Varenje
Varenje, probava ili digestija je mehaničko i hemijsko razlaganje hrane na manje komponente koje se mogu tada resorbirati u krv. Varenje je forma katabolizma jer od velikih molekula nastaju manje. Probava je proces koji se događa u probavnom sistemu a razgrađuje hranu mehanički i hemijski. Probava omogućava opskrbu organizma vodom, mineralima, vitaminima i energijom bogatim tvarim poput ugljikovodika, masti i bjelančevina.
U ljudskom probavnom sistemu hrana ulazi u usta, a mehanička probava hrane počinje djelovanjem žvakanja, oblika mehaničke probave i kontakta pljuvačke s vlaženjem . Pljuvačka, tekućina koju luče pljuvačne žlijezde, sadrži pljuvačku milazu, enzim koji pokreće varenje škroba u hrani.[1] Pljuvačka također sadrži sluz, koja podmazuje hranu; elektrolit hidrogenkarbonat (HCO−
3), koji obezbjeđuje idealne uslove pH za rad amilaze; i drugi elektroliti (Na+
,K+
,Cl−
).[2] Oko 30% skroba se hidrolizira u disaharid u usnoj šupljini (ustima). Nakon žvakanja i varenja škroba, hrana će biti u obliku male, okrugle kašaste mase koja se naziva bolus. Zatim će putem peristaltike putovati niz jednjak u želudac. Želudačni sok u želucu pokreće varenje proteina. Želučani sok uglavnom sadrži hlorovodoničnu kiselinu i pepsin. Kod odojčadi i male djece, želudačni sok takođe sadrži renin za varenje mliječnih proteina. Kako prve dvije hemikalije mogu oštetiti zid želuca, želudac luči sluz i bikarbonate. Pružaju ljigav sloj koji djeluje kao štit od štetnog djelovanja hemikalija poput koncentrirane hlorovodonične kiseline, a istovremeno pomaže pri podmazivanju.[3] Hlorovodonična kiselina obezbjeđuje kiseli pH za pepsin. U isto vrijeme dolazi do varenja proteina, dolazi do mehaničkog miješanja peristaltikom, a to su valovi mišićnih kontrakcija koji se kreću duž zida želuca. To omogućava da se masa hrane dalje miješa s probavnim enzimima. Pepsin razgrađuje proteine u peptide ili proteoze, koje se dalje razlažu na dipeptide i aminokiseline pomoću enzima u tankom crijevu. Studije sugeriraju da povećanje broja žvakanja po zalogaju povećava relevantne crijevne hormone i može smanjiti osjećaj gladi i unos hrane.[4]
Pregled probave kod kičmenjaka
[uredi | uredi izvor]Kod većine kičmenjaka, probava je višestepeni proces u probavnom sistemu, počevši od gutanja sirovina, najčešće drugih organizama. Gutanje obično uključuje neku vrstu mehaničke i hemijske obrade. Probava je podijeljena u četiri koraka:
- Gutanje: stavljanje hrane u usta (ulazak hrane u probavni sistem),
- Mehanička i hemijska razgradnja: žvakanje i miješanje rezultirajućeg bolusa s vodom, kiselinama, žuči i enzimima u želucu i crijevima kako bi se složene hemijske vrste razbile u jednostavne strukture,
- Apsorpcija: hranjivih tvari iz probavnog sistema u cirkulatorne i limfne kapilare putem osmoze, aktivnog transporta i difuzije, i
- Gutanje (izlučivanje): Uklanjanje neprobavljenih materijala iz probavnog trakta putem defekacije.
U osnovi procesa je kretanje mišića kroz sistem putem gutanja i peristaltike. Svaki korak u probavi zahtijeva energiju i stoga nameće "opterećenje" na energiju koja se oslobađa iz apsorbiranih supstanci. Razlike u tim režijskim troškovima važni su utjecaji na način života, ponašanje, pa čak i fizičke strukture. Primjeri se mogu vidjeti kod ljudi, koji se znatno razlikuju od drugih hominida (nedostatak dlake, manje čeljusti i mišići, drugačija denticija, dužina crijeva, kuhanje itd).
Glavni dio probave odvija se u tankom crijevu. Debelo crijevo prvenstveno služi kao mjesto za fermentaciju neprobavljive tvari crijevnim bakterijama i za resorpciju vode iz probave prije izlučivanja.
