Sistem organa za varenje čoveka
Храна нам је потребна као извор енергије за рад свих наших ћелија и као градивни материјал. Да би наше ћелије могле да користе храну она мора да се мења у облик који је њима доступан. Сложени, крупни молекули хране морају да буду разложени на просте, ситне, како би они доспели до ћелија и били искоришћени. То представља суштину процеса варења хране.
Zašto se hrana vari? Kuda odlazi svarena hrana? Da li se sva hrana svari i iskoristi?
Sadržaj
Kratak pregled evolutivne raznovrsnosti sistema organa za varenje životinja
Energiju za održavanje života životinje dobijaju iz svarene hrane. Životinje su heterotrofni organizmi što znači da kao hranu koriste druge životinje i biljke.
Razlikuju se dva osnovna tipa varenja hrane: unutarćelijsko i vanćelijsko.
Unutarćelijsko varenje vrši se uvlačenjem hranljivih čestica u ćeliju. Oko čestica se obrazuje mehurić, hranljiva vakuola, u koju se izlučuju materije zadužene za varenje. Ovaj tip varenja svojstven je uglavnom jednoćelijskim životinjama (protisti) i najprostijim višećelijskim životinjama (sunđeri).
Vanćelijsko varenje odvija se unutar crevne duplje (kanala) u telu životinja. Kod pljosnatih crva i dupljara, postoji samo jedan otvor na toj duplji kroz koji se i uzima hrana i izbacuju njeni nesvareni delovi. Kod ovih životinja crevna duplja se grana u sve delove tela pa se istovremeno njome prenosi svarena hrana. Osim toga, kod njih varenje počinje u duplji, kao vanćelijsko, a nastavlja se i završava kao unutarćelijsko. Nesvareni delovi hrane se vraćaju u crevnu duplju i preko otvora izbacuju napolje.
Kod većine životinja kanal za varenje je izdeljen na delove i u njega se ulivaju sokovi kojima se hrana vari. Hrana ulazi preko usnog otvora, obrađuje se i razgrađuje duž kanala, a nesvareni delovi se izbacuju u spoljašnju sredinu preko analnog otvora. Varenje hrane u jednom smeru, od usnog ka analnom otvoru, ima većina životinja (počev od valjkastih crva, preko prstenastih crva, mekušaca, zglavkara do kičmenjaka).
Kod nekih životinja, kao što su parazitske pantljičare, organi za varenje su iščezli. Pantljičare žive u crevu domaćina, pa celom površinom tela upijaju već svarenu hranu.
Građa organa za varenje
Grupa organa koji razlažu krupne molekule hrane na sitne i odvajaju hranljive čestice od otpadaka čine sistem organa za varenje. On je u vidu kanala podeljenog na delove sa različitom ulogom u varenju. Crevni kanal počinje usnim otvorom, kroz koji se unosi hrana, a završava analnim otvorom kroz koji se izbacuju nesvareni delovi hrane. Kretanje hrane omogućeno je kontrakcijama glatkih mišića koji se nalaze u zidu crevnog kanala.
Sistem organa za varenje se sastoji od niza delova:
- usne duplje,
- ždrela,
- jednjaka,
- želuca,
- tankog creva i
- debelog creva koje se završava analnim otvorom.
U njega se ulivaju žlezde sa spoljašnjim lučenjem:
- pljuvačne žlezde,
- jetra,
- gušterača kao i
- veliki broj žlezda u želucu i crevu.
One luče sokove za varenje hrane.
Koji se receptori nalaze u usnoj duplji? Koju vrstu draži primaju ti receptori? Šta mora da se desi sa hranom u usnoj duplji da bismo osetili njen ukus?
Usna duplja
Usna duplja je početni, prošireni deo organa za varenje. Oivičena je sa spoljašnje strane usnama, sa bočnih strana obrazima. Na njenoj gornjoj strani je nepce (tvrdo i meko), a na donjoj strani je jezik. Nepce razdvaja usnu duplju od nosne duplje. Na zadnjoj strani usna duplja je otvorena i nastavlja se na ždrelo. Obložena je sluzokožom u kojoj su tri para pljuvačnih žlezda. Ove žlezde luče pljuvačku, bezbojnu tečnost, bez mirisa i ukusa. Ona natapa hranu čime olakšava gutanje i omogućava da osetimo ukus hrane. Osim toga, pljuvačka sadrži enzime (proteini koji ubrzavaju razlaganje hrane, svaki enzim deluje na tačno određeni sastojak hrane) kojima počinje varenje skroba, složenog šećera. Pored pljuvačnih žlezda u usnoj duplji se nalaze zubi i jezik.
