الجهاز الهضمي وفسيولوجيا الهضم و الامتصاص
Digestive System and the Physiology of Digestion and
Absorption .
الجهاز الهضمي وفسيولوجيا الهضم و الامتصاص
Digestive System and the Physiology of Digestion and Absorption .
مقدمة
تركيب اجزاء الجهاز الهضمي
القناة الهضمية وملحقاتها :
الفم (الأسنان والغدد اللعابية ) / المرئي/ البلعوم / المعدة / الأمعاء الدقيقة لأمعاء الغليظة . ملحقات القناة الهضمية (الكبد البنكرياس )
فسيولوجيا الهضم في اجزاء القناة الهضمية
الهضم في المجترات
الامتصاص
مقدمة أهمية الجهاز الهضمي
يعتمد بقاء الكائن الحي على حصوله على المواد الغذائية
فالمواد الغذائية هي التي تزوده بالطاقة والمواد الاولية للبناء او لتعويض ما يتلف او يهدم منها
هناك مواد يمكن امتصاصها ولا تحتاج للهضم كالأملاح والفيتامينات والماء
لكن البروتينات والمواد السكرية والدهنيه لا بد من تحويلها لموادها الأولية عن طريق الهضم ليسهل امتصاصها
إذا فالهضم (Digestion )هو عملية تحويل المواد الغذائية معقدة التركيب الى موادها لأساسية حتى يسهل امتصاصها .
آليات العمليات الهضمية
أ- عمليات ميكانيكية (Mechanical ):
وتشمل عمليات المضغ والبلع والحركات الدودية للمعدة والأمعاء
ب- عمليات إفرازية (Secretory):
وتشمل نشاط الغدد الهضمية في افرازها للعصارات الهضمية المختلفة
ج- عمليات كيميائية (Chemical):
وتشمل تأثير الأنزيمات وتأثير مواد غير انزيمية مثل حمض الهيدروكلوريك .
د- عمليات ميكروبيولوجية (Microbiological):
وتشمل نشاط البكتيريا وبعض الهدبيات والسوطيات التي توجد في الأمعاء الغليظة وتقوم بهضم مادة السليلوز.
تركيب القناة الهضمية
تقسم القناة الهضمية من الناحية التشريحية الى الأتي
الفم /البلعوم/ المرئ / المعدة / الأنثى عشر /الأمعاء / المستقيم / الشرج
يختلف طول القناة ودرجة تعقيدها باختلاف الحيوان وطبيعة الغذاء
ففي الحيوانات اكلة اللحوم (Carnivores) تكون ابسط تركيبا واقصر طولا ، كالأسد والنمر والضباع والذئب وغيرها .
وفي الحيوانات العشبية (Herbivores) تكون اكثر تعقيدا في التركيب وأطول ، كالغنام والأبقار والغزلان والبندة وغيرها.
في الكائنات الحية أكلات اللحوم والإعشاب (Omnivores) تكون وسط بين الاثنين كالإنسان.
تركيب جدار القناة الهضمية
يتكون جدار القناة الهضمية من اربع طبقات رئيسية :
1- الطبقة المخاطية (Mucosa):
تبطن القناة الهضمية من الداخل وتشكل حاجزا بين تجويف القناة الهضمية والدم والتي تمنع عبور أي مواد غير مهضومة الى الدم.
وتتكون الطبقة المخاطية من طبقة واحدة من خلايا طلائية عمادية (Columnar epithelial cells) تحور بعضها الى خلايا غدية هضمية تعرف بالخلايا الكأسية (Goblet cells) تفرز المخاط (Mucus).وفي بعض اجزاء القناة الهضمية تتألف من نسيج طلائي متعدد الطبقات ( Stratified epithelial layer)
وتتميز هذه الطبقة بأنها خالية من الأوعية الدموية او الألياف العصبية .
2- الطبقة تحت مخاطية (Submucosa) :
وتتألف من ألياف رابطة وأوعية دموية وليمفية وألياف عصبية ،تنقل المواد الغذائية الراشحة من الطبقة المخاطية الى الدم.
