Samantekt kaflans
Samantekt kaflans
23.1 Yfirlit yfir meltingarkerfið
Meltingarkerfið nær yfir líffæri meltingarvegarins og aukalíffæri hans. Meltingarvegurinn er samfelld rás sem opnast út á við við munn og bakrauf. Til hans teljast munnur, kok, vélinda, magi, smáþarmar og digurgirni. Aukalíffærin eru tennur, tunga, munnvatnskirtlar, lifur, bris og gallblaðra. Veggur meltingarvegarins hefur að jafnaði fjögur meginlög: slímhúð, undirslímhúð, ytri vöðvahjúp og hálu eða bandvefshjúp, eftir staðsetningu. Garnataugakerfið getur samhæft mörg staðbundin ferli sjálfstætt en ósjálfráða taugakerfið, miðtaugakerfið og hormón móta starfsemina utan frá.
23.2 Ferli og stjórnun meltingarkerfisins
Meltingarkerfið tekur við fæðu, brýtur hana niður, tekur upp vatn og nýtanleg efni og losar ómeltanlegar leifar sem saur. Sex grunnferlin eru inntaka, áframflutningur, vélræn melting, efnafræðileg melting, frásog og hægðalosun. Samspil staðbundinna garnataugaviðbragða, miðlægra og ósjálfráðra taugaboða, staðbundinna boðefna og hormóna stýrir þessum ferlum.
23.3 Munnur, kok og vélinda
Í munni hefja tennur og tunga vélræna meltingu en ensím í munnvatni hefja efnafræðilega meltingu, einkum niðurbrot sterkju; tungulípasi verður aðallega virkur síðar í súru magaumhverfi. Kokið tekur þátt í öndun, raddmyndun og kyngingu og tengir nef- og munnhol við barkakýli og vélinda. Við kyngingu lyftist mjúki gómurinn og lokar nefkoki, barkakýlið færist upp og fram og samstillt lokun raddbanda, barkakýlisforsalar og barkaloks ver neðri loftvegi. Efri vélindahringvöðvinn er að mestu úr þverrákóttum vöðva og opnast þegar fæðubolti fer úr koki í vélinda. Neðri vélindahringvöðvinn er hins vegar starfrænt háþrýstisvæði sléttra vöðva við mót vélindis og maga; hann slaknar við kyngingu og hamlar bakflæði. Slím frá kirtlum í vélindavegg smyr slímhúðina og auðveldar ferð fæðuboltans.
23.4 Maginn
Maginn geymir fæðu tímabundið, blandar hana og malar með samdráttum og seytir sýru, ensímum, slími, bíkarbónati og innþætti. Þar hefst veruleg prótínmelting, fitumelting heldur áfram og virkni munnvatnsamýlasa stöðvast smám saman þegar sýrustig lækkar. Magaslímhúð getur tekið upp lítið magn sumra efna, til dæmis etanóls og asetýlsalisýlsýru, en meginfrásog þeirra fer annars staðar, einkum í smáþörmum. Magainnihald verður að súru iðramauki sem tæmist í stýrðum skömmtum um portvörð í skeifugörn; hraðinn ræðst meðal annars af samsetningu máltíðar og afturvirkum boðum frá skeifugörn.
23.5 Smáþarmar og digurgirni
Smáþarmar skiptast í skeifugörn, ásgörn og dausgörn. Þar fer meginhluti efnafræðilegrar meltingar og frásogs fram, þótt umfang og staðsetning frásogs ráðist af efni. Hringfellingar, þarmatotur og örtítur auka frásogsyfirborðið um það bil 60–120-falt; heildaryfirborð smáþarma hefur verið metið um 30 fermetrar með nútíma vefjamælingum. Örtítur þekjufrumnanna bera himnubundin ensím pensilbrúnar sem ljúka meðal annars niðurbroti tvísykra og peptíða. Brissafi, gall, vatn, slím og annað seyti mynda vökvaumhverfi sem styður meltingu og frásog; garnasafi er ekki sérstakt safn seyttra pensilbrúnarensíma. Hólfunarhreyfingar blanda iðramauki og auka snertingu þess við slímhúð. Á föstu flytur farandi hreyfifasi leifar og örverur niður eftir maga og smáþörmum.
