جذب مواد و تنظیم فعالیت دستگاه گوارش

4 مفهوم در این درس

آزمونک سریع

با چند پرسش تصادفی، آمادگی‌ات را بسنج

در حال آماده‌سازی آزمونک…

روده باریک و مکانیسم‌های افزایش سطح جذب

روده باریک طویل‌ترین بخش لوله گوارش است که بین معده و روده بزرگ قرار دارد. وظیفه اصلی این اندام، تکمیل گوارش شیمیایی و انجام جذب اصلی مواد مغذی است. برای تحقق این هدف، روده باریک دارای ساختارهای ویژه‌ای است که سطح داخلی آن را تا چندین برابر افزایش می‌دهند.

ساختارهای افزایش‌دهنده سطح

دیواره داخلی روده باریک دارای سه سطح از چین‌خوردگی است: چین‌های حلقوی، پرزها و ریزپرزها. چین‌های حلقوی برجستگی‌های بزرگی هستند که از دو لایه مخاط و زیرمخاط تشکیل شده‌اند. روی این چین‌ها، برجستگی‌های انگشت‌مانندی به نام پرز قرار دارند که تنها شامل لایه مخاطی هستند. در نهایت، روی غشای یاخته‌های پوششی هر پرز، چین‌خوردگی‌های میکروسکوپی به نام ریزپرز وجود دارد.

ریزپرزها کوچک‌ترین ساختار افزایش‌دهنده سطح جذب هستند که در واقع چین‌خوردگی غشای یاخته محسوب می‌شوند، نه خود یاخته.

بیماری سلیاک و اختلال جذب

در بیماری سلیاک، فرد به پروتئین گلوتن موجود در گندم و جو حساسیت دارد. ورود گلوتن باعث پاسخ ایمنی و تخریب ریزپرزها و پرزهای روده باریک می‌شود. این امر منجر به کاهش شدید سطح جذب شده و مواد مغذی (به‌ویژه چربی‌ها) جذب نشده و در مدفوع دفع می‌شوند.

ویژگیپرزریزپرز
نوع ساختاربافت پوششی و پیوندیچین غشای یاخته
مشاهده با میکروسکوپ نوری
محل حضورفقط روده باریکفقط روده باریک

واژگان کلیدی

گلوتن
پروتئینی در گندم و جو که در بیماری سلیاک باعث واکنش سیستم ایمنی و تخریب پرزهای روده می‌شود.
چین حلقوی
برجستگی‌های دائمی دیواره روده باریک که شامل دو لایه مخاط و زیرمخاط است.
ریزپرز
چین‌خوردگی‌های میکروسکوپی غشای یاخته‌های پوششی که مساحت جذب را به شدت افزایش می‌دهند.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که فکر کنیم روده بزرگ هم پرز دارد؛ پرز و ریزپرز مختص روده باریک هستند.
  • تصور اینکه در سلیاک چین‌های حلقوی از بین می‌روند غلط است؛ تخریب عمدتاً در سطح پرزها و ریزپرزهاست.
  • ریزپرز یک یاخته نیست، بلکه بخشی از غشای یک یاخته پوششی است.

جمع‌بندی این مفهوم

  • روده باریک محل اصلی گوارش شیمیایی و جذب اکثر مواد مغذی در بدن انسان است.
  • سه ساختار چین حلقوی، پرز و ریزپرز سطح جذب روده را به طور چشمگیری افزایش می‌دهند.
  • پرزها حاوی شبکه مویرگی خونی و مویرگ لنفی (لاکتئال) برای انتقال مواد جذب شده هستند.
  • بیماری سلیاک (حساسیت به گلوتن) با تخریب پرزها باعث سوء جذب شدید مواد مغذی می‌شود.
  • تخریب پرزها در سلیاک منجر به مشاهده مقادیر زیاد چربی در مدفوع و کاهش BMI فرد می‌گردد.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید که اگر تمام چین‌ها، پرزها و ریزپرزهای روده باریک یک انسان بالغ را باز کنیم و روی زمین پهن کنیم، مساحتی در حدود ۲۵۰ متر مربع (تقریباً به اندازه یک زمین تنیس) را اشغال می‌کند! این مساحت عظیم در فضایی کوچک جمع شده تا بدن بتواند در کمترین زمان ممکن، حداکثر انرژی را از غذا دریافت کند.

