زیست‌شناسیزیست‌شناسی (۱)

دستگاه گوارش و جذب؛ ساختار و عملکرد لوله گوارش

امتیازی که به این مقاله می دهید چند ستاره است؟
[کل: ۳ میانگین: ۳.۳]

جزوه «پرسش‌های کنکوری و نکات زیست‌شناسی دهم استاد عباباف» موجود است. برای دریافت جزوه فرم تماس را پر کنید. 

انسان با خوردن غذا و ترکیبات آلی، انرژی لازم برای ادامه زندگی را بدست می‌آورد. انرژی مواد غذایی درون یاخته‌ها به انرژی ATP تبدیل می‌شود. در بدن انسان دستگاهی به نام دستگاه گوارش وجود دارد که وظیفه آن ریز و خرد کردن غذاهاست تا در ادامه، ذرات غذایی ریز بتوانند به یاخته‌ها بروند. همچنین دستگاه گوارش مواد غیرمفید را از بدن دفع می‌کند. در این فصل با عملکرد دستگاه گوارش و بخش‌های مختلف آن آشنا خواهیم شد.

گفتار اول: ساختار و عملکرد لوله گوارش

دستگاه گوارش انسان دارای دو بخش کلی است: ۱- لوله گوارش و ۲- اندام‌های مرتبط با لوله گوارش

۱- لوله گوارش: به صورت پیوسته شامل دهان، حلق، مری، معده، روده باریک، روده بزرگ، راست روده و مخرج است.
۲- اندام‌های مرتبط با لوله گوارش: که شامل غده‌های بزاقی، پانکراس (لوزالمعده)، کبد (جگر) و کیسه صفرا هستند.

لولۀ گوارش و اندام‌های مرتبط با آن

غذایی که انسان می‌خورد وارد لوله گوارش می‌شود ولی چون فعالیت‌های این لوله برای ریز و خرد کردن غذا کافی نیست، اندام‌های مرتبط با لوله، ترشحاتی به درون لوله می‌ریزند که به گوارش غذا کمک می‌کند.

از آنجایی که هر بخش از لوله گوارش عملکرد و ترشحات خاصی دارد، لذا لازم است بخش‌های مختلف لوله به وسیله بنداره (اسفنکتر) از هم جدا شوند. 

بندارۂ انتهای مری

بنداره انتهای مری

بنداره‌ها (اسفنکترها) 

جنس بنداره‌ها: ماهیچه‌های حلقوی هستند و توانایی انقباض دارند.

نقش بنداره‌ها: تنظیم عبور مواد

جایگاه بنداره‌ها: بین بخش‌های مختلف قرار دارند، مثلاً بنداره انتهای مری (ابتدای معده)

 
✓ دهان، حلق، بخش عمده مری، راست روده و مخرج تقریباً در وسط بدن هستند. انتهای مری (محل اتصال به معده)، بخش اعظم و ابتدایی معده، بخش عمده لوزالمعده، بخش کوچکی از کبد، طحال و کولون پایین رو در سمت چپ قرار دارند. بخش عمده کبد، کیسه صفرا، انتهای معده (بنداره پیلور)، ابتدای روده باریک (دوازدهه)، انتهای روده باریک (بنداره بین روده باریک و بزرگ)، روده کور، آپاندیس، کولون بالارو در سمت راست بدن قرار دارند.
✓ دهان، حلق و بخش عمده مری در بالای ماهیچه دیافراگم (ماهیچه میان‌بند که از نوع اسکلتی است) قرار دارند. انتهای مری (محل اتصال مری به معده)، بنداره انتهای مری، معده، لوزالمعده، کبد، صفرا، روده باریک و بزرگ، راست روده و مخرج زیر دیافراگم قرار دارند. مری با عبور از پشت کبد به معده می‌رسد.
✓ ماهیچه‌های دهان، حلق و ابتدای مری و بنداره خارجی مخرج از نوع اسکلتی (انقباض عمدتاً ارادی) و ماهیچه‌های ادامه مری، معده، روده باریک، روده بزرگ، راست روده و بنداره داخلی مخرج از نوع صاف (انقباض غیرارادی) هستند. دقت کنید ماهیچه‌های اسکلتی حلق و ابتدای مری هنگام عمل بلع به صورت انعکاسی و غیرارادی منقبض می‌شوند.
✓ بافت پوششی در دهان، حلق و مری از نوع سنگفرشی چند لایه و در معده، روده باریک، روده بزرگ، راست روده و مخرج از نوع استوانه‌ای یک لایه است.
✓ اندام‌های مرتبط با لوله گوارش فقط در گوارش شیمیایی نقش دارند و گوارش مکانیکی فقط توسط لوله گوارش انجام می‌شود. 
✓ بنداره‌ها (اسفنکترها): ماهیچه حلقوی هستند، می‌توانند از نوع ماهیچه اسکلتی یا صاف باشند، همیشه باز نیستند، هنگام عبور غذا و ریفلاکس و استفراغ و خروج گازهای معده باز می‌شوند، بنداره ابتدای مری و بنداره خارجی مخرج از نوع ماهیچه اسکلتی (عمدتاً ارادی) و بنداره‌های انتهای مری، پیلور، انتهای روده باریک و بنداره داخلی مخرج از نوع ماهیچه صاف (غیرارادی) هستند. با انقباض ماهیچه حلقوی، بنداره بسته شده و با به استراحت در آمدن ماهیچه، اسفنکتر باز می‌شود. بنداره‌های صاف توسط اعصاب خودمختار و بنداره‌های اسکلتی توسط اعصاب پیکری پیام‌رسانی می‌شوند. بنداره مویرگی در محل اتصال بعضی سرخرگ‌های کوچک به مویرگ‌ها قرار دارد که ماهیچه حلقوی بوده و خون ورودی به مویرگ را تنظیم می‌کند. بنداره داخلی میزراه از جنس ماهیچه صاف (غیرارادی) و بنداره خارجی میزراه از جنس ماهیچه اسکلتی (عمدتاً ارادی) است.
✓ تفاوت بنداره و دریچه: بنداره از جنس ماهیچه است و توانایی انقباض دارد و باز و بسته شدن آن توسط همین انقباض و استراحت اتفاق می‌افتد (بنداره‌های لوله گوارش و میزراه و …) ولی دریچه از جنس بافت پوششی بوده و توانایی انقباض ندارد و باز و بسته شدن آن توسط فشار مایع دو طرف آن کنترل می‌شود (دریچه‌های قلبی، لانه کبوتری، دریچه اتصال میزنای به مثانه و …).
 

ساختار لوله گوارش

با بررسی لوله گوارش متوجه خواهیم شد که دیواره آن شامل چهار لایه اصلی است که از بیرون به درون عبارت‌اند از: ۱- لایه بیرونی، ۲- لایه ماهیچه‌ای، ۳- لایه زیرمخاطی و ۴- لایه مخاطی

شکل۳ــالف) ساختار لایه‌های لولۀ گوارش ب) بخشی از صفاق مربوط به روده‌ها

شکل الف) ساختار لایه‌های لولۀ گوارش ب) بخشی از صفاق مربوط به روده‌ها

الف) لایه بیرونی

ویژگی‌های این لایه: بیرونی‌ترین لایه است و سایر لایه‌ها را می‌پوشاند.
نقش آن: ۱- پوشاندن و محافظت از لوله گوارش، ۲- بخشی از صفاق را می‌سازد.

پرده صفاق: پرده‌ای است که اندام‌های درون شکم را به هم وصل می‌کند.

ب) لایه ماهیچه‌ای

ویژگی‌های این لایه: به دو زیر لایه تقسیم می‌شود: لایه ماهیچه‌ای طولی (بیرونی‌تر) و لایه ماهیچه‌ای حلقوی (درونی‌تر)
نقش این لایه: با انقباض خود سبب حرکات لوله گوارش شده و غذا را خرد کرده و به جلو می‌راند.
در دهان، حلق، ابتدای مری و بنداره خارجی مخرج از نوع ماهیچه مخطط (اسکلتی) است.
در سایر بخش‌های لوله گوارش از نوع ماهیچه صاف است.