وتحتوى على خلايا عصبية تعرف بالضفيرة العصبية تحت مخاطبة او بضفيرة مايسنر (Sub mucosal plexus or Meissner’s plexus)
3- الطبقة العضلية (Muscle layer):
تتألف من عدة طبقات من الألياف العضلية غير المخططة والمترتبة من الياف عضلية طولية (Longitudinal muscle fiber ) للخارج ، وألياف عضلية دائرية (Circular M.F) للداخل .
تساعد انقباضاتها في خلط الطعام ودفعة بإتجاه الشرج .
تحتوى هذه الطبقة على خلايا عصبية تعرف بالضفيرة العضلية المعوية أو ضفيرة اوربياخ (Myesntreric plexus or Auerbach”s plexus)
تعمل ضفائر الخلايا العصبية على التحكم في حركة العضلات اللإرادية وإفرازات الغدد الهاضمة للقناة الهضمية.
الطبقة المصلية (Serosa):
هي الطبقة الخارجية التي تحيط بالقناة الهضمية وتتألف من نسيج ضام مغطى بطبقة من خلايا متوسطة طلائية حرشفية (Squamous mesothelial cell)
الفم :الغدد اللعابية والهضم اللعابي:Mouth : Salivary glands and Digestion.
توجد في الفقاريات (عدا البرمائيات والأسماك ) ثلاث ازواج من الغدد اللعابية تفرز ما يقارب لتر من اللعاب يوميا وهي :
1- الغدد النكافية (Parotid gland) وهي اكبر الغدد اللعابية حجما ، تقع تحت الاذن و تحتوى على خلايا مصلية (Serous cells) تفرز معظم الأنزيمات فقط ولا تفرز المخاط.
2-الغدد الفكية (Submaxillary glands) وتوجد على جاني الفك السفلي وتحتوى على خلايا مخاطية (Mucous cells) تفرز المخاط وخلايا مصلية تفرز الأنزيمات
3- الغدة تحت اللسان (Sublingual glands ) وتوجد تحت اللسان ، تحتوى على خلايا مخاطية تفرز المخاط فقط.
كما توجد غدد صغير تعرف بالغدد الفمية الصغيرة (Buccal glands) توجد في الطبقة المخاطية المبطنة للفم والخدين وتفرز كمية قليلة من اللعاب (5%) غني بالميوسين (Mucin) له اهمية صحية لأنسجة الفم .
تابع الفم :الغدد اللعابية والهضم اللعابي:Mouth : Salivary glands and Digestion.
اللعاب (Saliva) يتكون من 99% ماء يوجد به كل من الميوسين / أملاح غير عضوية / انزيمات (الأميليز اللعابي Salivary amylase) ويعرف بالتيالين (Ptyline) وكمية قليلة من المالتيز (Maltase) يحول الاميليز النشاء الى سكريات مضاعفة الدكسترينات (Dextrin's) ثم الى المالتوز (Maltose) سكر ثنائي.
والأس الهيدروجين للعاب متعادل (pH =7)
يتم افراز اللعاب تحت تأثير السيطرة العصبية استجابة للحوافز التالية :
1- تذوق أو شم بعض الاطعمة والتي تؤثر على الحلمات الذوقية (Taste buds)
2- مضغ الطعام والمواد عديمة الطعم وهذه تثير مستقبلات الضغط
3- منظر الطعام او مجرد التفكير به ويعرف هذا بالمنعكس النفسي (psychic reflex) ويعتمد على الخبرة السابقة .
وظائف اللعاب Saliva’s Functions
يقوم اللعاب بوظائف عدة مهمة وهي :
1- الهضم : لوجود انزيمين في اللعاب احدهما يؤثر على النشاء (الأميليز) والأخر (المالتيز)على سكر المالتوز.
2- ترطيب الطعام : فاللعاب يرطب الطعام ليسهل مضغه كما يذيب بعض مواد الطعام حتى يمكن اعضاء الذوق الحساسة من تميزها.
3- بلع الطعام: يسهل اللعاب عملية البلع للقمة.