روده بزرگ و دفع مواد

روده بزرگ بخش انتهایی لوله گوارش است که محتویات هضم نشده و جذب نشده روده باریک (شامل یاخته‌های مرده و بقایای شیره‌های گوارشی) وارد آن می‌شوند. این اندام از روده کور، کولون (بالارو، افقی، پایین‌رو) و سیگموئید تشکیل شده است. آپاندیس نیز زائده‌ای انگشتی است که به روده کور متصل است.

ویژگی‌ها و عملکرد روده بزرگ

برخلاف روده باریک، روده بزرگ فاقد پرز و ریزپرز است، اما دارای چین‌خوردگی‌های اتاقک‌مانندی است که از نمای بیرونی نیز مشهود هستند. نقش اصلی روده بزرگ، جذب آب و یون‌هاست که باعث تبدیل کیموس شل به مواد دفعی جامد (مدفوع) می‌شود. این اندام آنزیم گوارشی ترشح نمی‌کند، اما دارای یاخته‌های ترشح‌کننده ماده مخاطی (موسین) برای تسهیل حرکت مواد است.

برای مثال، باکتری‌های هم‌زیست در روده بزرگ می‌توانند ویتامین‌هایی مثل B۱۲ و K تولید کنند که بخشی از آن‌ها از دیواره روده جذب خون می‌شود.

آناتومی و بنداره‌های انتهایی

روده بزرگ در انتهای خود به راست روده ختم می‌شود. در انتهای راست روده، دو بنداره برای کنترل دفع وجود دارد: بنداره داخلی (ماهیچه صاف، غیرارادی) و بنداره خارجی (ماهیچه مخطط، ارادی). بنداره خارجی بزرگ‌تر بوده و احاطه‌کننده بنداره داخلی است.

آپاندیس و روده کور در سمت راست بدن قرار دارند، در حالی که کولون پایین‌رو در سمت چپ بدن واقع شده است.

واژگان کلیدی

روده کور (سکوم)
بخش ابتدایی روده بزرگ که روده باریک از پهلو به آن متصل می‌شود.
راست روده
بخش پایانی لوله گوارش که محل ذخیره موقت مدفوع قبل از دفع است (جزو روده بزرگ نیست).
بنداره خارجی مخرج
حلقه‌ای از ماهیچه‌های مخطط و ارادی که کنترل نهایی دفع را بر عهده دارد.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است اگر فکر کنیم مدفوع در راست روده جامد می‌شود؛ جامد شدن (آب‌گیری) در روده بزرگ رخ می‌دهد.
  • بنداره‌های دفعی جزء روده بزرگ نیستند، بلکه متعلق به راست روده هستند.
  • روده بزرگ آنزیم گوارشی ترشح نمی‌کند؛ آنزیم‌های موجود در آن بقایای ترشحات روده باریک هستند.

جمع‌بندی این مفهوم

  • روده بزرگ شامل روده کور، بخش‌های مختلف کولون و آپاندیس است و فاقد پرز می‌باشد.
  • جذب عمده آب و یون‌ها در این بخش باعث جامد شدن محتویات و تشکیل مدفوع می‌گردد.
  • باکتری‌های هم‌زیست روده بزرگ در تولید برخی ویتامین‌ها مانند B۱۲ نقش دارند.
  • دفع مدفوع توسط دو بنداره داخلی (غیرارادی) و خارجی (ارادی) در انتهای راست روده کنترل می‌شود.
  • حرکات روده بزرگ نسبت به روده باریک بسیار آهسته‌تر است تا فرصت کافی برای جذب آب فراهم شود.

