دستگاه گوارش انسان چگونه عمل می‌کند؟

گوارش، یکی از دستگاه‌های درون بدنی مهم در تمام حیوانات است که وظایف مهمی را بر عهده دارد.

دستگاه گوارش از گروهی از اندام‌ها تشکیل شده است که با یکدیگر همکاری می‌کنند تا غذا را به انرژی و مواد مغذی پایه برای تغذیه کل بدن تبدیل کنند. مواد غذایی از میان یک لوله بلند در داخل بدن عبور می‌کنند که تحت عنوان مجرای غذایی شناخته می‌شود. مجرای غذایی از حفره دهان، حلق، مری، معده، روده کوچک و روده بزرگ ساخته شده است. با مجله‌ی دانستنی کیمازی همراه باشید تا با دستگاه گوارش انسان بیشتر آشنا شویم و بخش‌های مختلف آن را بشناسیم.

علاوه بر مجرای غذایی، چندین ارگان مهم دیگر وجود دارند که به بدن در هضم غذا کمک می‌کنند اما مواد غذایی از میان آن‌ها عبور نمی‌کنند. ارگان‌های جانبی دستگاه گوارش شامل دندان‌ها، زبان، غدد بزاقی، کبد، کیسه صفرا و پانکراس. برای رسیدن به هدف ارائه انرژی و مواد غذایی به بدن، شش عملکرد اصلی در دستگاه گوارش انجام می‌گیرد:

• خوردن
• ترشح
• مخلوط کردن و حرکت
• هضم
• جذب
• دفع

آناتومی دستگاه گوارش

دهان

مواد غذایی سفر خود از میان دستگاه گوارش را از دهان آغاز می‌کنند. داخل دهان ارگان‌های جانبی زیادی وجود دارند که به هضم غذا کمک می‌کنند - زبان، دندان‌ها و غدد بزاقی. دندان‌ها غذا را به قطعات کوچکی خرد می‌کنند، که پیش از اینکه به وسیله زبان و سایر عضلات به سمت حلق حرکت داده شوند، توسط بزاق مرطوب می‌شوند.

• دندان‌ها: دندان‌ها ۳۲ عضو کوچک و سخت هستند که در امتداد لبه‌های قدامی و جانبی دهان یافت می‌شوند. هر دندان از ماده‌ای استخوان مانند به نام عاج ساخته شده است و با لایه‌ای از مینای دندان پوشش داده شده است (دندان سخت‌ترین ماده در بدن است). دندان‌ها اعضای زنده‌ای هستند و در ناحیه نرمی در زیر عاج که تحت عنوان پالپ شناخته می‌شود حاوی عروق خونی و اعصاب هستند. دندان‌ها برای خرد کردن و برش زدن غذا به قطعات کوچک‌تر طراحی شده‌اند.
• زبان: زبان بر روی قسمت تحتانی و درست در خلف و میان دندان‌ها وقع شده است. زبان یک عضو کوچک است که از چندین جفت عضله که به وسیله یک لایه پوست مانند نازک و ناهموار پوشیده شده‌اند، ساخته شده است. سطح زبان حاوی زائده‌های ناهموار بسیاری برای چسبیدن به غذایی که به وسیله عضلات زبان حرکت داده می‌شود، است. جوانه‌های چشایی روی سطح زبان طعم مولکول‌های غذا را تشخیص می‌دهند و به اعصاب موجود در زبان متصل می‌شوند تا اطلاعات چشایی را به مغز ارسال کنند. زبان همچنین به فشار دادن غذا به سمت قسمت خلفی دهان برای انجام عمل بلع کمک می‌کند.
• غدد بزاقی: در اطراف دهان سه مجموعه از غدد بزاقی وجود دارد. غدد بزاقی ارگان‌هایی جانبی‌ هستند که یک ترشح آبکی که تحت عنوان بزاق شناخته می‌شود را تولید می‌کنند. بزاق به مرطوب کردن غذا را مرطوب می‌کند و هضم کربوهیدرات‌ها را آغاز می‌کند. بدن همچنین از بزاق برای لیز و روان کردن غذا که از میان دهان، حلق و مری عبور می‌کند، استفاده می‌کند.

حلق

حلق، یا گلو، یک مجرای قیفی شکل است که به انتهای خلفی دهان متصل شده است. حلق مسئول عبور توده غذایی جویده شده از دهان به مری است. حلق همچنین در دستگاه تنفسی نقش مهمی را ایفا می‌کند، به این صورت که هوایی که از حفره بینی می‌آید از میان حلق عبور می‌کند و راه خود را به سمت حنجره و در نهایت ریه‌ها دنبال می‌کند. از آنجایی که حلق در عملکرد مختلف را دارد، حاوی یک بافت غضروفی انعطاف‌پذیر به نام اپیگلوت است که مواد غذایی را به سمت مری و هوا را به سمت حنجره هدایت می‌کند.

