وظائف وأعضاء الجهاز الهضمي

• الخلية هي أصغر وحدة بنائية للحياة.
• يحتوي جسم الإنسان على أربعة أنواع من الأنسجة: العضلية، العصبية، الضامة، والظهارية.

الجهاز الهضمي: الوظائف والعمليات

• يقوم الجهاز الهضمي بوظيفتين رئيسيتين: الهضم والامتصاص.
• الهضم هو تكسير الطعام إلى جزيئات صغيرة بما يكفي للامتصاص.
• الامتصاص هو عملية نقل المواد إلى داخل الجسم.
• يجب هضم معظم الأطعمة للحصول على العناصر الغذائية.
• يتم تفكيك البروتينات إلى أحماض أمينية، والكربوهيدرات إلى سكريات، والدهون إلى أحماض دهنية.

أعضاء الجهاز الهضمي:

• يتكون الجهاز الهضمي من القناة الهضمية والأعضاء الملحقة.
• القناة الهضمية: أنبوب مجوف يمتد من الفم إلى الشرج، ويبلغ طوله حوالي 9 أمتار و 14 سم.
• أعضاء القناة الهضمية: الفم، البلعوم، المريء، المعدة، الأمعاء الدقيقة، الأمعاء الغليظة، والشرج.
• بعض الأطعمة تمر عبر القناة الهضمية دون أن يتم امتصاصها (مثل حبوب التفاح).
• يحتاج الجسم السليم من 24 إلى 72 ساعة لهضم الطعام.
• يتكون جدار القناة الهضمية من أربع طبقات من الأنسجة

طبقات جدار القناة الهضمية:

• الطبقة الداخلية: غشاء مخاطي، يشكل طبقة حماية ومسؤول عن الامتصاص، وتتكون من خلايا مخاطية.
• عمر الخلايا المخاطية قصير (2-5 أيام) نظراً لاحتكاكها المستمر بالطعام والعصارات الهضمية.
• يلي الغشاء المخاطي نسيج ضام يحتوي على الأعصاب والأوعية الدموية.
• انقباض العضلات المحيطة بالنسيج الضام مسؤول عن خلط الطعام وتكسيره

إفرازات الجهاز الهضمي:

• المخاط: سائل لزج يفرز لتزييت وترطيب وحماية الخلايا من البيئات القاسية.
• الإنزيم: جزيء بروتيني يسرع التفاعلات الكيميائية دون أن يتأثر. لكل عملية إنزيم محدد.
• الإشارات العصبية والهرمونات تنظم عمل الجهاز الهضمي، خاصة فيما يتعلق بالهضم.

الفم

• هو مدخل الغذاء للقناة الهضمية، ويحفز وجود الطعام فيه إفراز اللعاب.
• اللعاب: سائل مائي يفرز عن طريق الغدد اللعابية، ويحتوي على إنزيمات ومواد مرطبة.
• تقع الغدد اللعابية تحت الأذن.

مهام اللعاب

• يسهل البلع والتمتع بالطعم بترطيب الطعام.
• يفكك النشويات.
• يطهر الفم ويمنع التسوس (بإنزيم الليزوزيم).
• يرطب بداية القناة الهضمية.
• يبدأ الهضم الكيميائي للكربوهيدرات مع إنزيم الأميليز في اللعاب.
• الهضم الميكانيكي يكون في الفم عند طحن الطعام.
• الألياف تتطلب طحنًا للاستفادة منها.

البلعوم

• اللسان يخلط ويحضر الطعام للبلع.
• البلعوم عبارة عن فتحة قمعية تربط الممرات الأنفية والفمية بالممرات التنفسية والمريء.
• عند البلع، يتم إغلاق الممرات الهوائية بواسطة اللهاة التي تعمل كصمام.

المريء

• جزء من القناة الهضمية يمتد من البلعوم إلى المعدة.
• تتحرك مضغة الطعام في المريء عن طريق تقلصات موجية للعضلات.
• يحتاج الطعام من 4 إلى 8 ثوانٍ للوصول إلى المعدة.
• تمر مضغة الطعام على العضلة العاصرة قبل دخولها إلى المعدة.
• العضلة العاصرة: صمام عضلي يتحكم في تدفق الطعام.

المعدة

• الجزء الأكثر قابلية للتوسع في القناة الهضمية، وتعمل كمخزن مؤقت للطعام.
• تحدث بعض عمليات الهضم في المعدة.
• يتكون جدار المعدة من عضلات دائرية وطولية وقطرية.
• تتكون بطانة المعدة من ملايين الحفر التي تحتوي على غدد تفرز المواد إلى المعدة.
• عصارة المعدة : هي مجموع إفرازات المعدة.
• بعض خلايا غدد المعدة تفرز الهرمونات أو مركبات مشابهة بالهرمونات
• عصارة المعدة عبارة عن خليط من الماء والمخاط وحمض الهيدروكلوريك وإنزيم البيبسين.

