Czy słyszał_ś może o odzyskiwaniu surowców z różnych urządzeń elektronicznych? No wiesz, nieużywane telefony, drukarki czy inny sprzęt elektroniczny wędruje do wielkiego zakładu przemysłowego, który zajmuje się odzyskiwaniem cennych surowców użytych do ich produkcji. Proces ten wymaga zaangażowania wielu ludzi i ogromnej maszynerii. Każdy materiał, który wchodzi w skład tych urządzeń musi zostać oddzielony – mechanicznie bądź chemicznie, toksyczne składniki usunięte w bezpieczny sposób, a wartościowe składniki odzyskane i przekazane do powtórnego użycia w produkcji innych, nowych urządzeń.
Muszę przyznać, że ten proces bardzo mi przypomina to, co dzieje się w naszym układzie pokarmowym. Naprawdę. Spróbuję Ci wyjaśnić dlaczego.
Otóż nasz pokarm to produkty, które składają się różnych związków organicznych pochodzących z innych organizmów – roślinnych i zwierzęcych. Zjadamy go, by dostarczyć naszemu organizmowi odpowiednie składniki pokarmowe, które posłużą do budowy i funkcjonowania naszego organizmu. Ale zanim te składniki pokarmowe będą mogły być przez nas wykorzystane, musimy je odzyskać z pokarmu. Czyli musimy pokarm rozłożyć na proste części, odzyskać to, co wartościowe i wyrzucić to, co zbędne.
Prawda, że to podobny proces?
Prześledźmy teraz, jak to się odbywa w naszym organizmie w kolejnych odcinkach przewodu pokarmowego.
Na początek mała powtórka
(Możesz sobie ułatwić zadanie sięgając do wpisu o budowie układu pokarmowego).
Czy pamiętasz, jak jest zbudowany układ pokarmowy? Z jakich narządów składa się przewód pokarmowy? Jakie gruczoły trawienne wchodzą w skład układu pokarmowego? W których odcinkach przewodu pokarmowego znajdują się ujścia ich przewodów wyprowadzających? Czy pamiętasz jakie cztery funkcje pełni układ pokarmowy?
Przewód pokarmowy to długa rura, którą wędruje pokarm. Do niego spływa wydzielina gruczołów trawiennych, która zawiera enzymy. Przewód pokarmowy wraz z gruczołami trawiennymi tworzy układ pokarmowy. Podstawowe funkcje układu pokarmowego to: pobieranie pokarmu – trawienie – wchłanianie do krwi – defekacja.
Trawienie
Trawienie czyli rozkład składników pokarmowych na substancje proste. Mechaniczna i chemiczna obróbka pokarmu, która ma na celu rozłożyć go do postaci, w której będzie mógł dostać się do komórek ciała.
Pomyśl – które, Twoim zdaniem, elementy układu pokarmowego biorą udział w trawieniu mechanicznym, a które w chemicznym?
Budowa układu pokarmowego pozwala na poddanie pokarmu zarówno przemianom mechanicznym – biorą w tym udział zęby, język, warstwa mięśni gładkich budujących narządy przewodu pokarmowego, jak i przemianom chemicznym – przy udziale enzymów czyli wydzielin gruczołów trawiennych.
Podstawowe składniki odżywcze poddawane trawieniu w przewodzie pokarmowym to białka, cukry (inaczej węglowodany) i tłuszcze.
| Białka są rozkładane do postaci aminokwasów | BIAŁKA → AMINOKWASY |
| Cukry są rozkładane do cukrów prostych | CUKRY → GLUKOZA |
| Tłuszcze są rozkładane do postaci glicerolu i kwasów tłuszczowych | TŁUSZCZE → GLICEROL I KWASY TŁUSZCZOWE |
Celuloza, węglowodan wchodzący w skład ścian komórkowych komórek roślinnych, nie jest trawiona przez człowieka.