منظور از ماهیچه طولی و ماهیچه حلقوی چیست؟ در آرایش طولی، یاخته‌های ماهیچه‌ای از طول به هم متصل می‌شوند ولی در آرایش حلقوی، یاخته‌های ماهیچه‌ای به شکلی به هم متصل می‌شوند که در نهایت حلقه‌ای را می‌سازند.

✓ دیواره معده یک زیرلایه ماهیچه‌ای مورب نیز دارد؛ یعنی زیرلایه‌های ماهیچه‌ای در معده از خارج به داخل شامل:  طولی، حلقوی و مورب است. 
 

ج) لایه زیرمخاطی

نقش آن: سبب می‌شود لایه مخاطی روی لایه ماهیچه‌ای بچسبد و به راحتی روی آن بلغزد یا چین بخورد.

د) لایه مخاطی

شامل چند نوع بافت از جمله بافت پوششی است. بافت پوششی لایه مخاطی ۱- موادی ترشح می‌کند و ۲- ذرات غذایی خرد شده را جذب می‌کند.

✓ در هر چهار لایه لوله گوارش بافت پیوندی سست و رگ خونی وجود دارد.
✓ در لایه ماهیچه‌ای و زیرمخاطی، شبکه‌ای از یاخته‌های عصبی وجود دارد. 
 
لایه بیرونی: دارای بافت پیوندی سست و رگ خونی است، این لایه فقط بخشی از پرده صفاق است (یعنی در تشکیل پرده صفاق بخش‌های دیگری بجز لایه بیرونی لوله گوارش نیز نقش دارند)، پرده صفاق فقط مربوط به اندام‌های درون شکم است، بنابراین لایه بیرونی دهان، حلق و بخش اعظم مری در تشکیل پرده صفاق نقشی ندارد، کپسول کلیه که در سطح پشتی بدن قرار دارد در تشکیل صفاق نقشی ندارد، در پرده صفاق رگ خونی وجود دارد.
لایه ماهیچه‌ای: دارای بافت پیوندی سست و رگ خونی است، در حرکات کرمی‌ و قطعه قطعه کننده نقش اصلی را دارد، یاخته‌های این لایه دو یا سه نوع آرایش دارند: ماهیچه طولی، ماهیچه حلقوی و ماهیچه مورب (که البته فقط در معده وجود دارد)، در مورد اسکلتی و صاف بودن آنها در بخش‌های قبلی صحبت شد، همیشه ماهیچه طولی بیرونی‌تر از ماهیچه حلقوی است. شبکه‌ای از یاخته‌های عصبی را می‌توان بین لایه طولی و حلقوی مشاهده کرد.
لایه زیر مخاطی: دارای بافت پیوندی سست و رگ خونی است، ضخیم است، دارای شبکه‌ای از یاخته‌های عصبی و همچنین غدد ترشحی است، در ناحیه روده لایه زیرمخاط به لایه مخاطی نفوذ کرده و چین‌های حلقوی روده را می‌سازد. زیرمخاط بخشی از چین روده محسوب می‌شود.
لایه مخاطی: دارای بافت پیوندی سست و رگ خونی است، دارای چندین نوع بافت است که از بیرون به درون شامل بافت پیوندی سست (آستر پیوندی) و پوششی است، بافت پوششی لایه مخاطی در تماس مستقیم با ذرات غذایی است و فاقد مژک و دارای غدد ترشحی است. در ناحیه معده از نفوذ بافت پوششی در بافت پیوندی زیرین آن حفره‌ها و غده‌های معده ایجاد می‌شوند. دقت کنید که این لایه در ناحیه روده دارای ماهیچه است که به درون پرزهای روده نفوذ کرده و سبب حرکت آنها می‌شوند.
✓ در هر چهار لایه دیواره لوله گوارش قطعاً ۱- بافت پیوندی سست و ۲- رگ خونی (یعنی بافت پوششی سنگفرشی یک لایه دیواره رگ، بافت پیوندی خون، گویچه‌های قرمز و سفید و پلاکت‌ها، بافت ماهیچه صاف و بافت پیوندی در صورت وجود سرخرگ و سیاهرگ) وجود دارد. در لابه‌لای بیشتر یاخته‌های زنده بدن مویرگ خونی وجود دارد (به منظور تغذیه، اکسیژن‌رسانی و دفع مواد زائد). در قرنیه و عدسی و فضای مفصلی مویرگ وجود ندارد و تغذیه یاخته بر عهده زلالیه و مایع مفصلی است که از خون منشا می‌گیرند.

 

حرکات لوله گوارش

همانطور که گفته شد لایه ماهیچه‌ای لوله گوارش سبب بروز حرکاتی در این لوله می‌شود که تأثیراتی روی ذرات غذایی دارد. این حرکات دو نوع هستند: ۱- حرکت کرمی‌ و ۲- حرکت قطعه قطعه کننده

۱- حرکت کرمی‌

نحوه ایجاد حرکت کرمی‌: با ورود غذا به لوله گوارش، این لوله گشاد شده و یاخته‌های عصبی آن تحریک می‌شوند.
یاخته‌های عصبی، ماهیچه‌های دیواره را وادار به انقباض می‌کنند.
یک حلقه انقباضی پشت توده غذا ایجاد شده که غذا را به سمت جلو می‌راند (به سمت مخرج).

حرکات کرمی

حرکات کرمی

دو نقش حرکت کرمی: ۱- غذا را به جلو می‌راند. ۲- مخلوط کنندگی: یعنی مخلوط کردن توده غذا با شیره گوارشی (آنزیم‌ها و اسید و یون‌ها)

توجه: هنگام رسیدن ذرات غذایی به یک بنداره، حرکات کرمی‌ فقط می‌توانند نقش مخلوط کنندگی داشته باشند؛ زیرا تا زمانی که بنداره بسته است از حرکت غذا به جلو ممانعت می‌کند.

یکی از بنداره‌های مهم، بنداره پیلور است که بین معده و روده باریک قرار دارد و برای مدتی جلوی حرکت محتویات معده را می‌گیرد تا غذا به خوبی حالت خمیری و نرم پیدا کند.

۲- حرکت قطعه قطعه کننده

نحوه ایجاد حرکت قطعه قطعه کننده: ابتدا بخش‌هایی از لوله گوارش به صورت یک در میان به حالت انقباض در می‌آیند. سپس بخش‌های قبلی از انقباض خارج شده و بخش‌های جدید منقبض می‌شوند.
نقش حرکت قطعه قطعه کننده: ۱- ریز کردن توده غذا (شبیه حرکت ساطور است). ۲- مخلوط کنندگی

حرکت‌های قطعه قطعه کننده

حرکت کرمی‌: مربوط به انقباض لایه ماهیچه‌ای لوله گوارش است، حلقه انقباضی پشت توده غذا تشکیل می‌شود، یک حلقه ایجاد می‌شود، توانایی جلو بردن و مخلوط کردن غذا را دارد، توده غذایی را ریز نمی‌کند، هنگام رسیدن غذا به یک اسفنکتر، نقش جلو برندگی نخواهد داشت (فقط مخلوط کنندگی دارد)، حرکت کرمی‌ در دهان وجود ندارد، دستگاه عصبی پیکری ماهیچه‌های حلق و ابتدای مری و دستگاه عصبی خودمختار ماهیچه‌های انتهای مری و معده و روده را برای حرکت کرمی‌ عصب‌دهی می‌کنند (پس هم توسط ماهیچه‌های اسکلتی انجام می‌شود و هم صاف، هم اعصاب پیکری شرکت دارند و هم خودمختار)، دستگاه خودمختار با تحریک ماهیچه‌های صاف دیواره میزنای و ایجاد حرکات کرمی‌ سبب انتقال ادرار از لگنچه به مثانه می‌شود.
حرکت قطعه قطعه کننده: مربوط به انقباض لایه ماهیچه‌ای لوله گوارش است، حلقه‌های انقباضی پشت، بین و جلو توده غذا تشکیل می‌شوند، چندین حلقه ایجاد می‌شود، توانایی ریز کردن و مخلوط کردن غذا را دارد، توده غذایی را جلو نمی‌برد [نقد ادمین: البته در شکل مربوط به حرکات قطعه قطعه کننده ذرات ریز ایجاد شده جلوتر رفته‌اند]، این حرکت فقط در روده وجود دارد (پس فقط ماهیچه صاف روده و دستگاه عصبی خودمختار در آن شرکت دارند).

