و زیرزبانی (کوچکترین، عمدتاً مخاطی) میآید. سه جزء کلیدیاش: آمیلاز که نشاسته را به دیساکارید میشکند، لیزوزیم که باکتریها را از بین میبرد و موسین که غذا را لغزنده و دیواره را محافظت میکند. گوارش پروتئین و چربی در دهان انجام نمیشود.
بلع با حرکت ارادی زبان شروع میشود ولی در حلق غیرارادی ادامه مییابد؛ همزمان اپیگلوت روی چاکنای میافتد تا غذا وارد راه هوایی نشود.
معده
سه نوع یاخته در غدد معده کار میکنند: یاختۀ سطحی پوششی (مادۀ مخاطی و بیکربنات برای ساخت سد محافظ)، یاختۀ اصلی (پپسینوژن) و یاختۀ کناری (اسید کلریدریک و عامل داخلی). یاختۀ کناری میتوکندری فراوان دارد، چون پمپاژ فعال یون هیدروژن انرژی زیادی میخواهد.
HCl پپسینوژن را به پپسین فعال تبدیل میکند و پپسین خودش پپسینوژن بیشتری را فعال میکند. پپسین پروتئینها را فقط به قطعات کوچکتر میشکند، نه تا آمینواسید. عامل داخلی برای جذب ویتامین B₁₂ لازم است؛ تخریب یاختههای کناری به کمخونی خطرناک میانجامد. محصول نهایی معده کیموس است. ادامهٔ فرمول را افقی ببین در طول مسیر عوض میشود: نزدیک خنثی در دهان، حدود ۲ در معده و حدود ۸ در دوازدهه.
ریفلاکس وقتی رخ میدهد که بندارۀ انتهای مری خوب منقبض نشود و اسید به مری برگردد. زخم پپتیک حاصل ترشح زیاد اسید همراه با ضعف سد مخاطی است و عامل اصلیاش باکتری هلیکوباکتر پیلوری است.
رودۀ باریک: صفرا و شیرۀ لوزالمعده
صفرا در کبد ساخته، در کیسۀ صفرا ذخیره و به دوازدهه ریخته میشود. کنههای صفراوی چربی را امولسیون میکنند و بیکربنات اسید کیموس را خنثی میکند؛ اما صفرا هیچ آنزیمی ندارد و فقط کار لیپاز را آسان میکند.
شیرۀ لوزالمعده آمیلاز، لیپاز، فسفولیپاز، تریپسین، کربوکسیپپتیداز و نوکلئاز را به دوازدهه میریزد. چون این پروتئازها میتوانند خود لوزالمعده را هضم کنند، به شکل غیرفعال ترشح میشوند. آنزیم انتروکیناز — ساختۀ دیوارۀ رودۀ باریک — تریپسینوژن را به تریپسین فعال تبدیل میکند و سپس خود تریپسین بقیۀ پیشآنزیمها را فعال میکند؛ یعنی یک زنجیرۀ فعالسازی، نه چند فعالسازی مستقل. مجرای صفراوی و مجرای لوزالمعده معمولاً پیش از دوازدهه به هم میپیوندند، پس انسداد این مجرای مشترک هر دو مسیر را همزمان مختل میکند.
گوارش مواد: مونوساکاریدها بدون گوارش جذب میشوند، دیساکاریدها و پلیساکاریدها باید به مونوساکارید تبدیل شوند و سلولز اصلاً در بدن انسان گوارش نمیشود. گوارش پروتئین از معده شروع و در رودۀ باریک تا آمینواسید کامل میشود. بیشتر گوارش تریگلیسریدها در دوازدهه انجام میگیرد. همۀ این واکنشها آبکافت (هیدرولیز) هستند.
جذب در پرزها
سطح جذب با سه سطح تاخوردگی چند برابر میشود: چینهای حلقوی، پرزها و ریزپرزها. درون هر پرز یک شبکۀ مویرگ خونی و یک مویرگ لنفی مرکزی هست، و سطحش را یاختههای پوششی جذبی (فراوانترین) و یاختههای جامیشکل ترشحکنندۀ مخاط میپوشانند. پرزها در دوازدهه بلندترین و متراکمتریناند و به سمت انتها کوتاهتر میشوند؛ به همین دلیل بیشترین جذب در نیمۀ ابتدایی رودۀ باریک است. در بیماری سلیاک گلوتن این پرزها و ریزپرزها را تخریب و سوءجذب ایجاد میکند.
