گفتار 2
جذب مواد و تنظیم فعالیت دستگاه گوارش
جذب مواد در روده باریک
مفهوم جذب
برای اینکه بدن بتواند مواد مغذی مورد نیازش را دریافت کند، این مواد باید از یاخته‌های پوششی لوله گوارش عبور کرده و به فضای داخلی بدن راه یابند؛ ورود مواد به محیط داخلی بدن، جذب نام دارد. سه بخش اصلی محیط داخلی بدن عبارت‌اند از: خون، لنف و مایع میان‌یاخته‌ای.
در طول مسیر گوارش، عمل جذب می‌تواند در نواحی مختلفی صورت گیرد:
در دهان و معده: جذب با شدت بسیار کم انجام می‌شود.
در روده باریک: بخش عمده‌ای از مواد مغذی در این ناحیه جذب می‌گردد و این بخش، محل اصلی جذب محسوب می‌شود.
وقتی فرایند گوارش در فضای درونی روده باریک به پایان می‌رسد، مولکول‌های حاصل از آن باید از غشای یاخته‌های پوششی دیواره روده گذشته و وارد این یاخته‌ها شوند و سپس به فضای درونی بدن برسند. گوارش در روده ← ورود به یاخته‌های پوششی ← عبور از یاخته‌ها ← ورود به محیط داخلی (ابتدا مایع بین‌یاخته‌ای و سپس خون یا لنف)
ساختارهای مؤثر در افزایش سطح جذب
دیواره روده باریک به‌گونه‌ای طراحی شده که تماس بین کیموس و یاخته‌های پوششی را به حداکثر برساند. برای این منظور، سه ساختار ویژه در آن دیده می‌شود:
چین‌های حلقوی: این چین‌خوردگی‌ها ناشی از تاخوردگی لایه‌های مخاطی و زیرمخاطی هستند. در حالی‌که چین‌های معده هنگام پر شدن کاهش می‌یابند، چین‌های روده باریک ثابت باقی می‌مانند.
پرزها: پرزها زائده‌های کوچکی هستند که روی چین‌های حلقوی قرار دارند و سطح جذب را افزایش می‌دهند. پرزها حاصل چین‌خوردگی لایه مخاط هستند.
ریزپرزها: ریزپرزها چین‌های میکروسکوپی هستند که در سطح بیرونی غشای یاخته‌های پوششی روده، در بخش روبه فضای داخلی روده دیده می‌شوند.
مجموعه این ساختارها باعث می‌شود سطح تماس برای جذب مواد مغذی به‌طور قابل‌توجهی افزایش یابد.
شکل 13 - الف) پرز ب) چین‌های حلقوی
ساختارهای مسئول افزایش سطح جذب در روده باریک
ساختار | ماهیت | محل قرارگیری | ویژگی بارز |
چین‌های حلقوی | تاخوردگی لایه‌های مخاطی و زیرمخاطی | دیواره روده باریک | ثابت ماندن برخلاف چین‌های معده |
پرزها | چین‌خوردگی لایه مخاط | روی چین‌های حلقوی | حاصل چین‌خوردگی لایه مخاط |
ریزپرزها | چین‌های میکروسکوپی | سطح بیرونی غشای یاخته‌های پوششی روده | رو به فضای داخلی روده |
بیماری سلیاک و تأثیر آن بر جذب
سلیاک نوعی بیماری گوارشی است که در اثر واکنش نسبت به پروتئین گلوتن (موجود در گندم و جو) رخ می‌دهد و منجر به آسیب یاخته‌های روده می‌شود. گلوتن یکی از انواع پروتئین‌هایی است که در یاخته‌های گیاهی مانند گندم و جو، در واکوئول ذخیره شده و در رشد رویان به کار می‌رود.
بر اثر این بیماری:
ریزپرزها و گاهی حتی پرزها نیز تخریب می‌شوند.
سطح جذب مواد مغذی به شدت کاهش می‌یابد.