4- تنظيف الفم : ينظف اللعاب الفم من بقايا الطعام فيمنع نمو الجراثيم فيه لذا تحدث تسوس للأسنان في غياب اللعاب .
5- الإحساس بالعطش :يلعب اللعاب دورا مهما في الإحساس بالعطش فعندما يقل اللعاب يجف الغشاء المخاطي للفم مما يؤدي للشعور بالعطش .
6- معادلة الحموضة او القلويات : يساعد اللعاب في التخفيف من اثر الحموضية أو القلوية العالية للأطعمة فيحمي انسجة الفم من التأثير الضار عليها.
7- طرد المواد الضارة : يقوم اللعاب بالتخلص من المواد الضارة العضوية وغير العضوية من الفم بطردها عن طريق مجها لخارج الفم .
الأسنان Teeth
تعد الأسنان كأعضاء مساعدة للجهاز الهضمي ولها القدرة على التعامل مع جميع انواع الأغذية وتوجد على الفكين ويختلف عددها وتوزيعها وتنوعها حسب الكائن الحي .
في الإنسان: هناك نوعان من الأسنان أسنان لبنية (Milk or deciduous teeth ) عددها عشرون سنا تبدأ فيما بين الشهر 6-8 من عمر الطفل وتبدأ بالسقوط بين 6-13 سنه من العمر
أسنان دائمة (Permanent teeth ) وتبدأ في الظهور بين عمر 6- 17 سنة وعددها 32 سنا وتسمى بأسماء تبعا لأشكالها ووظائفها . ففي كل فك للإنسان توجد الأسنان التالية :
أ- القواطع (Incisors): وعددها 4×2=8 وتشبه شكل الأزميل وتستخدم لتقطيع الطعام ومسكه.
ب- الأنياب (Canines): وهناك نابان في كل فك ×2 =4 شكلها مدبب لتقطيع الطعام وتنسيرة.
ج- الضواحك (premolars): وعددها 4 في كل فك ×2=8 وشكلها يختلف عن السابقة وهي شبة مربعه تعمل على سحق الطعام وتمزيقه
د- الطواحن (Molars) : وعددها 6×2=12 وهي تشبه الضواحك وتعمل على طحن الطعام وتمزيقه وأخر الأسنان من الطواحن تعرف بأسنان العقل ومجموعها 4 تبدأ بالظهور بين 17-25 سنة
البلعوم pharynx
بعد اتمام عملية مضغ (Chewing) وخلط الطعام جيدا مع اللعاب تدور اللقمة (Bolus) بواسطة اللسان ثم تدفع الى البلعوم .
في لحظة البلع ترتفع اللهاة اللينة (Soft palate) لتسد فتحة المنخرين الداخلية وتسد فتحة الحنجرة بواسطة لسان المزمار (Epiglottis) وبذلك تتوقف عملية التنفس اثناء البلع بشكل مؤقت .
في الوقت نفسه يتوسع اعلى المرئ لاستقبال اللقمة.
وعملية البلع تبدأ بصورة ارادية ومن ثم تصبح فعلا انعكاسيا لا إراديا
المرئ Esophagus
المرئ عبارة عن انبوبة بسيطة تصل بين البلعوم والمعدة
يصل طول المريئ في الإنسان الى 25 سم تقريبا ويخترق الحجاب الحاجز مارا من التجويف الصدري الى التجويف البطني .
يقع المريئ خلف القصبة الهوائية والقلب.
وتركيبة النسيجي يتكون من اربعة طبقات مثل تركيب نسيج القناة الهضمية (الطبقة المخاطية وتحت مخاطية والعضلية والمصلية).
بعد عملية البلع الإرادية ودخول اللقمة للمرئ تصبح حركتها لا إرادية بفعل التقلصات العضلية اللإرادية او بواسطة الحركة الدودية (Peristaltic movements) والتي تعمل على دفع اللقمة باتجاه المعدة.
لا توجد عملية هضم او امتصاص للطعام في المريئ .