وظائف حمض الهيدروكلوريك

• قتل معظم البكتيريا في الطعام.
• زيادة حمضية المعدة.
• تنشيط البيبسين لتفكيك البروتينات.
• البيبسين: إنزيم يهضم البروتينات، ويفرز بحالة غير نشطة وينشط بفعل الحمض.

الحماية والتنظيم في المعدة

• يحمي المخاط جدار المعدة من الحمض والإنزيمات.
• تنظم الأعصاب والهرمونات أنشطة المعدة.
• الرائحة والنظر والطعم يحفزون المعدة لتجهيز الطعام.
• دخول الطعام للمعدة يحفز إفراز عصارة المعدة ويزيد من حركتها (الجاسترين).
• تمدد أعصاب المعدة يرسل إشارات للمخ لإفراز هرمون الجاسترين.
• بدخول الطعام للأمعاء الدقيقة، تُرسل إشارات لتخفيف إخلاء المعدة وتقليل حركتها لتواكب مع الأمعاء
• يتم إخلاء المعدة خلال 2 إلى 6 ساعات، ويتأثر ذلك بعوامل مثل المحتوى والكمية والحالة النفسية والرياضة.
• سرعة هضم المحتوى: الكربوهيدرات أسرع من البروتين، والدهون الأبطأ.
• الخوف والحزن يقللان من سرعة الهضم، بينما الغضب يزيدها.
• الرياضة تقلل من الهضم لأن الجسم يوجه المصادر للعضلات.

الأمعاء الدقيقة

• المركز الرئيسي للهضم والامتصاص.
• قناة هضمية ضيقة يبلغ طولها 6 أمتار وتنقسم إلى ثلاثة أقسام: الاثنا عشر، الصائم، واللفائفي.
• خواص الأمعاء الدقيقة التي تزيد من مساحة الامتصاص:
  • الجدار مرتب بطبقات دائرية
  • الجدار مغطى ببروزات تشبه الأصابع (الزغابات المعوية).
  • الزغيبات تغطي الخلايا المخاطية الموجودة على سطح الزغيبات.

تنظيم العمليات في الأمعاء الدقيقة:

• تحت الزغيبات المعوية توجد أوعية دموية ولمفاوية.
• يتم خلط الطعام في الأمعاء الدقيقة مع الإفرازات عن طريق التقسيم (انقباضات إيقاعية).
• يتم إفراز العصارة المعوية في الأمعاء للمساعدة على الامتصاص.
• يتطلب الهضم إفرازات أخرى من البنكرياس والمرارة.

البنكرياس

• يفرز العصارة البنكرياسية التي تحتوي على أيونات البيكربونات وإنزيمات الهضم.
• أيونات البيكربونات تعادل حمض الطعام المهضوم وتجعل بيئة الأمعاء متعادلة.
• الأميليز البنكرياسي: يكسر الكربوهيدرات.
• الليباز : يكسر الدهون الثلاثية إلى أحماض دهنية.
• الأنزيمات المرتبطة بخلايا الأمعاء الدقيقة تشارك في هضم السكريات المتعددة إلى سكر واحد، وسلاسل البروتينات إلى أحماض أمينية.

المرارة

• تخزن وتفرز العصارة المرارية (تنتج في الكبد). وهي ضرورية لهضم وامتصاص الدهون.
• تعمل العصارة المرارية على تفتيت الدهون إلى كريات صغيرة لتسهيل امتصاصها.
• بعد دخولها، تُضاف وحدة نقل للدهون وترسل إلى الأوعية اللمفاوية ثم إلى الدم.

امتصاص العناصر الغذائية

• الأمعاء الدقيقة هي المركز الرئيسي للامتصاص.
• هناك أربع طرق للامتصاص:
  • الانتشار البسيط: انتقال المواد من منطقة ذات تركيز عالٍ إلى منطقة ذات تركيز منخفض (الدهون، والمواد الذائبة في الدهون).
  • التنافذ : انتقال الماء من منطقة ذات تركيز عالٍ إلى منطقة ذات تركيز منخفض.
  • الانتشار الميسر: انتقال المواد بمساعدة ناقل (سكر الفركتوز).
  • النقل النشط : انتقال المواد بمساعدة ناقل وباستخدام الطاقة (البروتين والنشويات).