 

گوارش غذا

گفتیم که غذا درون یاخته به انرژی تبدیل می‌شوند. آیا غذا با همان ابعادی که وارد دهان شده، می‌تواند وارد یاخته شود؟ قطعاً خیر. پس ابتدا لازم است غذا در حد مولکول‌ها خرد و ریز شود تا بتواند وارد یاخته شود. فرآیند ریز و هضم کردن غذا را گوارش غذا می‌گویند که یکی از نقش‌های دستگاه گوارش است.

انواع گوارش: ۱- گوارش مکانیکی: یعنی خرد و آسیاب کردن غذا ۲- گوارش شیمیایی: یعنی تبدیل مولکول‌های بزرگ به مولکول‌های کوچک‌تر

گوارش در دهان

دهان هر دو نوع گوارش را دارد: مکانیکی: به وسیله جویدن غذا توسط دندان‌ها. شیمیایی: به وسیله آنزیم آمیلاز موجود در بزاق

گوارش مکانیکی دهان فعالیت آنزیم‌های گوارشی بهتر می‌شود (زیرا تماس آنها با غذا افزایش می‌یابد)
دو مزیت دارد تأثیر بزاق روی غذا را افزایش می‌دهد.

بزاق توسط غده‌های بزاقی ساخته و ترشح می‌شود. سه جفت غده بزاقی بزرگ (به نام‌های بناگوشی، زیر زبانی و زیر آروارهای) و تعدادی غده بزاقی کوچک در دهان وجود دارد.
ترکیبات بزاق: ۱- آب، ۲- یونها، ۳- موسین و ۴- آنزیمها. آنزیمها شامل آنزیم آمیلاز: که گوارش شیمی‌ایی نشاسته را آغاز می‌کند.
آنزیم لیزوزیم: که باکتریهای دهان را از بین می‌برد.

موسین، گلیکوپروتئینی است که با جذب آب فراوان، ماده مخاطی را می‌سازد.

از خراشیده شدن لوله گوارش توسط غذاها جلوگیری می‌کند.
نقشهای از آسیب شیمی‌ایی به لوله گوارش توسط اسید و آنزیم جلوگیری می‌کند.
ماده مخاطی ذرات غذا را به هم چسبانده و یک توده لغزنده ایجاد می‌کند.
می‌کروبها را به هم می‌چسباند و عملکرد دفاعی دارد.

بلع غذا

منظور از بلع، انتقال غذا از دهان به معده است.

ترتیب مراحل بلع:

۱- با فشار زبان، غذا به عقب دهان و سپس حلق رانده می‌شود (ارادی).
۲- حرکت کرمی‌ در دیواره ماهیچه‌ای حلق انجام شده و غذا را به مری وارد می‌کند (غیرارادی).
۳- حرکت کرمی‌ در مری ادامه یافته که سبب شل شدن بنداره انتهای مری و ورود غذا به معده می‌شود (غیرارادی).

هنگام بلع فقط راه مری برای عبور غذا باز است

۱- دهان: غذا از دهان وارد حلق می‌شود.
حلق شبیه یک چهارراه است ۲- بینی: هنگام بلع، راه بینی با بالا آمدن زبان کوچک بسته می‌شود.
که به چهار مسیر راه دارد ۳- نای: هنگام بلع، راه نای با پایین رفتن برچاکنای (اپی‌گلوت) بسته می‌شود.
۴- مری: غذا از حلق وارد مری می‌شود.

حرکات کرمی، غذا را در طول مری حرکت می‌دهند

حرکات کرمی، غذا را در طول مری حرکت می‌دهند

غده‌های لایه مخاطی مری با ترشح ماده مخاطی، حرکت غذا را آسان می‌کنند.

غدد بزاقی: بافت پوششی هستند، همگی غدد برون‌ریز هستند، بنابراین هورمون نمی‌سازند و ترکیبات خود را به درون مجرا (نه خون) می‌ریزند، شامل سه جفت (شش عدد) غده بزرگ و تعدادی غده کوچک هستند، غدد بزرگ به ترتیب از بالای بدن به پایین شامل غدد بناگوشی، غدد زیر زبانی و غدد زیر آروارهای است. غدد بناگوشی بالای حفره دهان و غدد زیر زبانی و زیر آروارهای پایین‌تر از حفره دهان قرار دارند، غدد بناگوشی بزرگتر از سایر غده‌هاست، ژن سازنده موسین و لیزوزیم و آمیلاز توسط رنابسپاراز ۲ رونویسی شده و در نهایت این پروتئین‌ها با عبور از گلژی و شبکه آندوپلاسمی‌ با اگزوسیتوز به مجرا رها می‌شود، همه آنزیم‌های بزاق، آنزیم گوارشی نیستند (آنزیم لیزوزیم یک آنزیم دفاعی است). پل مغزی که در ساقه مغز قرار دارد مرکز کنترل ترشح بزاق است و پیام عصبی تحریک یا مهار را توسط دستگاه عصبی خودمختار (نه پیکری) به غدد بزاقی می‌رساند. پل مغزی در ترشح اشک و همچنین پایان دَم نقش دارد.
آمیلاز: آنزیم پروتئینی است، از آمینواسید ساخته شده، دارای پیوند پپتیدی است، ژن آن توسط رنابسپاراز ۲ رونویسی می‌شود، گوارش نشاسته (نه همه کربوهیدرات‌ها) را در دهان آغاز می‌کند، نشاسته را به مالتوز و قندهای کوچکتر تجزیه می‌کند، مونوساکارید نمی‌سازد، عمل آبکافت و مصرف آب انجام می‌دهد، از شبکه آندوپلاسمی‌ و گلژی عبور کرده و با اگزوسیتوز از یاخته خارج می‌شود، در بزاق و شیره لوزالمعده وجود دارد، موسین درون یاخته ساخته می‌شود ولی ماده مخاطی خارج یاخته (فضای لوله گوارش و تنفسی و تناسلی) ساخته می‌شود.
موسین: یک گلیگوپروتئین است و بنابراین واحدهای سازنده آن مونوساکارید و آمینواسید است، دارای پیوند پپتیدی است، پروتئین ترشحی است، ژن آن توسط رنابسپاراز ۲ رونویسی می‌شود، توسط ریبوزومهای متصل به شبکه آندوپلاسمی‌ ساخته و از شبکه آندوپلاسمی‌ و دستگاه گلژی می‌گذرد، با اگزوسیتوز از یاخته خارج می‌شود. در سراسر طول لوله گوارش (دهان تا مخرج) غدد ترشح کننده موسین وجود دارد، بنابراین اگزوسیتوز نیز وجود دارد. علاوه بر لوله گوارش در بخش‌هایی از لوله تنفسی که مخاط مژکدار وجود دارد و لوله فالوپ نیز موسین و ماده مخاطی وجود دارد.
لیزوزیم: آنزیم پروتئینی است، عملکرد دفاعی (نه گوارشی) از آمینواسید ساخته شده، دارای پیوند پپتیدی است، ژن آن توسط رنابسپاراز ۲ رونویسی می‌شود، آنزیم لیزوزیم در بزاق، اشک، عرق و ماده مخاطی دیده می‌شود و جز خط اول دستگاه ایمنی محسوب می‌شود.
عمل بلع: انتقال غذا از دهان به معده (نه بیشتر) است، دو مرحله کلی دارد: ۱- ارادی (در دهان) و ۲- غیر ارادی (از حلق تا معده)، در دهان با ماهیچه اسکلتی و ارادی است، در حلق و ابتدای مری با ماهیچه اسکلتی هستند و البته بصورت انعکاسی و غیرارادی است، بنداره ابتدای مری بصورت غیرارادی باز می‌شود، در انتهای مری با ماهیچه صاف و غیرارادی است، هنگام بلع زبان کوچک (با حرکت به بالا) راه بینی را می‌بندد و اپیگلوت (با حرکت به پایین) راه نای را می‌بندد، مرکز کنترل بلع در بصل‌النخاع در ساقه مغز است و برای مدت کوتاهی تنفس قطع می‌شود (چون مرکز بلع سبب مهار مرکز تنفس شده و اپی‌گلوت پایین می‌آید)، بصل‌النخاع همچنین مرکز اصلی تنفس و فشار خون و ضربان قلب و عطسه و سرفه است.