Kod sisara, priprema za probavu počinje cefaličnom fazom u kojoj se slina proizvodi u ustima, a probavni enzimi u želucu. Mehanička i hemijska probava počinje u ustima gdje se hrana žvaće i miješa sa slinom kako bi se započela enzimska obrada škroba. Želudac nastavlja mehanički i hemijski razgrađivati hranu mućkanjem i miješanjem s kiselinama i enzimima. Apsorpcija se odvija u želucu i gastrointestinalnom traktu, a proces završava defekacijom.[5]
Proces probave kod ljudi
[uredi | uredi izvor]Ljudski gastrointestinalni trakt dug je oko 9 metara. Fiziologija probave hrane varira od osobe do osobe i zavisi od drugih faktora kao što su karakteristike hrane i veličina obroka, a proces probave obično traje između 24 i 72 sata.[6]
Probava počinje u ustima lučenjem pljuvačke i njenih probavnih enzima. Hrana se mehaničkim žvakanjem formira u bolus i guta se u jednjak, odakle ulazi u želudac djelovanjem peristaltike. Želučani sok sadrži hlorovodoničnu kiselinu i pepsin, dvije hemikalije koje mogu oštetiti sluznicu želuca, ali sluz i bikarbonati se luče kako bi zaštitili od toga. U želucu daljnje oslobađanje enzima dalje razgrađuje hranu, a to se kombinuje sa djelovanjem želuca na mućkanje. U želucu se uglavnom probavljaju proteini. Djelomično probavljena hrana ulazi u dvanaestopalačno crijevo kao gusti polutečni himus. U tankom crijevu se odvija veći dio probave, a tome pomažu lučenja žuči, pankreasnog soka i crijevnog soka. Crijevne stijenke su obložene resicama, a njihove epitelne ćelije su prekrivene brojnim mikroresicama kako bi se poboljšala apsorpcija hranjivih tvari povećanjem površine crijeva. Žuč pomaže u emulgiranju masti i također aktivira lipaze.
U debelom crijevu, prolazak hrane je sporiji kako bi se omogućila fermentacija crijevnom florom. Ovdje se voda apsorbira, a otpadni materijal se skladišti kao izmet koji se uklanja defekacijom kroz analni kanal i anus.
Neuralni i biohemijski kontrolni mehanizmi
[uredi | uredi izvor]Odvijaju se različite faze probave, uključujući: cefaličnu fazu, gastričnu fazu i crijevnu fazu.
Cefalična faza se javlja pri pogledu, pomisli i mirisu hrane, što stimulira moždanu koru. Stimulusi okusa i mirisa šalju se u hipotalamus i produženu moždinu. Nakon toga se usmjeravaju kroz Nnerv lutalac i oslobađaju acetilholin. Želučana sekrecija u ovoj fazi raste na 40% maksimalne brzine. Kiselost u želucu u ovom trenutku nije puferirana hranom i stoga djeluje tako što inhibira aktivnost parijetalnih (luče kiselinu) i G-ćelija (luče gastrin) putem lučenja somatostatina D-ćelijama.
Želučana faza traje 3 do 4 sata. Stimulira je rastezanje želuca, prisustvo hrane u želucu i smanjenje pH vrijednosti. Raspiranje aktivira duge i mienterične reflekse. Ovo aktivira oslobađanje acetilholina, koji stimulira oslobađanje više želučanih sokova. Kako protein ulazi u želudac, veže se za vodikove ione, što podiže pH vrijednost želuca. Inhibicija gastrina i lučenja želučane kiseline se ukida. Ovo pokreće G-ćelije da oslobađaju gastrin, što zauzvrat stimulira parijetalne ćelije da luče želučanu kiselinu. Želučana kiselina je oko 0,5% hlorovodonične kiseline, što snižava pH vrijednost na željeni pH od 1-3. Oslobađanje kiseline također pokreću acetilholin i histamin.
Crijevna faza ima dva dijela, ekscitacijski i inhibitorni. Djelomično probavljena hrana ispunjava dvanaestopalačno crijevo. Ovo pokreće oslobađanje crijevnog gastrina. Enterogastrični refleks inhibira vagalne jezgre, aktivirajući simpatička vlakna uzrokujući stezanje piloričnog sfinktera kako bi se spriječio ulazak veće količine hrane, te inhibira lokalne reflekse.
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ↑ Avraham, Regina (1989). The Digestive System. Introduction by C. Everett Koop. New York: Chelsea House. str. 49. ISBN 0-7910-0015-X. OL 2055854M. Pristupljeno 20. 3. 2024.
- ↑ Berne, Robert M.; Levy, Matthew N. (2000). Principles of Physiology (3rd izd.). St. Louis: Mosby. str. 373-374. ISBN 0-323-00813-5. OL 9840795M. Pristupljeno 20. 3. 2024.
- ↑ Allen, Adrian; Flemström, Gunnar (januar 2005). "Gastroduodenal mucus bicarbonate barrier: protection against acid and pepsin". American Journal of Physiology. Cell Physiology. 288 (1): C1–19. doi:10.1152/ajpcell.00102.2004. ISSN 0363-6143. PMID 15591243.
- ↑ Miquel-Kergoat, Sophie; Azais-Braesco, Veronique; Burton-Freeman, Britt; Hetherington, Marion M. (1. 11. 2015). "Effects of chewing on appetite, food intake and gut hormones: A systematic review and meta-analysis". Physiology & Behavior. 151: 88–96. doi:10.1016/j.physbeh.2015.07.017. ISSN 1873-507X. PMID 26188140.
- ↑ Maton, Anthea; Jean Hopkins; Charles William McLaughlin; Susan Johnson; Maryanna Quon Warner; David LaHart; Jill D. Wright (1993). Human Biology and Health. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-981176-0. OCLC 32308337.
- ↑ Kong F, Singh RP (juni 2008). "Disintegration of solid foods in human stomach". J. Food Sci. 73 (5): R67–80. doi:10.1111/j.1750-3841.2008.00766.x. PMID 18577009.