Przyjrzyjmy się teraz, jakie procesy zachodzą w poszczególnych odcinkach przewodu pokarmowego:
Jama ustna
W jamie ustnej pokarm jest poddany obróbce mechanicznej i chemicznej.
Odgryziony za pomocą zębów fragment pokarmu jest rozgryzany na mniejsze fragmenty i miażdżony. Odgryzanie to zadanie zębów zwanych siekaczami i kłami. Inne zęby – przedtrzonowe i trzonowe – miażdżą i rozcierają pokarm.
Pojawienie się pokarmu w jamie ustnej prowokuje ślinianki do wydzielania śliny. Przy pomocy ruchów języka, policzków i żuchwy pokarm jest mieszany ze śliną. Powstaje kęs pokarmowy.
Ślina zwiera enzym zwany amylazą ślinowa, która zapoczątkowuje trawienie węglowodanów, tnąc ich długie łańcuchy na krótsze odcinki.
Dokładne wymieszanie śliny z pokarmem pozwala na dotarcie enzymu do wszystkich cząsteczek węglowodanów. To dlatego staranne przeżuwanie jest tak ważne w prawidłowym odżywianiu się.
Ślina dodatkowo zmiękcza i zwilża pokarm, co ułatwia jego przesuwanie się oraz rozpuszcza suche składniki pokarmowe. Ma także właściwości bakteriobójcze.
Doświadczenie
Jeśli chcesz się przekonać o działaniu amylazy ślinowej, włóż kawałek chleba do ust i przeżuwaj przez kilkadziesiąt sekund. Po pewnym czasie poczujesz słodki smak – to amylaza ślinowa pocięła długie łańcuchy skrobi na krótsze dwucukry, które mają słodki smak.
Gardło
Kęs pokarmowy jest przełykany i kierowany do przełyku. Trwa trawienie węglowodanów (skrobi) zapoczątkowane w jamie ustnej
Przełyk
Kęs pokarmowy jest przełykany i kierowany do przełyku. Trwa trawienie węglowodanów (skrobi) zapoczątkowane w jamie ustnej.
Żołądek
Z przełyku pokarm trafia do żołądka. Żołądek napełnia się, wpust się zamyka.
Gruczoły znajdujące się w ścianie żołądka produkują sok żołądkowy. W skład soku żołądkowego wchodzą: śluz, kwas solny oraz enzym rozpoczynający trawienie białek – pepsyna. Kwas solny jest niezbędny do uaktywniania pepsyny, ma również właściwości bakteriobójcze.
Jak sądzisz, jaką funkcję pełni śluz wydzielany przez żołądek?
Tak, masz rację, śluz wydzielany przez żołądek pełni funkcję ochronną. Śluz chroni żołądek przed samostrawieniem.
Ściany żołądka zaczynają kurczyć się i rozkurczać, mieszając treść pokarmową z kwasem solnym i enzymami. Powstaje miazga pokarmowa. Po pewnym czasie, różnym w zależności od rodzaju trawionego pokarmu, otwiera się odźwiernik i miazga pokarmowa ruchami robaczkowymi zostaje przesunięta do jelita cienkiego.
Czas zalegania pokarmu w żołądku:
| Najdłużej | – tłuszcze |
| Krócej | – białka |
| Najkrócej | – węglowodany |
Pokarm źle przeżuty zalega dłużej niż dobrze rozdrobniony.
Jak sądzisz, z czego wynikają różnice w czasie zalegania pokarmu w żołądku?
Jelito cienkie
Jelito cienkie jest miejscem, gdzie złożone procesy chemiczne powodują ostateczny rozkład białek, cukrów i tłuszczy.
Pierwszym odcinkiem jelita cienkiego jest dwunastnica. Tu uchodzą przewody dwóch wielkich gruczołów trawiennych – wątroby i trzustki.