 

گوارش در معده

معده اندام کیسه‌ای شکلی است که دیواره آن چین‌خوردگی دارد. وقتی غذا وارد معده شود این چین‌خوردگی‌ها باز شده و حجم معده افزایش می‌یابد تا غذای بیشتری در معده انبار شود.

حرکات معده در اثر انقباض ماهیچه‌های آن ایجاد می‌شوند

حرکات معده در اثر انقباض ماهیچه‌های آن ایجاد می‌شوند

در شکل روبرو می‌توان چین‌خوردگی‌های دیواره معده را مشاهده کرد. همچنین لایه ماهیچه‌ای دیواره معده دارای سه زیر لایه (جهت‌گیری) است که به ترتیب از خارج به داخل عبارت‌اند از: ۱- ماهیچه طولی، ۲- ماهیچه حلقوی و ۳- ماهیچه مورب. بنداره پیلور نیز در انتهای معده بخوبی مشخص است.

قبل از بیان نحوه گوارش غذا در معده، لازم است با ساختار مخاط معده (لایه مخاطی در معده) و همچنین حفره‌ها و غده‌های معده بیشتر آشنا شویم.

ساختار مخاط معده: لایه مخاطی معده خود از سه زیر لایه تشکیل شده است که از بیرون به درون عبارت‌اند از: ۱- بافت ماهیچه‌ای، ۲- بافت پیوندی و ۳- بافت پوششی (یعنی بافت پوششی مستقیماً با ذرات غذایی در تماس است). این بافتها دقیقاً به‌صورت افقی روی هم قرار نمی‌گیرند بلکه بافت پوششی در بافت پیوندی که زیرش قرار دارد نفوذ کرده و دوباره به سطح معده می‌آید. نفوذ بافت پوششی در بافت پیوندی سبب ایجاد دو ساختار در مخاط معده می‌شود: الف- حفره‌های معده و ب) غده‌های معده

الف) حفره‌های معده

نحوه تشکیل: حاصل فرو رفتن یاخته‌های پوششی در بافت پیوندی زیرین هستند.
جایگاه: به سطح معده نزدیک‌اند و بنابراین، یاخته‌های پوششی آن را یاخته‌های پوششی سطحی می‌نامند
یاخته‌های پوششی سطحی یکسری مواد ترشح کرده و روی ذرات غذایی می‌ریزند.

ب) غده‌های معده نحوه تشکیل: حاصل فرو رفتن یاخته‌های پوششی در بافت پیوندی زیرین هستند.
جایگاه: زیر حفره‌ها (یعنی در عمق مخاط) قرار داشته و از سطح معده دور هستند.
دارای انواع یاخته‌های پوششی هستند که هر کدام ترکیباتی را ترشح و روی ذرات غذایی می‌ریزد.

دو عامل سبب گوارش غذا در معده می‌شوند: ۱- شیره معده: یاخته‌های مخاط معده ترکیباتی ترشح کرده و روی غذا می‌ریزند. ۲- حرکات معده: لایه ماهیچه‌ای دیواره معده با انقباضات خود سبب گوارش غذا می‌شود.

۱- شیره معده

شیره معده چیست؟ مایعی رقیق و اسیدی است که توسط یاخته‌های پوششی حفره‌ها (پوششی سطحی) و غده‌های معده ساخته شده و به منظور گوارش غذا، روی ذرات غذایی ریخته می‌شود.

در جدول بعد می‌بینید که حفره‌ها و غده‌های معده دارای چه یاخته‌هایی هستند و این یاخته‌ها چه موادی از خود ترشح می‌کنند.

یاخته­‌های پوششی حفره و غده معده و ترکیبات ترشح شده از آن­ها

 

نوع یاخته

ماده ترشحی

نقش ماده ترشح شده

حفره معده

یاخته‌­های پوششی سطحی

۱- ماده مخاطی (لایه ژله­ای چسبناکی است).

۲- یون بیکربنات (سبب قلیایی شدن ماده مخاطی می­شود).

سدهای حفاظتی در برابر آنزیم و اسید معده هستند.

غده معده

یاخته‌­های ترشح کننده ماده مخاطی

ماده مخاطی

ماده­ای بسیار چسبنده که به شکل لایه ژل‌ه­ای چسبناک، مخاط معده را می­پوشاند.

یاخته‌­های اصلی

آنزیم­‌های معده

گوارش شیمیایی ذرات غذا

یاخته‌­های کناری

۱- کلریدریک اسید (HCl)

۲- عامل (فاکتور) داخلی معده

در ادامه گفته خواهد شد.

یاخته­‌های ترشح کننده هورمون

هورمون­‌های گوارشی مانند گاسترین

در ادامه گفته خواهد شد.

همانطور که در جدول بالا می‌بینید، ماده مخاطی توسط دو نوع یاخته تولید می‌شود: ۱- یاخته‌های پوششی سطحی (در حفره معده) و ۲- یاخته‌های ترشح کننده ماده مخاطی (در غده معده)

پروتئازهای معده بصورت غیرفعال ترشح می‌شوند و بطور کلی به آنها پپسینوژن می‌گویند. پپسینوژن پیش‌ساز پروتئازهای معده است و برای آنکه فعال شود باید تغییراتی کند تا به آنزیم پپسین (فعال) تبدیل شود.
دو عامل برای تبدیل پپسینوژن به پپسین: ۱- کلریدریک اسید معده (HCl): که می‌تواند پپسینوژن را به پپسین تبدیل کند. ۲- آنزیم پپسین: که با تأثیر بر پپسینوژن، ساخته شدن خود را تسریع می‌بخشد.

نقش آنزیم پپسین: پروتئین‌ها را به مولکول‌های کوچک‌تر تجزیه می‌کند (چون پروتئاز است)
نقش عامل (فاکتور) داخلی معده: برای ورود ویتامین B12 به یاخته‌های روده باریک لازم است (ویتامین B12 برای ساختن گلبولهای قرمز در مغز استخوان نیاز است).

غده‌های معده ب) یاخته‌های غده‌های معده، مواد مختلف شیرۀ معده را ترشح می‌کنند

الف) غده‌های معده ب) یاخته‌های غده‌های معده، مواد مختلف شیرۀ معده را ترشح می‌کنند

اگر ۱- یاخته‌های کناری معده آسیب ببینند و یا ۲- معده برداشته شود، عامل داخلی معده ساخته نشده و در نتیجه ویتامین B12 نیز جذب نخواهد شد و در نهایت فرد به کمخونی خطرناکی مبتلا خواهد شد.
کیموس: پس از پایان گوارش غذا در معده، مخلوط حاصل را کیموس می‌گویند. با باز شدن بنداره پیلور، کیموس به دوازدهه (ابتدای روده باریک) می‌ریزد.

۲- حرکات معده

ترتیب حرکات معده به صورت زیر است:

۱- با ورود غذا، معده انبساط یافته و حرکات آن به آهستگی آغاز می‌شود.
۲- به تدریج حرکات شدت می‌یابد و غذا را با شیره معده مخلوط کرده و کیموس را می‌سازد.
۳- با افزایش شدت حرکات معده، بنداره پیلور باز شده و کیموس به دوازدهه تخلیه می‌شود.