المعدة والغدد المعدية والهضم Stomach Gastric Glands and Digestion
المعدة (Stomach): عبارة عن تركيب عضلي كيسي الشكل
تقسم المعدة الى ثلاث اقسام : قاع المعدة (Fundus) وهو الجزء الأيسر الذي يقع فوق منطقة اتصال المعدة بالمريئ
ثم جسم المعدة (Body) وهو الجزء المركزي للمعدة وقد يسمى هذان الجزءان بالمنطقة الفؤادية (Cardiac region) للمعدة ثم الجزء الثالث يعرف بالجزء البوابي للمعدة (Pyloric region)
ويوجد في المعدة تحدبان الاول للناحية اليمنى العليا يعرف بالحدب الصغير (Lesser curvature) وأخر تحدب كبير (Greater curvature) للناحية اليسرى البطنية
تقع المعدة في الجزء العلوي للتجويف البطني اسفل الكبد والحجاب الحاجز
تعتبر المعدة اوسع اجزاء القناة الهضمية ولجدارها القدرة على التوسع
لذا فهي تعمل كمخزن للطعام اثناء اخذ الوجبة لحين يتم هضمه. وعندما يترك الطعام المعدة ترجع لحجمها الطبيعي وذلك لانكماش جدارها.
وتتسع المعدة في الكبار الى 1-1.5 لتر ويخزن فيها الطعام لبضع ساعات وخلال هذه المدة يتم مزج الغذاء مع عصارات المعدة فيصبح الغذاء شبه سائل حليبي القوام يعرف بالكيموس (Chyme) حيث يتم هضم جزئي للبروتينات والمواد الدهنية
الغدد المعدية Gastric Glands
يوجد في البطانية المخاطية للمعدة عدد كبير من الاندغامات تعرف بالحفر المعدية (Gastric pits)
هناك عدد كبير من الغدد الانبوبية ملتفة لها قنوات طويلة تفتح اسفل الحفر يقدر عددها في الإنسان بحوالي 3 ملايين
تتألف الغدد المعدية من ثلاث انواع من الخلايا
1- الخلايا المخاطية (Mucous cells ) توجد عند عنق الغدد وتفرز المخاط
2- الخلايا الرئيسة (Chief cells) متعددة الاضلاع وتفرز انزيم الببسين
3- الخلايا الجدارية (parietal cells) وتفرز حمض الهيدروكلوريك لذا تسمى بالخلايا الحمضية (Oxyntic cells)
تتميز غدد المنطقة الفؤادية للمعدة بكثرة الخلايا الرئيسة بينما تقل في البوابية
العصارة المعدية Gastric juice
العصارة المعدية عبارة عن سائل حامضي شفاف لزج يميل لونه الى اللون الصفر الباهت
حجم العصارة في الإنسان حوالي 2 لتر يوميا .
تحتوى العصارة المعدية على مواد عضوية تمثل المخاط
والأنزيمات ومواد غير عضوية اهمها حمض الهيدروكلوريك.
يبلغ تركيز الحمض 17 .0 ع او 6% ، مما يقلل الاس الهيدروجيني للمعدة 1.5- 2.5 pH
يتم تكوين حمض الهيدروكلوريك بواسطة انزيم حمض الكربونيك (Carbonic anahydrase) في الخلايا الجدارية والذي يعمل على اتحاد الماء مع ثاني اكسيد الكربون ليكون حمض الكربونيك الضعيف (H2 CO3) الذي يتأين الى بيكربونات وايون هيدروجين
(-H+ - HCO3) ثم يدخل الكلور للخلايا الجدارية من تيار الدم بطريقة النقل النشط (Active transport) ويتحد مع ايون الهيدروجين ليكون حمض الهيدروكلوريك (HCL) . بينما البيكربونات تتجه لتيار الدم .
وهذه الحموضية قد تكون مضرة للخلايا في المعد لكن الطبقة المخاطية تشكل حاجزا بين الحامض وخلايا جدار المعدة فتستطيع ان تتحمل هذه الحموضية .