نکتهٔ تکمیلی

آپاندیس که زمانی به عنوان یک اندام بی‌استفاده (وشن) شناخته می‌شد، امروزه به عنوان یک پناهگاه برای باکتری‌های مفید روده در نظر گرفته می‌شود. در مواقعی که فرد دچار اسهال شدید می‌شود و باکتری‌های مفید روده بزرگ شسته می‌شوند، ذخیره باکتریایی موجود در آپاندیس می‌تواند به بازسازی فلور میکروبی روده کمک کند.

تنظیم عصبی و هورمونی دستگاه گوارش

دستگاه گوارش برای هماهنگی حرکات و ترشحات خود از دو سیستم تنظیم‌کننده عصبی و هورمونی استفاده می‌کند. تنظیم عصبی شامل دستگاه عصبی خودمختار و شبکه عصبی روده‌ای است.

شبکه عصبی روده‌ای

این شبکه از مری تا مخرج در دیواره لوله گوارش (لایه‌های زیرمخاطی و عضلانی) امتداد دارد. شبکه عصبی روده‌ای می‌تواند به طور مستقل از دستگاه عصبی مرکزی فعالیت کرده و حرکات (کرمی و موضعی) و ترشحات را تنظیم کند. با این حال، دستگاه عصبی خودمختار (سمپاتیک و پاراسمپاتیک) بر عملکرد آن تاثیر گذاشته و آن را تقویت یا تضعیف می‌کند.

مرکز بلع در بصل‌النخاع قرار دارد و هنگام بلع، علاوه بر هدایت غذا به مری، مرکز تنفس را مهار می‌کند.

تنظیم هورمونی: گاسترین و سکرتین

دو هورمون اصلی گوارشی، گاسترین و سکرتین هستند. گاسترین از یاخته‌های درون‌ریز معده ترشح شده و با ورود به خون، دوباره بر معده اثر می‌گذارد تا ترشح اسید (HCl) و پپسینوژن را افزایش دهد. سکرتین از دوازدهه (ابتدای روده باریک) ترشح شده و بر لوزالمعده اثر می‌گذارد تا ترشح بیکربنات را افزایش دهد؛ این عمل باعث خنثی شدن اسید معده در روده می‌شود.

هورمونمحل ترشحاندام هدفنقش اصلی
گاسترینمعدهمعدهافزایش اسید و پپسینوژن
سکرتیندوازدههلوزالمعدهافزایش ترشح بیکربنات

واژگان کلیدی

شبکه عصبی روده‌ای
مجموعه نورون‌های مستقر در دیواره لوله گوارش که حرکات و ترشحات را به صورت موضعی تنظیم می‌کنند.
بیکربنات (HCO۳-)
یونی قلیایی که توسط پانکراس و روده ترشح شده و اسید معده را در دوازدهه خنثی می‌کند.
بصل‌النخاع
پایین‌ترین بخش مغز که مراکز حیاتی مانند بلع و تنفس در آن قرار دارند.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که فکر کنیم هورمون‌ها به داخل فضای لوله گوارش ترشح می‌شوند؛ هورمون‌ها همیشه به خون می‌ریزند.
  • شبکه عصبی روده‌ای در دهان و حلق وجود ندارد (از مری شروع می‌شود).
  • سکرتین بر ترشح آنزیم‌های پانکراس اثر ندارد، بلکه فقط بیکربنات را زیاد می‌کند.

جمع‌بندی این مفهوم

  • تنظیم گوارش توسط همکاری دستگاه عصبی (خودمختار و روده‌ای) و هورمون‌ها صورت می‌گیرد.
  • شبکه عصبی روده‌ای از مری تا مخرج وجود دارد و می‌تواند مستقل از مغز فعالیت کند.
  • هورمون گاسترین باعث کاهش pH معده و افزایش گوارش پروتئین‌ها می‌شود.
  • سکرتین با تحریک ترشح بیکربنات از پانکراس، pH دوازدهه را برای فعالیت آنزیم‌ها قلیایی می‌کند.
  • محرک‌های خارجی مانند بوی غذا می‌توانند از طریق دستگاه عصبی باعث افزایش ترشحات گوارشی شوند.