Zubi
Zubi su organi izgrađeni od koštanog tkiva (dentina) i usađeni su jedan pored drugog u donju i gornju vilicu. NJihova uloga je mehanička obrada hrane kojom se ona usitnjava.
Na zubu razlikujemo:
- koren,
- vrat i
- krunicu.
Koren je duboko usađen u vilične kosti, a krunica je van kosti i vidljiva je. Između korena i krunice se nalazi vrat zuba. Krunica je pokrivena izuzetno čvrstom i sjajnom gleđi, a vrat i koren cementom. U centru zuba je šupljina, zubna pulpa, u kojoj su krvni sudovi i zubni nerv. Krvni sudovi i nerv ulaze u zub kroz otvor na vrhu korena.
Odrasla osoba ima 32 zuba, po 16 u svakoj vilici. Prema ulozi i obliku razlikuju se četiri vrste zuba: sekutići, očnjaci, pretkutnjaci i kutnjaci. Sekutića ima u svakoj vilici po 4, očnjaka po 2, pretkutnjaka po 4, a kutnjaka ima po 6.
Jezik
Jezik je mišićni organ smešten na donjem delu usne duplje. NJegov slobodni deo je izuzetno pokretan zahvaljujući mišićima To je značajno za prevrtanje hrane i njeno prebacivanje u ždrelo (gutanje). Jezik ima ulogu i u govoru. (Da li možete da izgovorite glasove ''l'' ili ''lj'' bez pomeranja jezika?)
Sposobnost uvrtanja jezika je nasledna osobina. Jezik se uvrće na različite načine, a jedan od njih je da se ivice jezika savijaju prema nepcu pa jezik dobija izgled trube. Neke osobe mogu da uvrću jezik, a druge ne. Probajte da li vi to možete.
Ždrelo
Usna duplja se nastavlja u ždrelo. Put hrane i put prolaska vazduha ka organima za disanje se ukrštaju u ždrelu. U gornjem delu je ždrelo u vezi sa nosnom dupljom. U donjem delu se povezuje sa dva organa ̶ sa grkljanom, s prednje strane i jednjakom, sa zadnje strane. Na grkljanu se nalazi poklopac koji sprečava da hrana prilikom gutanja upadne u njega. Tako hrana ima samo jedan pravac, silazi u jednjak.
Zašto možete da se zagrcnete kada pričate dok jedete?
Jednjak
Jednjak je mišićna cev koja provodi hranu do želuca. Kontrakcijama njegovih mišića hrana se u talasima potiskuje ka želucu.
Želudac
Želudac je prošireni, kesasti deo sistema za varenje u obliku slova ''J''. Nalazi se u gornjem delu trbušne duplje, odmah ispod prečage (pregrade koja razdvaja grudnu od trbušne duplje). Zidovi želuca su izgrađeni od glatkih mišića, a unutrašnjost je obložena sluzokožom. Sluzokoža želuca je bogato snabdevena žlezdama koje luče želudačni sok. Želudačni sok sadrži enzime za varenje i hlorovodoničnu kiselinu. Ova kiselina sprečava štetno delovanje bakterija koje su unete hranom. Druga vrsta žlezda u sluzokoži želuca luče gustu sluz koja oblaže njegovu unutrašnjost i sprečava da kiselina ošteti sam želudac.
Dužina zadržavanja hrane u želucu zavisi od vrste hrane i traje od 2-6 sati. Hrana bogata šećerima prolazi najbrže kroz želudac, za nekoliko sati. Ona koja je bogata belančevinama nešto sporije, dok se masna hrana najduže zadržava.
Tanko crevo
Tanko crevo je dugačka, savijena cev koja zauzima najveći deo trbušne duplje. U njemu se obavlja glavno varenje hrane i upijanje svarenih sastojaka. Početni deo tankog creva, koji se nastavlja na želudac, je dvanaestopalačno crevo, u obliku slova S. U njega se ulivaju izvodni kanali jetre i gušterače. Proizvod lučenja ćelija jetre je žuč. Žuč ne sadrži enzime. Ona razbija masti na sitne kapljice i time omogućava delovanje enzima za razlaganje masti (slično kao kada sapunom perete masnoću sa ruku). Iz jetre žuč odlazi u žučnu kesicu, gde se sakuplja i po potrebi iz nje izliva u dvanaestopalačno crevo. Žučna kesica se nalazi ispod jetre.
Gušterača (pankreas) luči pankreasni sok koji sadrži enzime za varenje belančevina, složenih šećera i masti. Osim toga, ovaj sok neutrališe jako kiselu kašu hrane koja je došla iz želuca.