الأمعاء الغليظة

• المواد التي لم تهضم في الأمعاء الدقيقة تنتقل إلى الأمعاء الغليظة عبر الصمام اللفائفي.
• يبلغ طول الأمعاء الغليظة متر ونصف، وتتكون من القولون والمستقيم.
• يتم امتصاص الماء وبعض الفيتامينات والمعادن في القولون.
• التقلصات الموجية موجودة ولكن بدرجة أقل.
• الماء والعناصر الغذائية والفضلات تبقى لمدة تصل إلى 24 ساعة.

البكتيريا في الأمعاء الغليظة

• الحركة البطيئة تشجع نمو البكتيريا المفيدة.
• تعتمد البكتيريا على الطعام غير المهضوم (الألياف) لتنتج عناصر مفيدة للجسم.
• يوجد ما يقرب من 300 إلى 500 نوع من البكتيريا، والخليط الصحيح مهم للمناعة.
• تحد من نمو البكتيريا الضارة وتسهل حركة الأمعاء.
• المحافظة على البكتيريا وزيادتها يتم عن طريق أكل البروبيوتيك (الزبادي) أو البريبيوتيك (البصل والثوم والموز).
• المواد التي لا يتم امتصاصها في الأمعاء الغليظة يتم التخلص منها عن طريق البراز.

توصيل العناصر الغذائية إلى خلايا الجسم

• العناصر الغذائية المنتجة تدخل إلى الدورة الدموية أو الجهاز اللمفاوي.
• البوابة الكبدية تعتبر جزء من جهاز القلب والأوعية الدموية.
• الأحماض الأمينية والسكريات والمواد الذائبة في الماء الناتجة من الدهون يتم امتصاصها عبر الشعيرات الدموية، وهي جزء من البوابة الكبدية.
• المواد الناتجة عن هضم الدهون والتي لا تذوب في الماء تدخل إلى الجهاز اللمفاوي قبل دخولها إلى مجرى الدم.

عمليات حيوية أخرى

• الدم ينقل الأكسجين والعناصر الغذائية ويأخذ ثاني أكسيد الكربون والمخلفات.
• 25٪ من الدم يذهب إلى الجهاز الهضمي و 20٪ للعضلات والعظام (في الراحة).
• الكبد يقوم بتمرير المواد إلى خلايا الجسم، وتخزين بعضها، وتكسير أو تغيير البعض الآخر، وصنع وتكسير الأحماض الأمينية، وحماية الجسم من المواد السامة.
• الجهاز اللمفاوي مهم للحفاظ على مستوى السوائل في الجسم، والجهاز المناعي، وامتصاص الدهون.
• الجهاز اللمفاوي يجمع الليمف، يصفيه، ويعيده إلى الدم.

التمثيل الغذائي

• يعتمد على احتياج الجسم، حيث يتم تكسير السكر والأحماض الأمينية والأحماض الدهنية لإنتاج الطاقة، وصناعة المركبات، وتحويلها إلى مركبات تختزن الطاقة.
• المسار الأيضي يشمل التفاعلات الكيميائية التي تحول مركبًا إلى آخر.
• الإنزيم ومساعد الإنزيم (مثل فيتامين ب) ضروريان لإتمام هذه التفاعلات.
• المسار التقويضي: تفاعلات تؤدي إلى تكسير المركبات وإطلاق الطاقة.
• ATP : عملة الطاقة للخلية.
• الطاقة الناتجة عن تكسير المركبات تستخدم لعمليات رئيسية مثل انقباض العضلات، والتوصيل العصبي، وصنع مركبات جديدة.
• المسار البنائي: استخدام الطاقة لصنع مركبات جديدة.
• المركبات التي لا تستخدم في المسار التقويضي تستخدم في المسار البنائي لصناعة مركبات هيكلية أو تنظيمية.
• الجلوكوز يستخدم لصنع الجلايكوجين (وحدة تخزين الكربوهيدرات).
• إذا كان الجلايكوجين متوفرًا، يتحول الجلوكوز إلى أحماض دهنية لصنع الدهون الثلاثية.
• تستخدم الأحماض الأمينية لصنع البروتينات (العضلات، الإنزيمات، الهرمونات).
• البروتين الزائد يخزن كدهون.
• المخلفات الناتجة عن التمثيل الغذائي (ثاني أكسيد الكربون، النيتروجين، والماء) يتم التخلص منها عن طريق الرئة والجلد والكليتين.
• الكليتان هما المكان الرئيسي للتخلص من الماء والمخلفات والمعادن الزائدة.
• يتم تنقية الدماء في الكليتين ويمكن استخدام المواد التي تم فلترتها حسب الحاجة.