نکتهٔ تکمیلی

شبکه عصبی روده‌ای به اندازه‌ای پیچیده و دارای تعداد زیادی نورون است که دانشمندان به آن «مغز دوم» یا «مغز شکمی» می‌گویند. این سیستم حتی در صورت قطع ارتباط کامل با مغز و نخاع، همچنان می‌تواند فرآیند هضم و حرکات روده را مدیریت کند. جالب است بدانید که ۹۵ درصد از سروتونین بدن (هورمون شادی) در همین شبکه عصبی روده‌ای تولید می‌شود!

گردش خون در اندام‌های گوارشی و کبد

گرچه کبد خود بخشی از لوله گوارش نیست، اما بزرگترین غده بدن است که نقش حیاتی در متابولیسم مواد غذایی ایفا می‌کند. رگ‌های خونی اندام‌های شکمی (معده، لوزالمعده، طحال و روده‌ها) به جای بازگشت مستقیم به قلب، ابتدا وارد سیاهرگ باب کبدی می‌شوند.

سیاهرگ باب و متابولیسم کبدی

سیاهرگ باب کبدی، رگی کوتاه و قطور است که خون تیره‌ی سرشار از مواد غذایی (گلوکز، آمینواسیدها، ویتامین‌ها و...) را به شبکه مویرگی کبد می‌برد. کبد در اینجا مواد اضافی را ذخیره کرده (مثل تبدیل گلوکز به گلیکوژن) یا برای ساخت پروتئین‌های خون استفاده می‌کند. به همین دلیل غلظت مواد مغذی در خون خروجی از کبد (سیاهرگ فوق کبدی) در زمان‌های جذب، کمتر از خون ورودی (سیاهرگ باب) است.

خون کبد از طریق سیاهرگ‌های فوق کبدی به بزرگ‌سیاهرگ زیرین ریخته و سپس وارد دهلیز راست قلب می‌شود.

جذب لیپیدها؛ استثنای مسیر گردش خون

برخلاف قندها و پروتئین‌ها، مولکول‌های حاصل از گوارش لیپیدها (تری‌گلیسریدها) به دلیل درشتی وارد مویرگ‌های خونی پرز نمی‌شوند. این مواد ابتدا وارد مویرگ‌های لنفی (لاکتئال) شده و از طریق سیستم لنفی به سیاهرگ‌های زیرترقوه‌ای و قلب می‌رسند. کبد با دریافت این چربی‌ها از طریق خون سرخرگی، آن‌ها را به شکل لیپوپروتئین‌ها (مانند LDL و HDL) برای جابجایی در خون بسته‌بندی می‌کند.

برای مثال، افزایش LDL (کلسترول بد) نسبت به HDL (کلسترول خوب) که ناشی از چاقی و کم‌تحرکی است، باعث رسوب چربی در دیواره سرخرگ‌ها و بیماری قلبی می‌شود.

واژگان کلیدی

سیاهرگ باب کبدی
رگی که خون اندام‌های گوارشی شکمی را برای تصفیه و پردازش به کبد می‌برد.
لیپوپروتئین (LDL/HDL)
ذرات حاوی پروتئین و لیپید که وظیفه جابجایی کلسترول و چربی را در خون بر عهده دارند.
گلیکوژن
پلی‌ساکارید ذخیره‌ای در کبد و ماهیچه‌ها که از به هم پیوستن مولکول‌های گلوکز تشکیل می‌شود.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که فکر کنیم چربی‌ها مستقیماً از روده وارد سیاهرگ باب می‌شوند؛ مسیر آن‌ها ابتدا لنف است.
  • خون خروجی از دهان و مری تحتانی لزوماً به سیاهرگ باب نمی‌ریزد.
  • کبد صفرا تولید می‌کند اما صفرا فاقد هرگونه آنزیم گوارشی است.