لكن لماذا لا يتم هضم خلايا المعدة ( وإلا تسبب القرحة المعدية peptic ulcer)
الهضم في المعدة Digestion in the Stomach
توجد في المعدة ثلاث انزيمات رئيسية :
أ- انزيم الببسين (Pepsin): يفرز من خلايا الرئيسية بشكل غير نشط يعرف بالببسينوجن (Pepsinogen) ثم تحت تأثير حمض الهيدروكلوريك يتحول الى الأنزيم النشط الببسين والذي يعمل على هضم البروتينات في المعدة .
يقوم الببسين بتكسير الروابط الببتيدية بين اجزاء الأحماض الأمينية للبروتين محولا البروتينات الى عديد الببتيد (Poly peptides) عدد الاحماض الأمينية فيها 4-12 حمض اميني .
ويعمل الببسين في الوسط الحامض (pH2.5)
ب- انزيم الرينين (Renin): يفرز في معدة الاطفال وصغار الثدييات وينشط في وسط حامض حيث يعمل على تحويل كازين الحليب الى باراكازين ، وهي مادة ثابته مثل الكازين، ولكن وجود أيوانات الكالسيوم بصورة طبيعية في الحليب ينتج عنه تكون باراكازينات الكالسيوم وهي غير قابله للذوبان والذي يتيح الفرصة لأنزيم الببسين لهضم الكازين .
ج- انزيم الليبيز المعدي (Gastric Lipase): يعمل على هضم الدهون خاصة في الحيوانات اكلة اللحوم ويحولها الى حموض دهنية (Fatty acids) وجلسرين ، ونظرا لأنه يفرز بكمية قليلة وللحمضية الزائدة في المعدة فإن معظم الدهون يكمل هضمها في الأمعاء .
د- البطانة المخاطية المعدية او الحاجز المعدي (Gastric mucosal barrier ) يقوم الحاجز المخاطي المبطن للمعدة بحماية سطح الطبقة المخاطية من الاداء الميكانيكي لعضلات المعدة وكذلك من الحمضية .
العوامل التي تتحكم بإفراز العصارة المعدية
يقع الإفراز المعدي تحت السيطرة العصبية (Neural control) والسيطرة السائلية الكيميائية (Humeral control ) .
يبدأ الإفراز للعصارة المعدية قبل وصول الطعام نتيجة لشم او تذوق او رؤية الطعام حيث تصل التنبيهات العصبية للعصب المبهم (Vagus nerves ) والذي ينبه الاجزاء الإفرازية من مخاطية المعدة .
كما ان وصول الطعام الى المعدة وامتلائها يعتبر محفز لإفراز العصارة المعدية نتيجة لوجود بعض المحفزات مثل بعض الاحماض الأمينية والكحولات والكافينات والتى تساعد في افراز هرمون المعدة أو المعدين الجاسترين (Gastrin) من خلايا مخاطية المعدة في المنطقة البوابية وينقل بواسطة تيار الدم الى الجزء الفؤادي للمعدة والذي بدورة ينشط غدد المعدة لإفراز العصارة المعدية من الانزيمات خاصة الببسين والحمض
تمدد جدران المعدة يعتبر ايضا منشطا لإفراز العصارة المعدية فعندما تمتلئ المعدة وتتمدد جدارها مما ينبه الأعصاب والتي بدورها تنبه الغدد المعدية على افراز عصارتها .
حركة جدار المعدة Gastric Motility
تتقلص جداران المعدة على شكل حركة دودية خفيفة بمعدل 3 موجات دقيقة وهي تبدأ وسط المعدة ثم تتجه نحو الجزء البوابي وتستغرق عدة دقائق وتقوم هذه الحركة بوظائف هي:
1- تساعد المعدة على القيام بوظيفة مخزن لكمية كبيرة من الطعام
2- تساعد في تجزئة الطعام وخلط الكيموس بالعصارة المعدية
3- تساعد في عمليات تفريغ محتويات المعدة من الكيموس بشكل منتظم ودقيق على شكل دفعات صغيرة الى الأنثى عشر .
عسر الهضم (Indigestion): تتأثر حركة جداران المعدة كثيرا بالحالات النفسية فعند الغضب او الخوف قد تتوقف الحركة الدودية الأمر الذي يؤدي الى توقف تقلصات عضلات المعدة مما يسبب عسر الهضم
ساحة النقاش