مسیر جذب دو شاخه دارد: آمینواسید، مونوساکارید و گلیسرول کوتاه از مویرگ خونی وارد سیاهرگ باب و کبد میشوند؛ لیپیدها از مویرگ لنفی وارد لنف و سپس خون. خون لولۀ گوارش مستقیم به قلب نمیرود، بلکه اول از کبد میگذرد. در کبد گلوکز به گلیکوژن و لیپیدها به لیپوپروتئین تبدیل و آهن و برخی ویتامینها ذخیره میشوند.
LDL کلسترول بیشتر و پروتئین کمتری دارد و رسوب کلسترول در دیوارۀ سرخرگها را زیاد میکند؛ HDL برعکس است. چاقی، کلسترول زیاد و کمتحرکی LDL را بالا میبرند.
شاخص تودۀ بدنی:
ادامهٔ فرمول را افقی ببینکمتر از ۱۹ کمبود وزن، ۱۹ تا ۲۵ مناسب، ۲۵ تا ۳۰ اضافهوزن و بیشتر از ۳۰ چاقی است. این بازهها برای بالای ۲۰ سالاند؛ زیر ۲۰ سال باید با همسن و همجنس مقایسه شود.
رودۀ بزرگ
از رودۀ کور (با آپاندیس) شروع و با کولون بالارو، افقی و پایینرو ادامه مییابد. پرز و آنزیم گوارشی ندارد؛ فقط آب و یون جذب و مدفوع جامد میکند، و باکتریهای مفیدش ویتامین K و ویتامینهای گروه B میسازند. لایۀ ماهیچهای طولیاش بهجای یک پوشش پیوسته، سه نوار باریک است و همین ظاهر کیسهکیسهاش را میسازد.
تنظیم عصبی و هورمونی
دو شبکۀ عصبی درون دیوارۀ لوله کار میکنند و تا حدی مستقل از دستگاه عصبی مرکزیاند: شبکۀ لایۀ ماهیچهای بین لایههای حلقوی و طولی که حرکات را تنظیم میکند، و شبکۀ زیرمخاطی که ترشح غدد و جریان خون دیواره را تنظیم میکند. پاراسمپاتیک ترشح و حرکات را زیاد میکند و سمپاتیک (مثلاً هنگام استرس) فعالیت گوارش را کم میکند. هنگام بلع، مرکز بلع در بصلالنخاع مرکز تنفس را لحظهای مهار میکند.
تنظیم هورمونی با دو هورمون شناخته میشود: گاسترین از معده ترشح اسید و پپسینوژن را زیاد میکند و سکرتین از دوازدهه ترشح بیکربنات لوزالمعده را.
تنوع گوارش در جانداران
برخی جانداران مثل کرم کدو اصلاً دستگاه گوارش ندارند و مواد را از سطح بدن جذب میکنند. پارامسی با واکوئول گوارشی کار میکند (واکوئول غذایی + لیزوزوم). هیدر حفرۀ گوارشی دارد: یک سوراخ که هم دهان است و هم مخرج، با گوارش درونیاختهای و برونیاختهای؛ در مقابل، لولۀ گوارش دو سوراخ دارد و جریان یکطرفۀ غذا را ممکن میکند. ملخ دانهچین (ذخیرۀ موقت)، معدۀ پیش دندانهدار و کیسههای معده دارد، و پرندۀ دانهخوار علاوه بر دانهچین، سنگدان ماهیچهای دارد که با سنگریزه غذا را آسیاب میکند. نشخوارکنندگان معدۀ چهارقسمتی دارند: سیرابی، نگاری، هزارلا و شیردان (معدۀ واقعی)؛ خودشان آنزیم گوارش سلولز ندارند و میکروبهای نگاری این کار را انجام میدهند.