جمع‌بندی این مفهوم

  • خون سرشار از مواد مغذی اکثر اندام‌های گوارشی ابتدا از طریق سیاهرگ باب به کبد می‌رود.
  • کبد محل ذخیره آهن، ویتامین‌های خاص و تولید گلیکوژن از قند گلوکز است.
  • لیپیدها از طریق مویرگ‌های لنفی جذب شده و مسیر متفاوتی از قندها و پروتئین‌ها دارند.
  • تولید لیپوپروتئین‌های HDL و LDL در کبد، عامل تنظیم‌کننده سلامت عروق خونی است.
  • سیاهرگ فوق کبدی خون تصفیه شده را از کبد خارج کرده و به بزرگ‌سیاهرگ زیرین می‌برد.

نکتهٔ تکمیلی

کبد تنها اندامی در بدن است که از دو منبع خونی متفاوت تغذیه می‌شود! حدود ۷۵ درصد از خون کبد از سیاهرگ باب (کم‌اکسیژن اما مغذی) و ۲۵ درصد از سرخرگ کبدی (پراکسیژن) تأمین می‌شود. این ویژگی منحصربه‌فرد به کبد اجازه می‌دهد تا حتی در شرایطی که خون ورودی از دستگاه گوارش کم‌اکسیژن است، اکسیژن مورد نیاز برای فعالیت‌های سنگین شیمیایی خود را دریافت کند.

خلاصهٔ درس

جذب یا دفع؟ — مسیر غذا از روده تا خون

Biology · Digestion & Absorption

روده باریک؛ کارخانه جذب

  • سه لایه چین‌خوردگی: چین حلقوی ← پرز ← ریزپرز
  • ریزپرز چین غشای یاخته است، نه خودِ یاخته
  • هر پرز: مویرگ خونی + لاکتئال (مویرگ لنفی)
  • سلیاک: گلوتن ← تخریب پرز و ریزپرز ← سوءجذب
  • چین حلقوی از مخاط و زیرمخاط؛ پرز فقط از مخاط
ریزپرز
چین‌خوردگی غشای یاخته پوششی (زیر میکروسکوپ نوری دیده نمی‌شود)

نکته: اگر تمام چین‌ها، پرزها و ریزپرزهای روده باریک باز شود، مساحتی ~۲۵۰ m² (یک زمین تنیس) می‌سازد!

روده بزرگ؛ آب‌گیری و دفع

  • فاقد پرز و ریزپرز؛ آنزیم گوارشی ترشح نمی‌کند
  • نقش اصلی: جذب آب و یون ← جامد شدن مدفوع
  • باکتری هم‌زیست: تولید ویتامین B۱۲ و K
  • دو بنداره دفعی: داخلی (غیرارادی) و خارجی (ارادی)
  • آپاندیس: پناهگاه باکتری‌های مفید هنگام اسهال
بنداره خارجی
ماهیچه مخطط ارادی که کنترل نهایی دفع را دارد

نکته: جامد شدن مدفوع در روده بزرگ رخ می‌دهد، نه در راست روده (که محل ذخیره موقت است).

تنظیم عصبی و هورمونی گوارش

  • شبکه عصبی روده‌ای: از مری تا مخرج، مستقل از مغز
  • گاسترین ← از معده ← افزایش HCl و پپسینوژن
  • سکرتین ← از دوازدهه ← افزایش بیکربنات پانکراس
  • هورمون‌ها به خون می‌ریزند، نه به مجرای گوارش
  • مرکز بلع در بصل‌النخاع؛ هنگام بلع تنفس مهار می‌شود
سکرتین
هورمون دوازدهه که با تحریک بیکربنات، pH روده را قلیایی می‌کند

نکته: شبکه عصبی روده‌ای «مغز دوم» نام دارد؛ ۹۵٪ سروتونین بدن در همین شبکه ساخته می‌شود!