برگشت اسید معده

تعریف برگشت اسید معده (ریفلاکس): اگر انقباض بنداره انتهای مری کافی نباشد، شیره معده به مری باز می‌گردد.
عوارض آن: آسیب به مخاط مری (زیرا حفاظت دیواره مری کمتر از دیواره معده و روده است)
دلایل آن: سیگار کشیدن، مصرف الکل، رژیم غذایی نامناسب، تنش و اضطراب

غده‌ها و حفره های معده: مربوط به لایه مخاطی معده هستند، از نفوذ بافت پوششی در بافت پیوندی سست به وجود می‌آیند، حفرهها به فضای معده نزدیکتر هستند و به همین دلیل به یاخته‌های پوششی آنها پوششی سطحی می‌گویند ولی غده‌ها در عمق مخاط معده قرار دارند، حفره بصورت یک مجرای غیرمنشعب است ولی غده شمال چندین مجرای منشعب است.
یاخته‌های اصلی: بافت پوششی است، توسط دستگاه خودمختار کنترل می‌شود، شبکه آندوپلاسمی‌ زیر و دستگاه گلژی گستردهای دارند، آنزیم‌های گوارشی (پروتئین ترشحی) می‌سازند، پپسینوژن را بصورت غیرفعال و سایر آنزیمها را بصورت فعال ترشح می‌کنند، خروج آنزیمها با اگزوسیتوز است، آنزیمها را درون مجرا (نه خون) می‌ریزند، در واقع یاخته‌های برون‌ریز هستند، ریز کیسه‌های حاوی آنزیم در سطح رأسی یاخته (در مجاورت مجرا) قرار دارند زیرا باید محتویات خود را به فضای معده بریزند، فعالیت برون‌ریزی دارند.
✓ یاخته‌های کناری: بافت پوششی است، توسط دستگاه خودمختار کنترل می‌شود، اندازه بزرگی دارند، تعداد آنها کم است، عامل داخلی و HCl می‌سازند، از بین رفتن آنها سبب کم خونی (به دلیل عدم جذب ویتامی‌ن B12 و ساخته نشدن گویچه‌های قرمز) و اختلال در گوارش پروتئین‌ها (به دلیل ساخته نشدن HCl و تبدیل نشدن پپسینوژن به پپسین) می‌شود، فعالیت برون‌ریزی دارند.
یاخته‌های ترشح کننده موسین (ماده مخاطی): بافت پوششی است، توسط دستگاه خودمختار کنترل می‌شود، بلافاصله زیر حفره معده دیده می‌شوند (به فضای معده نزدیک هستند)، موسین (گلیکوپروتئین) می‌سازند و با اگزوسیتوز به مجرا ترشح می‌کنند، یاخته برون‌ریز هستند، موسین در ترکیب با آب تشکیل ماده مخاطی می‌دهد (ماده مخاطی در فضای معده ساخته می‌شود نه درون یاخته)، فعالیت برون‌ریزی دارند.
یاخته‌های ترشح کننده هورمون: بافت پوششی است، توسط دستگاه خودمختار کنترل می‌شود، هورمون گاسترین (پروتئین) می‌سازند و آن را به خون (نه مجرا) می‌ریزند، فعالیت درون‌ریزی دارند، خروج گاسترین با اگزوسیتوز است، ریزکیسه‌های حاوی هورمون در سطح قاعده‌ای یاخته (دور از مجرا) قرار دارند زیرا باید محتویات خود را درون خون (نه مجرا) بریزند.
✓ دقت کنید همه یاخته‌های بالا از لحاظ ژنتیکی یکسان هستند چون حاصل میتوز هستند ولی مثلاً ژن پپسینوژن در یاخته اصلی روشن است و در سایر یاخته‌ها با اینکه وجود دارد ولی خاموش است. یا ژن موسین در یاخته ترشح کننده موسین روشن است ولی در یاخته کناری با اینکه وجود دارد ولی خاموش است.
پپسینوژن: آنزیم پروتئینی است، واحد سازنده آن آمینواسید است، دارای پیوند پپتیدی است، درون یاخته‌های اصلی (نه فضای معده) ساخته می‌شود، ژن آن توسط رنابسپاراز ۲ رونویسی می‌شود، توسط ریبوزومهای سیتوپلاسم یاخته‌های اصلی معده ساخته شده و با عبور از شبکه آندوپلاسمی‌ و گلژی و قرار گرفتن در ریزکیسه‌ها، با اگزوسیتوز به فضای معده ترشح می‌شود، فعالیت گوارشی ندارد (غیرفعال است)، در اثر دو عامل یعنی HCl و خود آنزیم پپسین به آنزیم فعال پپسین تبدیل می‌شود.
پپسین: آنزیم پروتئینی است، واحد سازنده آن آمینواسید است، در ساختارش دارای پیوند پپتیدی است و همچنین پیوندهای پپتیدی پپسینوژن و پروتئین‌های دیگر را می‌شکند، در فضای معده (نه درون یاخته‌های اصلی) ساخته می‌شود، فعال است و روی پروتئین‌ها اثر می‌گذارد، پروتئین‌ها را به مولکول‌های کوچکتر (نه در حد آمینواسید) تجزیه می‌کند، با شکستن پپسینوژن سبب تولید بیشتر پپسین می‌شود، طی واکنش آبکافت (هیدرولیز) و با مصرف آب سبب شکستن پیوندهای پپتیدی بین آمینواسیدهای یک پروتئین می‌شود، pH بهینه آن حدود ۲ است و در شرایط اسیدی معده فعال است، برای آن ژن سازنده وجود ندارد، گوارش پروتئین‌ها را در معده آغاز می‌کند.
✓ HCl پیوند پپتیدی بین آمینواسیدهای پپسینوژن را شکسته و ساختار آن را تغییر داده و نهایتاً پپسین تولید می‌شود.
عامل داخلی معده: یک گلیکوپروتئین است، ژن آن توسط رنابسپاراز ۲ رونویسی شده و پس از ترجمه توسط ریبوزوم‌های سیتوپلاسم با عبور از شبکه آندوپلاسمی‌ و گلژی درون ریزکیسه قرار گرفته و با اگزوسیتوز وارد مجرای غدد معده (نه خون) می‌شود، محل تولید آن در معده ولی محل فعالیت آن روده باریک است، به ۱- حفاظت و ۲- جذب ویتامین B12 توسط پرزهای مخاط روده کمک می‌کند، کمبود آن باعث کمبود جذب ویتامین B12 و ایجاد اختلال در ساخت گویچه‌های قرمز و در نهایت کم‌خونی فرد می‌شود.
ویتامین B12: فقط در غذاهای جانوری وجود دارد و البته توسط باکتریهای مستقر در روده بزرگ (نه خود یاخته‌های روده بزرگ) نیز ساخته می‌شود، نقش آن کمک به فعالیت صحیح فولیک اسید در فرآیند ساخت گلبول قرمز است، کمبود عامل داخلی معده و ویتامین B12 (آسیب دیدن یاخته‌های کناری) سبب کمخونی و کاهش گویچه‌های قرمز می‌شود و در ادامه ترشح هورمون اریتروپویتین از کلیه و کبد افزایش می‌یابد که با تاثیر بر مغز استخوان سبب تحریک تقسیم می‌توز یاخته میلوئیدی و افزایش گویچه‌های قرمز می‌شود. دقت کنید فقط ویتامین B12 که در غذاهای جانوری وجود دارد در روده باریک جذب می‌شود.
گاسترین: هورمون پروتئینی است، واحد سازنده آن آمینواسید و دارای پیوند پپتیدی است، ژن گاسترین توسط رنابسپاراز ۲ رونویسی شده و پس از عبور از شبکه آندوپلاسمی‌ و گلژی با اگزوسیتوز از یاخته خارج می‌شود، اندام سازنده و اندام هدف آن معده است، از یاخته ترشح کننده هورمون ترشح شده و پس از عبور از خون بر یاخته اصلی و کناری اثر می‌گذارد، یاخته اصلی و کناری دارای گیرنده هورمون گاسترین هستند، نقشش افزایش تولید اسید از یاخته کناری و تولید پپسینوژن از یاخته اصلی است بنابراین هنگام مصرف غذاهای غنی از پروتئین ترشح آن افزایش می‌یابد، گاسترین به خون می‌ریزد بنابراین در کیموس و شیره معده وجود ندارد (ولی جز ترشحات معده است).
✓ در مورد ترکیبات شیره معده باید گفت که ماده مخاطی توسط همه یاخته‌های پوششی سطحی حفره معده و برخی یاخته‌های غدد معده ترشح می‌شود، بیکربنات فقط توسط یاخته‌های پوششی سطحی حفره ساخته می‌شود، آنزیم‌های گوارشی و اسید معده و عامل داخلی و هورمون گاسترین نیز فقط توسط غده معده ساخته می‌شوند.
✓ دقت کنید در فضای معده آمیلاز بزاق که همراه غذا آمده وجود دارد. بنابراین هر آنزیمی‌ که در فضای معده وجود دارد توسط حفره یا غده معده ساخته نشده است.
✓ یاخته‌های ترشح کننده شیره معده در حفره و غده معده از جنس بافت پوششی هستند ولی دقت کنید که به این یاخته‌ها در حفره معده یاخته پوششی سطحی گفته می‌شود (زیرا به فضای معده نزدیکتر هستند).
✓دقت کنید که یاخته‌های پوششی سطحی و اصلی و کناری و ترشح کننده ماده مخاطی یاخته‌های برون‌ریزی هستند که ترکیبات آنها به مجرا و سپس فضای معده می‌ریزد و شیره معده را می‌سازد ولی یاخته‌های ترشح‌کننده هورمون گاسترین ترشحات خود را به خون می‌ریزند و جز شیره معده محسوب نمی‌شود.
ریفلاکس معده: انقباض یک ماهیچه حلقوی (بنداره انتهای مری) دچار مشکل است، مواد در خلاف جهت جاذبه زمین حرکت می‌کنند.
 