Pored žuči i soka gušterače, žlezde u sluzokoži tankog creva luče crevni sok koji sadrži enzime za varenje. Za sve vreme varenja u tankom crevu se obavljaju pokreti mešanja hrane kako bi se olakšalo delovanje enzima.
Debelo crevo (colon)
Na mestu gde se tanko crevo uliva u debelo crevo nalazi se slepo crevo, od koga polazi jedan nastavak (crvuljak), koji se slepo završava i kod čoveka nema ulogu u varenju hrane. Bakterije debelog creva stvaraju neke vitamine, kao što su vitamin V 12 i K. U debelom crevu se vrši vraćanje vode i minerala iz nesvarene hrane u krv. Debelo crevo vrši dve vrste pokreta: jedni guraju sadržaj ka analnom otvoru, a drugi ga vraćaju prema početnom delu debelog creva. Tako se voda i minerali bolje upijaju i vraćaju u krv. Tečni sadržaj postaje čvršći, stvara se izmet i izbacuje kroz analni otvor u spoljašnju sredinu.
U debelom crevu žive bilioni bakterija (tzv. bakterijska flora) više od 700 vrsta koje ne izazivaju nikakvu štetu organizmu dok su u debelom crevu. Mnoge olakšavaju varenje i upijanje svarene hrane.
Sistem za varenje je u bliskoj vezi sa drugim sistemima. Svarena hrana iz tankog creva prelazi u krv i limfu. Krvotokom do organa za varenje se dopremaju hormoni koji kontrolišu brzinu varenja. Organi za izlučivanje (bubrezi) i organi za varenje rade paralelno u izbacivanju vode i održavanju njene stalne količine u organizmu. Svi ovi sistemi su pod kontrolom nervnog sistema.
Varenje hrane
Hrana se prvo podvrgava mehaničkoj obradi, usitnjavanju, natapanju sokovima i prebacivanju iz jednog dela crevnog kanala u drugi. Mehaničkom obradom se ne menja hemijski sastav hrane. Zatim se pod dejstvom posebnih proteina, enzima, hranljive materije razlažu na proste sastojke koje su malog molekula, što predstavlja hemijsku obradu. Ezimi istovremeno deluju i na ubrzavanje varenja. Sastojci su sokova za varenje hrane. Svaki enzim deluje na određeni sastojak hrane. Sastojci hrane koji podležu varenju su složeni šećeri, masti i belančevine, dok se vitamini, minerali i voda koriste u neizmenjenom obliku.
Varenje hrane odvija se u usnoj duplji, želucu i tankom crevu mehaničkim i hemijskim promenama. U usnoj duplji počinje varenje skroba pomoću enzima pljuvačke, dok se ostali sastojci samo mehanički obrade i spreme za gutanje. U želucu pod dejstvom enzima želudačnog soka počinje varenje belančevina, a nastavlja se i završava u tankom crevu. Hrana ostaje u želucu dok ne postane tečna, kašasta, a zatim prelazi u tanko crevo.
U tankom crevu se pomoću žuči, soka gušterače i crevnog soka hrana razgradi do prostih sastojaka malog molekula. Za upijanje svarene hrane zaduženi su posebni prstoliki izraštaji sluzokože tankog creva – crevne resice. One se neprekidno pokreću i dolaze u dodir sa svarenom hranom. Iz creva, hranljive materije kroz zid resica dospevaju u krv i limfu, a njima do jetre. U jetri se vrši prečišćavanje tih materija, pa se otrovne i štetne odstranjuju. Ako postoji višak hranljivih materija, one se mogu skladištiti u jetri. Iz jetre se krvnim sudovima hranljive materije raznose po čitavom organizmu do svih ćelija. U ćelijama se vrši sagorevanje ovih materija i dobijena energija se koristi za njihov rad. Pored toga, materije dospele do ćelija mogu da se upotrebe za izgradnju njenih delova. Nesvareni sadržaj hrane se pokretima potiskuje u debelo crevo.
Jetra i gušterača
Jetra se popularno i sa pravom naziva centralnom laboratorijom našeg organizma, jer obavlja više od 500 različitih uloga. Kroz jetru odrasle osobe koja miruje svakog minuta protekne 14 dl krvi. Gušterača proizvodi najviše sokova za varenje, u toku dana stvara oko 1,5 l soka.
Jetra se nalazi odmah ispod prečage sa desne strane u gornjem delu trbušne duplje. Gušterača je smeštena u krivini dvanaestopalačnog creva ispod želuca. Obe ove žlezde nisu deo samog crevnog kanala, ali su od suštinskog značaja za varenje hrane.