Meginhlutar digurgirnis eru botnristill, ristill, endaþarmur og endaþarmsgöng. Þar frásogast einkum vatn og sölt sem eftir eru, innihaldið þéttist í saur og hægðalosun er samhæfð. Fjölbreytt þarmaörverusamfélag gerjar sum ómeltanleg kolvetni og getur myndað K-vítamín og ýmis B-vítamín, en aðgengi þeirra og næringarlegt framlag til hýsils eru breytileg. Bikarfrumur eru fjölmargar í ristilslímhúð og slím þeirra ver og smyr yfirborðið. Útþensla endaþarms kallar fram hægðaviðbragð, þar á meðal ósjálfráða slökun innri þrengivöðva; hægðalosun krefst jafnframt samhæfðrar hreyfivirkni og viljastýrðrar slökunar ytri þrengivöðva og grindarbotnsvöðva.
23.6 Aukalíffæri meltingarkerfisins: lifur, bris og gallblaðra
Lifur og bris gegna lykilhlutverki í meltingu og frásogi í smáþörmum. Lifrin myndar gall sem berst um hægri og vinstri lifrarrás í lifrarsamrás. Eftir sameiningu við gallblöðrurás getur gallið farið niður megingallrás eða til geymslu og þéttingar í gallblöðru. Gallsölt og fosfólípíð hjálpa til við að fleyta fitu og mynda blönduð fitukirni sem leysa upp afurðir fitumeltingar og fituleysanleg vítamín. Gallblaðran dregst saman við máltíð, einkum fyrir áhrif kólesystókíníns, og þrengivöðvi lifrar- og brisrásarbiðu slaknar svo gall geti borist í skeifugörn.
Brisþrúgufrumur seyta ensímum og forensímum en rásafrumur leggja til stærstan hluta bíkarbónats og vatns í brissafa; vökvinn berst um brisrásir í skeifugörn. Bíkarbónat hlutleysir að hluta sýru í iðramauki, hækkar sýrustig umhverfisins yfir virknisvið pepsíns og skapar hagstæðari skilyrði fyrir ensím briss og pensilbrúnar. Pepsín er því gert óvirkt vegna sýrustigsbreytingarinnar en ekki af sértækri hamlandi verkun bíkarbónats.
23.7 Efnafræðileg melting og frásog: nánari skoðun
Meginhluti efnafræðilegrar meltingar og frásogs fer fram í smáþörmum. Við vatnsrof verða stórar fæðusameindir að smærri einingum sem geta farið yfir þarmaþekju í blóð eða sogæðar. Ensím briss og himnubundin ensím pensilbrúnar vinna saman að niðurbroti kolvetna, próteina og kjarnsýra; bris- og magalípasi kljúfa þríglýseríð. Gallsölt eru ekki ensím en þau fleyta fitu og mynda fitukirni sem auðvelda frásog langkeðja lípíða og fituleysanlegra vítamína.
Frásog fer eftir sértækum eiginleikum næringarefna og nær meðal annars yfir annars stigs virkan flutning, örvað flæði, einfalt flæði, prótínmiðlaða upptöku, innfrumun og millifrumuleið. Glúkósi og galaktósi fara til dæmis inn um natríum-glúkósa-samflutningsprótein 1 en frúktósi um glúkósaflutningsprótín 5; mörg vatnsleysanleg vítamín nota einnig sértækar ferjur. Blönduð fitukirni flytja fitusýrur með langa keðju, mónóasýlglýseról, kólesteról og fituleysanleg vítamín um vatnskennt óhrært lag að pensilbrún. Lípíðin losna úr kirnunum og fara inn í iðraþekjufrumur bæði með flæði og prótínmiðluðum leiðum. Þar eru fituefni með langar keðjur að mestu sett aftur saman, pökkun þeirra í iðrakirni fer fram og þau berast um iðramjólkuræðar í sogæðakerfið. Einsykrur, amínósýrur og mörg önnur vatnsleysanleg efni fara hins vegar í háræðar þarmatota og þaðan um lifrarportæð til lifrar; stuttar og meðallangar fitusýrur geta einnig farið þessa leið.