مسیر انتقال مواد و سرنوشت لیپیدها در بدن
مسیر ورود مواد به خون و لنف
مواد حاصل از گوارش، پس از عبور از یاخته‌های پوششی پرزهای روده، از طریق دو مسیر عمده به بدن وارد می‌شوند:
ورود به خون: بیشتر ترکیبات جذب‌شده به درون مویرگ‌های خونی هر پرز راه یافته و سپس از طریق خون به دیگر بافت‌های بدن منتقل می‌شوند.
ورود به لنف:
درون هر پرز، رگ لنفی بسته‌ای نیز وجود دارد که برای انتقال مولکول‌های چربی طراحی شده است.
مولکول‌های حاصل از گوارش چربی‌ها ابتدا به این رگ‌ها وارد شده و سپس از راه لنف وارد جریان خون می‌شوند.
لنف مایعی است که ترکیبی از آب و موادی است که از رگ‌های خونی نشت کرده و به درون فضای میان‌یاخته‌ای وارد شده‌اند.
سرنوشت لیپیدها در بدن
مولکول‌های حاصل از گوارش چربی‌ها پس از ورود به لنف:
ابتدا وارد رگ‌های لنفی می‌شوند، در حالی‌که سایر مواد مغذی مستقیماً وارد خون می‌گردند.
این لیپیدها سپس همراه با لنف به جریان خون وارد شده و به اندام‌های مختلف می‌رسند.
بخشی از آن‌ها در بافت چربی یا کبد انباشته می‌شود.
در کبد، این لیپیدها برای ساخت مولکول‌هایی موسوم به لیپوپروتئین که ترکیبی از چربی و پروتئین هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع لیپوپروتئین‌ها و نقش آن‌ها
LDL (لیپوپروتئین کم‌چگال):
این نوع دارای کلسترول زیاد و مقدار کمی پروتئین است.
مقدار بالای آن می‌تواند منجر به انباشت کلسترول در دیواره رگ‌ها شود.
HDL (لیپوپروتئین پرچگال):
نسبت پروتئین در آن بیشتر از کلسترول است.
افزایش این نوع از لیپوپروتئین‌ها می‌تواند از رسوب کلسترول در رگ‌ها جلوگیری کند.
مقایسهٔ انواع لیپوپروتئین‌ها و تأثیر آن‌ها
نوع لیپوپروتئین | مقدار کلسترول | مقدار پروتئین | تأثیر بر رسوب کلسترول |
LDL (کم‌چگال) | زیاد | کم | افزایش (انباشت کلسترول در دیواره رگ‌ها) |
HDL (پرچگال) | کم | زیاد | کاهش (جلوگیری از رسوب کلسترول در رگ‌ها) |
عوامل مؤثر بر افزایش LDL
برخی شرایط سبک زندگی و تغذیه‌ای می‌توانند سطح LDL را در خون بالا ببرند:
وزن زیاد بدن
فعالیت بدنی ناکافی
رژیم غذایی دارای کلسترول بالا
این افزایش می‌تواند خطر رسوب چربی در دیواره سرخرگ‌ها را بیشتر کرده و موجب تصلب شرایین شود.
روده بزرگ و دفع
ساختار روده بزرگ
ابتدای رودهٔ بزرگ از بخشی به نام روده کور آغاز می‌شود که به زائده‌ای به نام آپاندیس منتهی است. سایر بخش‌های روده بزرگ شامل سه ناحیهٔ متوالی هستند:
کولون بالارو
کولون افقی
کولون پایین‌رو
تفاوت‌های روده بزرگ و روده باریک
ویژگی | روده بزرگ | روده باریک |
پرز | فاقد پرز | دارای پرز |
ترشح آنزیم‌های گوارشی | ترشح نمی‌شود. | ترشح می‌شود (توسط آنزیم‌های گوارشی) |
ترشح ماده مخاطی | یاخته‌های مخاطی نقش دارند. | یاخته‌های مخاطی نقش دارند. |
برخلاف روده باریک، روده بزرگ:
فاقد پرز است.