گوارش در روده باریک

مراحل پایانی گوارش کیموس در روده باریک و به ویژه ابتدای آن یعنی دوازدهه انجام می‌شود.

در گوارش نهایی کیموس چهار عامل نقش دارند: الف) حرکات روده باریک، ب) شیره روده، ج) صفرا و د) شیره لوزالمعده (که سه مورد آخر همگی به دوازدهه ریخته و گوارش شیمی‌ایی غذا را انجام می‌دهند).

الف) حرکات روده باریک

نقش حرکات گوارش مکانیکی غذا
روده باریک پیش بردن کیموس در طول روده
پخش کردن کیموس در سراسر مخاط روده (که زمینه را برای گوارش شیمیایی و جذب فراهم می‌کند)

ب) شیره روده

ویژگی‌های این شیره توسط یاخته‌های روده باریک ساخته و به فضای روده ترشح می‌شود.
شیره روده ترکیبات آن شامل: آب، یونهای مختلف از جمله بیکربنات، موسین و آنزیمهاست.

صفرا از راه مجاری صفراوی کبد به یک مجرای مشترک وارد و در کیسه صفرا ذخیره می‌شود

صفرا از راه مجاری صفراوی کبد به یک مجرای مشترک وارد و در کیسه صفرا ذخیره می‌شود

ج) صفرا

اندام سازنده صفرا: توسط کبد ساخته می‌شود.
ویژگیهای ترکیبات صفرا: نمکهای صفراوی، فسفولیپید، بیکربنات و کلسترول است (صفرا آنزیم ندارد).
نقش‌ها: ۱- شرکت در گوارش چربیها (به وسیله فسفولیپید و نمکهای صفراوی) ۲- خنثی کردن حالت اسیدی کیموس معده (به وسیله یون بیکربنات خود)

بیماری سنگ کیسه صفرا: اگر فرد رژیم غذایی پر چربی داشته باشد، ترکیبات صفرا (به ویژه کلسترول) در کیسه صفرا رسوب کرده و سنگ کیسه صفرا را ایجاد می‌کنند.

سنگ کیسه صفرا

سنگ کیسه صفرا

د) شیره لوزالمعده

لوزالمعده ترکیبات مختلفی می‌سازد و از طریق مجرا به درون دوازدهه تخلیه می‌کند. در ادامه با این ترکیبات آشنا می‌شویم.

یون بیکربنات: نقش آن خنثی کردن حالت اسیدی کیموس معده است.
ترکیبات شیره پروتئازها: که درون روده باریک فعال می‌شوند (از ابتدا فعال نیستند).
لوزالمعده آنزیمها لیپاز
آمیلاز

آنزیم‌های لوزالمعده که به دوازدهه می‌ریزند برای فعالیت به محیط قلیایی نیاز دارند (برخلاف پپسین که در محیط اسیدی معده کاملاً فعال است). لذا حضور یون بیکربنات در دوازدهه برای خنثی کردن حالت اسیدی کیموس الزامی‌ است.

کبد: اندامی‌ بزرگ و زیر دیافراگم قرار دارد، بیشتر آن در سمت راست و بخشی از آن سمت چپ بدن است، زیر آن کیسه صفرا قرار دارد، دیافراگم سمت راست کمی‌ بالاتر است و کلیه سمت راست کمی‌ پایین‌تر است (به دلیل وجود کبد)، بخش برون‌ریز کبد صفرا را ساخته و به مجراهای کبدی چپ و راست می‌ریزد، بخش درون‌ریز کبد هورمون اریتروپوتین ساخته و به خون می‌ریزد (هورمون اریتروپویتین از طریق خون به مغز استخوان رفته و ساخته شدن گویچه‌های قرمز را سرعت می‌بخشد)، مونوساکاریدها و آمینواسیدها و یون‌ها و برخی ویتامین‌های جذب شده در رگ‌های خونی لوله گوارش ابتدا توسط سیاهرگ باب کبدی به کبد می‌روند، کبد محل ذخیره آهن و برخی ویتامین‌هاست، کبد محل ساخت لیپوپروتئین‌ها (LDL و HDL) است، کبد در دوران جنینی خونسازی انجام می‌دهد، دارای یاخته‌های بنیادی است، مویرگ‌های آن از نوع ناپیوسته هستند، در کبد و طحال گویچه‌های قرمز مرده و آسیب دیده تخریب می‌شوند، در کبد آمونیاک و کربن‌دی‌اکسید با هم ترکیب شده و اوره ساخته می‌شود، گلوگز اضافی به صورت گلیکوژن در کبد ذخیره می‌شود، هورمون گلوکاگون با تاثیر بر یاخته‌های کبدی سبب آب‌کافت گلیکوژن به گلوکز می‌شود، مصرف الکل و وجود رادیکال‌های آزاد سبب بافت مردگی کبد می‌شوند، سرخرگ کبدی خون روشن را وارد کبد کرده و سیاهرگ باب خون تیره را به کبد می‌آورد و سیاهرگ فوق کبدی خون تیره را از کبد خارج می‌کند، مویرگ‌های کبدی هم بین سرخرگ کبدی و سیاهرگ فوق کبدی و هم بین سیاهرگ باب کبدی و سیاهرگ فوق کبدی تشکیل می‌شوند.
✓ صفرا: توسط کبد (نه کیسه صفرا) ساخته می‌شود، حاصل فعالیت برون‌ریزی کبد است و از طریق مجرا به کیسه صفرا می‌ریزد، آنزیم ندارد؛ کمی‌ بعد از ورود کیموس به دوازدهه می‌ریزد، در گوارش چربی‌ها (تری‌گلیسریدها) نقش دارد، قطرات چربی را ریز می‌کند (تا حد واحدهای سازنده گوارش نمی‌کند)، عدم ساخت صفرا یا بیماری سنگ کیسه صفرا سبب اختلال در گوارش چربی‌ها و ویتامین‌های محلول در چربی و کاهش جذب آنها می‌شود، در نتیجه میزان چربی در لنف و خون فرد کاهش و در مدفوع او افزایش می‌یابد، کاهش ویتامین‌های K و D و A (محلول در چربی هستند) به ترتیب سبب اختلال در انعقاد خون و کاهش جذب کلسیم خون و کاهش ماده حساس به نور در شبکیه چشم می‌شود، کیسه صفرا زیر و پشت کبد قرار دارد، برای ورود صفرا به دوازدهه فقط یک منفذ وجود دارد (منفذ مشترک بین صفرا و لوزالمعده)، رژیم غذایی پرچرب (کلسترول) احتمال سنگ کیسه صفرا را افزایش می‌دهد،
✓ دو مجرای کبدی (چپ و راست) به هم پیوسته و یک مجرای مشترک کبدی می‌سازند. در ادامه این مجرا به مجرای صفرا (مجرای مشترک صفراوی) می‌ریزد. مجرای صفرا و یکی از مجاری لوزالمعده ابتدا به هم پیوسته سپس به صورت یک مجرای مشترک به دوازدهه می‌ریزند. دیگر مجرای لوزالمعده به صورت مستقل به دوازدهه می‌ریزد. کیسه صفرا توسط یک مجرا (مجرای سیستیک) به مجرای مشترک کبدی متصل است.
لوزالمعده: زیر و موازی معده است، پشت آن طحال قرار دارد، بخشی از آن توسط دوازدهه احاطه شده است، در پشت آن سرخرگ آئورت، بزرگ سیاهرگ زیرین و مجرای مشترک صفراوی (مجرای مشترک بین کبد و کیسه صفرا) قرار دارد. خون برگشتی آن از طریق سیاهرگ باب وارد کبد می‌شود، شامل دو بخش برون‌ریز و درون‌ریز است: ۱- بخش برون‌ریز که بزرگ‌تر است و بافت پوششی است و آنزیم و بیکربنات می‌سازد و از طریق دو مجرا به دوازدهه می‌ریزد. یک مجرا مستقیماً به دوازدهه می‌ریزد و مجرای دیگر ابتدا به مجرای صفرا پیوسته و با هم به دوازدهه می‌ریزند، pH بهینه آنزیم‌های این بخش حدود ۸ است و به محیط قلیایی نیاز دارند، آنزیم‌های لوزالمعده قوی‌ترین و متنوع‌ترین آنزیم‌های گوارشی هستند، پروتئازهای آن قوی و متنوع‌اند و به صورت غیرفعال به دوازدهه می‌ریزند و در آنجا فعال می‌شوند، سایر آنزیم‌های لوزالمعده از ابتدا فعال هستند، بخش برون‌ریز از طرفی تحت کنترل دستگاه عصبی خودمختار است و از طرفی تحت کنترل هورمونها به طوری که برای هورمون سکرتین گیرنده دارد و در پاسخ به آن ترشح بیکربنات را افزایش می‌دهد. ۲- بخش درون‌ریز که همان جزایر لانگرهانس است و هورمون‌های انسولین و گلوکاگون ساخته و به خون می‌ریزد، هورمون گلوکاگون در پاسخ به کاهش قند خون ترشح می‌‌شود و روی کبد اثر گذاشته و سبب می‌‌شود که گلیکوژن طی واکنش آبکافت (هیدرولیز) شکسته شده و به گلوکز تبدیل شود و در نتیجه گلوکز خون و مایع بین یاخته‌های افزایش می‌‌یابد، هورمون انسولین در پاسخ به افزایش قند خون ترشح شده و سبب کاهش گلوکز خون می‌‌شود. انسولین سبب می‌‌شود که یاخته‌ها بتوانند گلوکز بیشتری را از خون دریافت کنند. مقدار انسولین خون به صورت بازخورد منفی کنترل می‌شود.
✓ آسیب به جزایر لانگرهانس در بیماری خود ایمنی سبب ابتلا به بیماری دیابت نوع ۱ شده و اختلال در گیرنده‌های انسولینی سبب ابتلا به دیابت نوع ۲ می‌شود که در این حالت توانایی جذب گلوکز توسط یاخته‌ها کاهش یافته و قند خون افزایش می‌یابد.
 