النشويات في الغذاء

• الغذاء العالي في النشويات هو أساس الوجبة اليومية (أكثر من النصف من السعرات).
• الأطعمة الغنية بالنشويات: الشوفان، الخبز، الحليب، المشروبات الغازية، الكعك.
• كل جرام من النشويات يعادل 4 كالوري.
• تأثير النشويات يعتمد على الأصل (مكررة أم طبيعية).
• النشويات الطبيعية (الشوفان، الخبز، الفواكه، الحليب) تحتوي على فيتامينات ومعادن.
• أغذية اليوم تحلل باستخدام شراب الذرة عالي الفركتوز.

الحبوب الكاملة

• النخالة: الغطاء الخارجي (يحتوي على الألياف والفيتامينات).
• البذرة : تحتوي على الدهون النباتية والفيتامينات والبروتين والألياف.
• السويداء : الجزء الأكبر (يحتوي على النشويات والبروتين وفيتامينات ومعادن).

أنواع النشويات

• أحادي السكريد : وحدة سكر واحدة.
• ثنائي السكريد : وحدتان سكر.
• متعدد السكريد: أكثر من وحدتين سكر..
• السكريات البسيطة: أحادي السكريد وثنائي السكريد.

أحادي السكريات

• تتكون من 6 ذرات كربون و 12 ذرة هيدروجين و 6 ذرات أكسجين.
  • الجلوكوز: سكر الدم (أهم النشويات، يستخدم للطاقة).
  • الفركتوز : يوجد في الفاكهة والخضروات وأكثر حلاوة من الجلوكوز.
  • الجلاكتوز : يوجد في سكر اللاكتوز (الحليب).

ثنائي السكريات

• المالتوز: وحدتا جلوكوز (يتكون في الفم عند تكسير النشويات).
• السكروز: جلوكوز وفركتوز (السكر).
• اللاكتوز: جلوكوز وجلاكتوز (الحليب).

النشويات المعقدة

• ليست حلوة المذاق مثل النشويات البسيطة.
• قلة السكريد : سلسلة قصيرة من 3-10 وحدات.
  • تشكل في الجهاز الهضمي عند تكسير النشويات المعقدة.
    • توجد طبيعيًا في البقوليات، البصل، الثوم، والموز.
  • العديد منها لا تهضم عن طريق الإنزيمات البشرية، بل عن طريق بكتيريا الأمعاء.
    • يؤثر على نوع البكتيريا التي تنمو في الأمعاء.

الجلايكوجين

• وحدة تخزين النشويات عند الحيوانات.
• عبارة عن نشويات معقدة تتكون من سلاسل متفرعة من مركب الجلوكوز (متفرعة لتسهيل تكسيره)، وتخزن في العضلات والكبد.
• جلايكوجين الكبد يستخدم لتزويد الخلايا بالجلوكوز.
• جسم الإنسان قادر على تخزين من 200 إلى 500 جرام من الجلايكوجين.

النشا

• وحدة تخزين الجلوكوز في النباتات (تتكون من الأميلوز والأميلوبيكتين). - الأميلوز: سلاسل طويلة. - الأميلوبيكتين عبارة عن سلاسل متفرعة. - يتم تخزينها بالجذور أو الدرنات لتوفير الطاقة للنمو والتكاثر. - توجد في البطاطا والبطاطا الحلوة والشمندر.... إلخ. - الألياف - عبارة عن مجموعة من النشويات المعقدة التي لا يستطيع الإنسان هضمها (لذا لا تمتص). - لها فوائد عدة (تقليل الكولسترول، تقليل الإمساك). - تنقسم إلى قسمين: قابلة للذوبان وغير قابلة للذوبان - الألياف القابلة للذوبان تشكل محلول لزج عند خلطة مع الماء. - الإنسان لا يستطيع هضم الألياف القابلة للذوبان، إلا أن البكتيريا في الأمعاء الغليظة قادرة على ذلك (تنتج الغازات والأحماض الدهنية). - توجد الألياف القابلة للذوبان في وحول الخلايا النباتية. - الألياف التي لا تستطيع البكتيريات في الأمعاء الغليظة تكسيرها ولا تذوب في الماء هي الألياف الغير قابلة للذوبان. - تشكل جدار الخلية النباتية، وتوجد في نخالة القمح.
• هضم النشويات يبدأ في الفم (إنزيم الأميليز اللعابي).
• معظم الهضم يكون في الأمعاء الدقيقة.
• يتم تكسير النشويات إلى قليل السكريد (أميليز بنكرياسي).
• يتم هضم السكريات الثنائية وقليل السكريد بإنزيمات مرتبطة بالزغيبات في الأمعاء :
• مالتوز = 2 جلوكوز (بفعل مالتيز).
• سكروز = جلوكوز وفركتوز (بواسطة سكاريز).
• لاكتوز = جلوكوز وجالاكتوز (بواسطة اللاكتيز).
• يتم امتصاص السكريات ونقلها إلى الكبد.