در آن آنزیم‌های گوارشی ترشح نمی‌شود.
با این حال، یاخته‌های مخاطی هر دو روده در ترشح مادهٔ لغزندهٔ مخاطی نقش دارند.
روده بزرگ با سرعتی کند مواد را به جلو می‌برد. در ادامهٔ مسیر، راست‌روده قرار دارد که جزئی از روده بزرگ به شمار نمی‌آید و بخش انتهایی مستقلی محسوب می‌شود.
بخش پایانی روده بزرگ، کولون پایین‌رو نام دارد که قبل از راست‌روده قرار گرفته است. در بخش انتهایی راست‌روده، دو ماهیچهٔ حلقوی به نام:
بنداره‌های داخلی
بنداره‌های خارجی
دیده می‌شوند؛ اولی از نوع صاف و دومی از نوع مخطط است. این دو ساختار، نقش مهمی در کنترل ارادی عمل دفع ایفا می‌کنند.
شکل 14 - بخش‌های انتهایی لولۀ گوارش
تشکیل و دفع مدفوع
ترکیبی از مواد گوارش‌نیافته، یاخته‌های از بین‌رفته و اجزای باقی‌ماندهٔ شیره‌های گوارشی به درون روده بزرگ راه می‌یابد. این ترکیبات، عناصر اصلی تشکیل‌دهندهٔ مدفوع را شکل می‌دهند. در روده بزرگ، جذب آب و املاح باعث می‌شود که مدفوع ساختار جامدتری پیدا کند. در پایان، محتویات جامد به راست‌روده منتقل شده و با کنترل ارادی از بدن خارج می‌شوند.
گردش خون دستگاه گوارش
خون بخش‌هایی از بدن مانند خون لولۀ گوارش به طور مستقیم به قلب برنمی‌گردد. خون برگشتی از اندام‌های گوارشی ابتدا به کبد می‌رود و نه مستقیماً به قلب. ابتدا، مواد جذب‌شده از طریق سیاهرگ باب به کبد می‌روند و پس از پردازش در این اندام، از راه سیاهرگ‌های فوق‌کبدی وارد بزرگ‌سیاهرگ زیرین می‌شوند و سپس به قلب بازمی‌گردند.
اندام‌هایی مانند معده، پانکراس، روده باریک، روده بزرگ و طحال (که اندامی لنفی است)، همگی خون خود را ابتدا به کبد می‌فرستند. شکل ۱۵ کتاب، این مسیر را به‌خوبی نمایش داده است.
مصرف غذا موجب افزایش جریان خون در اندام‌های گوارشی می‌شود تا فرآیندهای هضمی و جذب بهتر صورت گیرد. از سوی دیگر، مواد مغذی جذب‌شده نیز به کبد منتقل می‌شوند.
مواد حاصل از تجزیهٔ چربی‌ها مستقیماً وارد مویرگ‌های خونی نمی‌شوند و بنابراین، به مسیر سیاهرگ باب راه نمی‌یابند.
در عوض، از راه رگ‌های لنفی جذب شده و سرانجام به سیاهرگ‌های زیر ترقوه‌ای وارد می‌شوند. به این ترتیب، این ترکیبات در نهایت از طریق گردش خون عمومی و به‌واسطهٔ انشعابات سرخرگ آئورت به کبد می‌رسند. مسیر جذب لیپیدها در فصل بعد به‌طور کامل بررسی خواهد شد.
در کبد، مواد جذب‌شده با سرنوشت‌های گوناگونی مواجه می‌شوند:
ساخت ترکیباتی جدید مانند گلیکوژن، پروتئین و لیپوپروتئین؛
ذخیره برخی عناصر مانند آهن و گروهی از ویتامین‌ها.
توجه داشته باشید که لیپیدها مستقیماً از طریق سیاهرگ باب به کبد نمی‌روند و مسیر جذب آن‌ها با سایر مواد مغذی تفاوت دارد.