Osim uloge u varenju hrane i skladištenju rezervnih hranljivih materija, jetra ima i niz drugih uloga. U njoj se prave rezerve vitamina, krvi, gvožđa. Ima i odbrambenu ulogu pošto se u njoj neutrališu i zadržavaju razni otrovi, bakterije i lekovi.
Gušterača je žlezda sa dvojakom ulogom: egzokrinom i endokrinom. Endokrina uloga se ogleda u lučenju hormona koji regulišu nivo šećera u krvi, a egzokrina u lučenju pankreasnog soka. Pankreasni sok ima presudnu ulogu u varenju belančevina, složenih šećera i masti.
- U proseku čovek pojede godišnje oko 500 kg hrane koja se preradi u oko 7,6 m dugačkom crevnom kanalu.
- Kod čoveka dnevno se izluči 0,5-1,5 l pljuvačke. Pljuvačka se luči refleksno pod uticajem hrane koja je dospela u usnu duplju. Međutim, njeno lučenje se javlja kada osetimo miris hrane, čujemo zvuke pripremanja hrane ili govorimo o hrani, gledamo slike hrane pogotovo kada smo gladni (''ide nam voda na usta''). Pljuvačka štiti od infekcije bakterijama i ispira čestice hrane.
- Kod čoveka dnevno se izluči 0,5-1,5 l pljuvačke. Pljuvačka se luči refleksno pod uticajem hrane koja je dospela u usnu duplju. Međutim, njeno lučenje se javlja kada osetimo miris hrane, čujemo zvuke pripremanja hrane ili govorimo o hrani, gledamo slike hrane pogotovo kada smo gladni (''ide nam voda na usta''). Pljuvačka štiti od infekcije bakterijama i ispira čestice hrane.
- Prvi zubi su nestalni, nazivaju se mlečni zubi i ima ih ukupno 20 (po 10 u svakoj vilici). Niču u prvoj godini života i postepeno ispadaju do osme godine. Zamenjuju se stalnim zubima koji počinju da niču oko šeste godine. Poslednji kutnjaci, kojih ima 4, niču između 20 i 30 godine i nazivaju se umnjaci.
- Dužina jednjaka odrasle osobe je oko 25 cm, a širina preko 2-3 cm. Brzina kretanja hrane kroz jednjak iznosi od 2,5 do 5 cm/s. Kontrakcije mišića jednjaka su tako snažne da bi hranu potiskivale na dole čak i kada bi osoba koja guta hranu u tom momentu dubila na glavi.
- Dužina tankog creva iznosi preko 6 m, prečnik oko 3 cm, a njegova unutrašnja površina blizu 19 m² što znači da je oko deset puta veća od ukupne površine kože! Površina je povećana milionima tananih, mikroskopskih izraštaja (crevnih resica), pa unutrašnjost tankog creva liči somot. Varenje u tankom crevu traje 5-6 sati.
- Debelo crevo je dugačko oko 1,6 m, a širine oko 6,5 cm. Da bi nesvarene materije prošle čitavom dužinom debelog creva i bile izbačene kroz analni otvor, potrebno je od 12 do 24 sati.
- Jetra ima veliku sposobnost obnavljanja (regeneracije). kada se uništi čak i 2/3 njenih ćelija, ona ih uspe da obnovi. U jetri se nalazi bogato skladište vitamina. Znaci nedostatka vitamina A pokazaće se tek posle nekoliko meseci nepravilne ishrane, a za vitamin B12 tek posle 2-4 godine. Pored ovih u jetri se prave rezerve i drugih vitamina poput vitamina D, D, E i K.
https://www.youtube.com/watch?v=SiDBraSzpnI
- Ćurčić, B: Razviće životinja, Naučna knjiga, Beograd, 1990.
- Hale. W, G, Morgham, J, P: Školska enciklopedija biologije, Knjiga-komerc, Beograd
- Kalezić, M: Osnovi morfologije kičmenjaka, ZUNS, beograd, 2001
- Mariček, Magdalena, Ćurčić, B, Radović, I: Specijalna zoologija. naučna knjiga, Beograd, 1986
- Milin J. i saradnici: Embriologija, Univerzitet u Novom Sadu, 1997.
- Pantić, V:Biologija ćelije, Univerzitet u Beogradu, Beograd, 1997.
- Pantić, V: Embriologija, Naučna knjiga, beograd, 1989.
- Popović S: Embriologija čoveka, Dečije novine, Beograd, 1990.
- Trpinac, D: Histologija, Kuća štampe, Beograd, 2001.
- Šerban, M, Nada: Pokretne i nepokretne ćelije - uvod u histologiju, Savremena administracija, Beograd, 1995.
Snežana Trifunović, dipl. biolog