Wątroba produkuje żółć, która wprawdzie nie zawiera enzymów trawiennych, ale ma zdolność rozbijania tłuszczu na drobne kuleczki, co ułatwia dostęp enzymów do cząsteczek tłuszczu.
Trzustka produkuje sok trzustkowy, który zawiera enzymy trawienne – trypsynę, lipazę i amylazę trzustkową.
- Trypsyna rozkłada białka do aminokwasów
- Lipaza rozkłada tłuszcze do postaci glicerolu i kwasów tłuszczowych
- Amylaza trzustkowa rozkłada węglowodany do postaci cukrów prostych – głównie glukozy.
W wyniku działania tych enzymów, w jelicie cienkim odbywa się ostateczny etap trawienia – składniki pokarmowe zostają rozłożone do najprostszych cząsteczek organicznych. Powstaje mleczko pokarmowe składające się z aminokwasów, glukozy, glicerolu, kwasów tłuszczowych, wody i niestrawionych resztek pokarmowych.
Pamiętasz, że jelito cienkie wysłane jest specyficznym nabłonkiem zaopatrzonym w wypustki zwane kosmkami jelitowymi?
Obecność kosmków jelitowych w jelicie cienkim, umożliwia wchłanianie składników odżywczych do krwi.
Każdy kosmek zawiera w swoim wnętrzu gęstą sieć naczyń krwionośnych i limfatycznych. Do nich ze światła jelita cienkiego przenikają aminokwasy, glukoza, glicerol i kwasy tłuszczowe, by potem wraz z krwią i limfą przepłynąć do wątroby, a potem do komórek.
Ruchy robaczkowe przesuwają pozostałą treść do jelita grubego.
Pomyśl, co z pozostałych substancji może się jeszcze przydać organizmowi?
Jelito grube
Mleczko pokarmowe pozbawione składników odżywczych trafia do jelita grubego.
Zadaniem jelita grubego jest zagęszczenie tej masy przez wchłonięcie wody oraz uformowanie kału. Odbywa się to dzięki obecności olbrzymiej ilości drobnoustrojów zasiedlających jelito grube.
Mikrobiom jelitowy
Bakterie obecne w układzie pokarmowym, zwłaszcza bakterie jelitowe odgrywają olbrzymią rolę. Oprócz tego, że powodują fermentację i gnicie resztek pokarmowych, biorą udział w wytwarzaniu witamin B i K , a także wpływają na stan odporności organizmu i pracę układu nerwowego.
Nadmiernemu odwodnieniu kału zapobiegają obecne w pokarmie włókna roślinne – celuloza (błonnik). Dzięki nim skraca się również czas przebywania pokarmu w przewodzie pokarmowym, ponieważ włókna celulozowe pobudzają ruchy jelit.
Niestrawione resztki pokarmowe, wśród których znaczną część stanowi właśnie celuloza, pozbawione wody, są usuwane przez otwór odbytowy w postaci kału, w procesie zwanym defekacją.
Defekacja a wydalanie
Pamiętaj! – defekacja to nie wydalanie. Usuwane są niestrawione resztki, które nigdy nie dotarły do komórek i nigdy nie brały udziału w przemianach metabolicznych.
Podsumowanie
Prześledziliśmy najważniejsze procesy trawienne zachodzące w kolejnych odcinkach przewodu pokarmowego. Od uformowania kęsa pokarmowego, przez mechaniczny i chemiczny rozkład skomplikowanych wielkocząsteczkowych związków organicznych, aż do wchłaniania składników odżywczych do krwi i usuwania niestrawionych resztek pokarmowych.
W telegraficznym skrócie przedstawia to ponizsza infografika:
No i sam_ powiedz, czy nie miałam racji porównując ten proces do odzyskiwania surowców z urządzeń elektronicznych i ich ponownego wykorzystania?
A czy wiesz, do czego nasze komórki użyją aminokwasów, glukozy, glicerolu i kwasów tłuszczowych? Napisz w komentarzu.