شکل 15 - سیاهرگ باب و فوق کبدی
تنظیم فرایندهای گوارشی
۱. هماهنگی فعالیت‌های دستگاه گوارش با وضعیت بدن
دستگاه گوارش انسان بسته به وضعیت ورود غذا، در دو حالت اصلی فعالیت می‌کند:
مرحله خاموشی نسبی: در بازه زمانی میان دو وعده غذایی، فعالیت‌های گوارشی به حداقل می‌رسد.
مرحله فعالیت شدید: با ورود غذا به لوله گوارش، تحرک و ترشح در این دستگاه به‌طور محسوسی افزایش پیدا می‌کند.
در وضعیت دوم، لازم است فرایند گوارش با تنظیم دقیق و به‌موقع انجام شود. برای موفقیت در این فرایند، هماهنگی موارد زیر ضروری است:
شیره‌های گوارشی باید در زمان مناسب و به مقدار کافی ترشح شوند.
حرکات لوله گوارش باید هدفمند و هماهنگ باشند تا:
امکان آمیختگی کامل غذا با شیره‌های گوارشی فراهم شود.
مواد غذایی با سرعت متناسب در طول لوله گوارش پیش روند.
فعالیت گوارشی باید با عملکرد دستگاه‌هایی مانند دستگاه گردش خون نیز هماهنگ باشد.
۲. تنظیم عصبی فعالیت‌های گوارشی
فعالیت دستگاه گوارش را مانند بخش‌های دیگر بدن، دستگاه‌های عصبی و هورمون تنظیم می‌کنند. تنظیم عصبی دستگاه گوارش به‌وسیله‌ی دو بخش از دستگاه عصبی صورت می‌گیرد:
دستگاه عصبی خودمختار
شبکه‌های عصبی روده‌ای
الف) دستگاه عصبی خودمختار
این بخش از دستگاه عصبی، تنظیم فعالیت‌های گوارشی را به‌صورت ناخودآگاه انجام می‌دهد. هنگامی که فرد در معرض دیدن یا بوییدن غذا قرار می‌گیرد یا به آن فکر می‌کند، ترشح بزاق به‌طور غیرارادی افزایش می‌یابد. این واکنش در نتیجه‌ی پیام‌هایی است که از دستگاه عصبی خودمختار به غده‌های بزاقی فرستاده می‌شود.
ب) هماهنگی عصبی بین اندام‌ها در هنگام گوارش
در زمان بلع، هماهنگی دقیقی میان اندام‌ها و مراکز عصبی ایجاد می‌شود.
مرکز اصلی بلع در بصل‌النخاع قرار دارد و هنگام بلع، به‌طور موقت مرکز تنفس که در مجاورت آن است را مهار می‌کند.
در این حالت، برای جلوگیری از ورود غذا به مسیر تنفسی، تنفس به‌طور موقت متوقف شده و دهانه نای بسته می‌شود.
شکل 16 - شبکه‌های یاخته‌های عصبی لولۀ گوارش در زیر مخاط و لایۀ ماهیچه‌ای
مقایسهٔ نقش دستگاه عصبی خودمختار و شبکه‌های عصبی روده‌ای در تنظیم گوارش
وجه مقایسه | دستگاه عصبی خودمختار | شبکه‌های عصبی روده‌ای |
نوع تنظیم | ناخودآگاه | تنظیم حرکات و ترشح |
محل حضور | همه بدن (پیام به غدد بزاقی) | دیواره لوله گوارش (از مری تا مخرج) |
شروع بلع/ترشح بزاق | شرکت دارد (از طریق پیام به غدد مربوطه) | شرکت نمی‌کند. |
تأثیرگذاری | تحریک ترشح بزاق غیر ارادی | تأثیر بر لایه‌های ماهیچه‌ای و مخاطی |
استقلال | خیر (تحت تأثیر عوامل بیرونی و فکر) | بله (توانایی فعالیت مستقل) |
ارتباط | تحت تأثیر عواملی مثل دیدن/بوییدن غذا | ارتباط و تأثیرپذیری متقابل با دستگاه عصبی خودمختار |