کبد، سیاهرگ باب و مسیر لیپید

  • خون اندام‌های گوارشی ← سیاهرگ باب ← کبد (نه مستقیم به قلب)
  • کبد: ذخیره گلوکز به‌صورت گلیکوژن، ساخت پروتئین‌های خون
  • لیپیدها → لاکتئال → لنف → زیرترقوه‌ای (نه سیاهرگ باب)
  • کبد: بسته‌بندی چربی به‌صورت LDL/HDL برای حمل در خون
  • کبد از دو منبع: ۷۵٪ سیاهرگ باب + ۲۵٪ سرخرگ کبدی
سیاهرگ باب کبدی
رگی که خون مغذی اندام‌های گوارشی را به کبد می‌برد

نکته: کبد تنها اندام بدن است که هم از سیاهرگ (مواد مغذی) هم از سرخرگ (اکسیژن) خون دریافت می‌کند.

نکات کلیدی — تله‌های آزمون

  • پرز و ریزپرز فقط در روده باریک هستند، نه روده بزرگ
  • ریزپرز یاخته نیست؛ چین غشای یاخته پوششی است
  • در سلیاک چین‌های حلقوی سالم‌اند؛ پرز و ریزپرز تخریب می‌شوند
  • سکرتین فقط بیکربنات را زیاد می‌کند، نه آنزیم‌های پانکراس
  • چربی‌ها مستقیماً وارد سیاهرگ باب نمی‌شوند؛ مسیرشان لنف است
  • روده بزرگ آنزیم گوارشی ترشح نمی‌کند؛ آنزیم‌هایش بقایای روده باریک‌اند

یک تست از این درس

خودت را بسنج

در ارتباط با اندام پانکراس (لوزالمعده) و مجاری ارتباطی آن در بدن انسان، کدام مورد درست است؟

  1. پانکراس خارج از لوله گوارش قرار داشته و هورمون سکرتین از آن ترشح نمی‌شود ـ خون لوزالمعده و روده بزرگ مستقیماً وارد بزرگ‌سیاهرگ زبرین می‌شود ـ سیاهرگ باب پس از عبور از کبد به بزرگ‌سیاهرگ زبرین متصل می‌شود. ـ در شرایط طبیعی و عادی بدن انسان
  2. سکرتین هورمونی است که مستقیماً از غشای یاخته‌های ترشحی لوزالمعده وارد مجرای آن می‌شود ـ خون سیاهرگی روده بزرگ و پانکراس به همراه خون معده به سیاهرگ باب می‌ریزد ـ سیاهرگ باب خون مغذی جذب‌شده از معده، لوزالمعده و روده‌ها را به کبد منتقل می‌کند.
  3. پانکراس خارج از لوله گوارش قرار داشته و هورمون سکرتین از آن ترشح نمی‌شود ـ خون سیاهرگی روده بزرگ و پانکراس به همراه خون معده به سیاهرگ باب می‌ریزد ـ سیاهرگ باب خون مغذی جذب‌شده از معده، لوزالمعده و روده‌ها را به کبد منتقل می‌کند.
  4. پانکراس خارج از لوله گوارش قرار داشته و هورمون سکرتین از آن ترشح نمی‌شود ـ خون سیاهرگی روده بزرگ و پانکراس بدون مخلوط شدن با خون معده به صورت جداگانه وارد قلب می‌شود ـ سیاهرگ باب پس از عبور از کبد به بزرگ‌سیاهرگ زبرین متصل می‌شود.
دیدن پاسخ و توضیح

پاسخ درست: گزینه ۳

پانکراس جزئی از لوله گوارش نیست و سکرتین ترشح نمی‌کند. خون سیاهرگی روده بزرگ، پانکراس و معده به باب می‌ریزد. باب خون معده، پانکراس و روده‌ها را به کبد می‌رساند، پس گزینه ۳ درست است. بررسی سایر گزینه‌ها: گزینه ۱: خون این اندام‌ها به باب کبد می‌ریزد و سیاهرگ باب به کبد وارد می‌شود نه خارج. گزینه ۲: سکرتین هورمون است و وارد خون می‌شود نه مجرای لوزالمعده. گزینه ۴: خون این سه اندام با هم ادغام شده به باب می‌ریزد و رگ باب به کبد وارد می‌شود.

تمرین بیشتر در اپ

درس‌های دیگر این بخش · زیست دهم