در ادامه خواهیم گفت که کربوهیدات‌ها، پروتئین‌ها و لیپیدها (به عنوان سه گروه مهم از مولکول‌های زیستی) در کدام بخش‌های دستگاه گوارش و توسط چه آنزیم‌هایی به تدریج گوارش می‌یابند تا به واحدهای سازنده خود تبدیل شوند. اما قبل از آن لازم است با دو واکنش مهم زیستی آشنا شوید.

دو واکنش مهم زیستی

سنتز آبدهی و آبکافت (هیدرولیز) دو واکنش زیستی بسیار مهم هستند که همواره در بدن جانداران رخ می‌دهند و سبب تبدیل ترکیبات مختلف به هم می‌شوند. در جدول زیر ویژگیهای این واکنشها آورده شده است.

مقایسه سنتز آبدهی و آب­کافت

سنتز آبدهی

مولکول­، های کوچک به هم متصل شده و یک مولکول بزرگ می­‌سازند.

بین مولکول‌­ها پیوند تشکیل می‌شود

آب تولید می­‌شود

انرژی­خواه است

آب­‌کافت (هیدرولیز)

مولکول درشت به مولکول­‌های کوچک­تری تجزیه می­شود.

پیوند بین مولکول­ها شکسته می­شود

آب مصرف می‌­شود

انرژی­‌زا است

آبکافت یک دی‌ساکارید

آبکافت یک دی‌ساکارید

✓ در سنتز آبدهی، گروه H یک مونوساکارید به گروه OH مونوساکارید دیگر متصل شده و آب (H2O) تشکیل می‌شود.
✓ در آبکافت، آب (H2O) به پیوند درون دی‌ساکارید حمله کرده و گروه H و OH آن به مونوساکاریدها منتقل می‌شود.

گوارش کربوهیدرات‌ها

✓ انواع مونوساکاریدها (واحدهای سازنده کربوهیدرات‌ها) برای جذب شدن نیازی به گوارش ندارند.
✓ دی‌ساکاریدها و پلی‌ساکاریدها ابتدا باید به مونوساکارید گوارش شده و سپس جذب شوند. مثلاً نشاسته توسط آنزیم آمیلاز و سایر آنزیم‌ها به تدریج به مونوساکارید تبدیل می‌شود.

گوارش پروتئین‌ها

گوارش آنها دو مرحله دارد: 

آغاز در معده: تبدیل پروتئین‌ها به مولکول‌های کوچک‌تر توسط آنزیم پپسین. 

ادامه در روده باریک: تبدیل مولکول‌های کوچک به آمینواسید توسط پروتئازهای لوزالمعده و آنزیم‌های روده باریک. 

گوارش تری‌گلیسریدها

چند عامل در گوارش آنها نقش دارند:

۱- صفرا و حرکات روده باریک: که سبب ریز شدن چربی‌ها می‌شوند. 

۲- آنزیم لیپاز: که تری‌گلیسریدها را به واحدهای سازنده آن تبدیل می‌کند.

مراحل گوارش مواد غذایی

مراحل گوارش نشاسته: آمیلاز بزاق و آمیلاز لوزالمعده نشاسته را به مالتوز و قندهای کوچک‌تر آبکافت می‌کنند (مونوساکارید ساخته نمی‌شود ولی دقت کنید که اینجا هم پیوند بین مونوساکاریدها شکسته می‌شود). سپس آنزیم‌های روده باریک این ترکیبات را به مونوساکارید آبکافت می‌کنند.
مراحل گوارش پروتئین‌ها: پپسین معده پروتئین‌ها را به مولکول‌های کوچک‌تر آبکافت می‌کند (آمینواسید ساخته نمی‌شود ولی دقت کنید که اینجا هم پیوند پپتیدی شکسته می‌شود). سپس پروتئازهای لوزالمعده و آنزیم‌های روده باریک این مولکول‌ها را به آمینواسید آب‌کافت می‌کنند. پیوند پپتیدی بین اتم N یک آمینواسید و اتم C آمینواسید دیگر شکسته می‌شود.
گوارش تری‌گلیسیریدها (چربی‌ها): در معده یک گوارش ابتدایی صورت می‌گیرد. سپس در روده باریک، نمک‌های صفراوی و حرکات روده سبب ریز شدن قطرات چربی می‌شوند (نسبت سطح به حجم قطرات افزایش می‌یابد). در پایان لیپاز لوزالمعده تری‌گلیسیریدها را به واحدهای سازنده آن تبدیل می‌کند.

✓ انسان و اغلب جانوران ژن سازنده آنزیم سلولاز را ندارند و خودشان آنزیم سلولاز نمی‌سازند، البته میکروب‌های مفید بدن آنها سلولاز می‌سازند، دقت کنید در انسان و اغلب جانوران سلولز تجزیه می‌شود ولی توسط آنزیم سلولاز میکروب‌ها (نه سلولاز ساخته شده توسط بدن)، بنابراین در بدن آنها سلولاز یافت می‌شود، در نشخوارکنندگان گوارش سلولز در سیرابی و نگاری است، در انسان میکروب‌های مفید در روه بزرگ قرار دارند. دقت کنید که سلولاز آنزیم است و پروتئینی است بنابراین آنزیم تجزیه کننده آن یعنی (پروتئازها و پپسین) توسط بدن انسان و جانوران ساخته می‌شود. در صورت سوال به سلولز (کربوهیدرات) و سلولاز (پروتئین) دقت کنید.
آب‌کافت (هیدرولیز): سبب شکستن یک مولکول بزرگ به مولکول‌های کوچکتر می‌شود، پیوند شکسته می‌شود، آب مصرف می‌شود، تعداد آب مصرف شده همیشه برابر تعداد پیوندهای شکسته شده است، تعداد پیوندهای شکسته شده یکی کمتر از تعداد واحدهای سازنده است (البته اگر مولکول به صورت خطی باشد یعنی حلقوی و بسته نباشد)، در مولکول حلقوی تعداد پیوندهای شکسته شده و واحدهای سازنده با هم برابر است، مثال‌های آب‌کافت: شکستن پیوند پپتیدی بین آمینواسیدها، شکستن پیوند فسفودی‌استر بین نوکلئوتیدها، شکستن پیوند بین مونوساکاریدها، مصرف ATP و تولید ADP و P (بنابراین می‌توان گفت هرجا ATP مصرف می‌شود آب نیز مصرف می‌شود مثلاً در فعالیت پمپ سدیم پتاسیم یا چرخه کالوین و مرحله اول گلیکوگیز و …).
سنتز آبدهی: سبب تشکیل یک مولکول بزرگ از مولکول‌های کوچک‌تر می‌شود، پیوند تشکیل می‌شود، آب تولید می‌شود، تعداد آب تولید شده همیشه برابر تعداد پیوندهای تشکیل شده است، تعداد پیوندهای تشکیل شده یکی کمتر از تعداد واحدهای سازنده است (البته اگر مولکول به صورت خطی باشد یعنی حلقوی و بسته نباشد)، در مولکول حلقوی تعداد پیوندهای تشکیل شده و واحدهای سازنده با هم برابر است، مثال‌های سنتز آبدهی: تشکیل پیوند پپتیدی بین اتم N یک آمینواسید و اتم C آمینواسید دیگر (در جایگاه A ریبوزوم توسط آنزیم rRNA در حین فرایند ترجمه)، تشکیل پیوند فسفودی‌استر بین نوکلئوتیدها در همانندسازی و رونویسی (توسط DNAپلیمراز و رنابسپاراز)، تشکیل پیوند بین مونوساکاریدها، تولید ATP از ADP و P (بنابراین می‌توان گفت هر جا ATP تولید می‌شود آب نیز تولید می‌شود مثلاً در مرحله آخر گلیکوگیز و چرخه کربس و زنجیره انتقال الکترون و …).
✓ در دی‌ساکاریدها (مثل مالتوز، لاکتور و ساکاروز) بین مونوساکاریدها پل اکسیژنی وجود دارد.
✓ لوگول معرف نشاسته است و پس از اضافه شدن به محلول حاوی نشاسته، محلول را آبی رنگ می‌کند.
✓ بیکربنات در پنج بخش دستگاه گوارش دیده می‌شود: غدد بزاقی، معده (حفره)، صفرا (کبد)، لوزالمعده، مخاط روده باریک. 
✓ علاوه بر پروتئین‌های غذا، آنزیم‌های گوارشی (پروتئین هستند) نیز ممکن است توسط بدن گوارش و جذب شوند.


فرم تماس برای تهیه جزوه کتکوری و نکات زیست‌شناسی دهم استاد عباباف


بخشی از جزوه کنکوری و نکات زیست‌شناسی دهم آقای عباباف را به صورت pdf دانلود کنید.

می‌توانید از طریق واتس‌آپ (۰۹۱۶۹۲۸۰۹۳۸) با پشتیبان وب‌سایت «آینده‌نگاران مغز» در تماس باشید و یا فرم تماس زیر را تکمیل کنید. 






    کتاب زیست‌شناسی ۱

    فصل ۱ـ دنیای زنده 
    گفتار ۱. زیست‌شناسی چیست؟
    گفتار ۲. گستره حیات
    گفتار ۳. یاختـه و بافـت در بـدن انسـان

    فصل ۲ـ گوارش و جذب مواد
    گفتار ۱. ساختار و عملکرد لولۀ گوارش
    گفتار ۲. جذب مواد و تنظیم فعّالیت دستگاه گوارش
    گفتار ۳. تنوع گوارش در جانداران

    فصل ۳ـ تبادلات گازی
    گفتار ۱. سازوکار دستگاه تنفس در انسان
    گفتار ۲. تهویۀ ششی 
    گفتار ۳. تنوع تبادلات گازی

    فصل ۴ـ گردش مواد در بدن
    گفتار ۱. قلب
    گفتار ۲. رگ‌ها
    گفتار ۳. خون
    گفتار ۴. تنوع گردش مواد در جانداران

    فصل ۵ ـ تنظیم اسمزی و دفع مواد زائد
    گفتار ۱. هم ایسـتایی وکلیه‌ها
    گفتار ۲. تشـکیل ادرار و تخلیـۀ آن
    گفتار ۳. تنوع دفع و تنظیم اسمزی در جانداران

    فصل ۶ ـ از یاخته تا گیاه
    گفتار ۱. ویژگی‌هـای یاختـۀ گیاهـی
    گفتار ۲. سامانۀ بافتی
    گفتار ۳. ساختار گیاهان

    فصـل ۷ـ جـذب و انتقـال مـواد در گیاهـان
    گفتار ۱. تغذیـۀ گیاهـی
    گفتار ۲. جانداران مؤثر در تغذیۀ گیاهی
    گفتار ۳. انتقـال مـواد در گیاهـان


    آزمون‌های آنلاین زیست‌شناسی ۱


    فصل ۱ـ دنیای زنده 
    گفتار ۱. زیست‌شناسی چیست؟
    گفتار ۲. گستره حیات
    گفتار ۳. یاختـه و بافـت در بـدن انسـان


    فصل ۲ـ گوارش و جذب مواد
    گفتار ۱. ساختار و عملکرد لولۀ گوارش
    گفتار ۲. جذب مواد و تنظیم فعّالیت دستگاه گوارش
    گفتار ۳. تنوع گوارش در جانداران


    فصل ۳ـ تبادلات گازی
    گفتار ۱. سازوکار دستگاه تنفس در انسان
    گفتار ۲. تهویۀ ششی 
    گفتار ۳. تنوع تبادلات گازی


    فصل ۴ـ گردش مواد در بدن
    گفتار ۱. قلب
    گفتار ۲. رگ‌ها
    گفتار ۳. خون
    گفتار ۴. تنوع گردش مواد در جانداران


    فصل ۵ ـ تنظیم اسمزی و دفع مواد زائد
    گفتار ۱. هم ایسـتایی وکلیه‌ها
    گفتار ۲. تشـکیل ادرار و تخلیـۀ آن
    گفتار ۳. تنوع دفع و تنظیم اسمزی در جانداران


    فصل ۶ ـ از یاخته تا گیاه
    گفتار ۱. ویژگی‌هـای یاختـۀ گیاهـی
    گفتار ۲. سامانۀ بافتی
    گفتار ۳. ساختار گیاهان


    فصـل ۷ـ جـذب و انتقـال مـواد در گیاهـان
    گفتار ۱. تغذیـۀ گیاهـی
    گفتار ۲. جانداران مؤثر در تغذیۀ گیاهی
    گفتار ۳. انتقـال مـواد در گیاهـان

     
    آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
    بله
    تقریبا
    خیر

    داریوش طاهری

    اولیــــــن نیستیــم ولی امیـــــد اســــت بهتـــرین باشیـــــم...!

    دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    دکمه بازگشت به بالا