مری

مری یک مجرای عضلانی است که حلق را به معده متصل می‌کند. مری توده غذایی بلعیده شده را در طول خود حمل می‌کند. در انتهای تحتانی مری یک حلقه عضلانی به نام اسفنکتر تحتانی مری یا اسفنکتر کاردیا وجود دارد. عملکرد این اسفنکتر بستن انتهای مری و به دام انداختن غذا در معده است.

معده

معده یک کیسه عضلانی است که در سمت چپ حفره شکمی درست در زیر دیافراگم قرار گرفته است. در یک فرد متوسط، معده حدوداً به اندازه دو مشت در کنار هم قرار گرفته آن فرد است. این عضو بزرگ به عنوان یک مخزن ذخیره‌سازی مواد غذایی عمل می‌کند، به طوری که بدن زمان کافی را دارد تا میزان زیادی مواد غذایی را به خوبی هضم کند.

معده همچنین محتوی هیدروکلریک اسید و آنزیم‌های گوارشی است که فرآیند هضم مواد غذایی را که از دهان آغاز شده است، ادامه می‌دهند.

روده باریک

روده باریک یک مجرای بلند و نازک به قطر حدود ۱ اینچ و طول حدود ۱۰ فوت است که درست در زیر معده قرار گرفته و بیشتر حفره شکمی را دربرگرفته است. سطح داخلی روده باریک پر از برآمدگی و چین خوردگی است. از این چین خوردگی‌ها برای به حداکثر رساندن هضم مواد غذایی و جذب مواد مغذی استفاده می‌شود. در طول زمانی که ماده غذایی از روده باریک عبور می‌کند و آن را ترک می‌کند، حدود ۹۰ از تمام مواد مغذی موجود در آن استخراج می‌شود.

کبد و کیسه صفرا

کبد یک عضو جانبی تقریباً مثلثی شکل دستگاه گوارش است که در سمت راست معده درست در زیر دیافراگم و بالای روده باریک قرار گرفته است. کبد وزنی در حدود ۳ پوند دارد و دومین ارگان بزرگ در بدن است. کبد عملکردهای مختلف بسیاری را در بدن انجام می‌دهد، اما عملکرد اصلی کبد در رابطه با هضم، تولید صفرا و ترشح آن به روده باریک است. کیسه صفرا یک ارگان کوچک و گلابی شکل است که در خلف کبد واقع شده است. کیسه صفرا محل ذخیره صفرا و بازیافت صفرای اضافی از روده کوچک است، به طوری که می‌تواند مجدداً از آن صفرا برای هضم مواد غذایی بعدی استفاده کند.

پانکراس

پانکراس یک غده بزرگ است که در قسمت زیر و خلف معده قرار گرفته است. پانکراس حدود ۶ اینچ طول دارد، سر آن به دوازدهه متصل است و قسمت انتهایی آن به سوی دیواره سمت پچ حفره شکمی قرار گرفته است. پانکراس آنزیم‌های گوارشی را به روده باریک ترشح می‌کند تا هضم شیمیایی مواد غذایی را تکمیل کنند.

روده بزرگ

روده بزرگ مجرایی به قطر حدود ۲٫۵ اینچ و طول حدود ۵ فوت است. روده بزرگ در زیر معده واقع شده است و لبه‌های فوقانی و جانبی روده باریک را پوشانده است. روده بزرگ آب را جذب می‌کند و محتوی باکتری‌های همزیست بسیاری است که در شکستن مواد زائد به منظور استخراج مقدار کمی مواد مغذی کمک می‌کنند. مدفوع در روده بزرگ از طریق کانال مقعد از بدن خارج می‌شود.

فیزیولوژی دستگاه گوارش

دستگاه گوارش مسئول دریافت غذا و تبدیل آن به انرژی و مواد مغذی است که بدن برای عملکرد، رشد و ترمیم خود به آن‌ها نیازمند است. شش فرآیند اولیه دستگاه گوارش به شرح زیر است:

• دریافت مواد غذایی
• ترشح مایعات و آنزیم‌های گوارشی
• مخلوط کردن و حرکت مواد غذایی و مواد زائد در بدن
• هضم غذا به قطعات کوچک‌تر
• جذب مواد مغذی
• دفع مواد زائد

خوردن

عملکرد نخست دستگاه گوارش خوردن یا دریافت غذا است. دهان مسئول این عملکرد است، به عنوان روزنه‌ای که تمام مواد غذایی از طریق آن وارد بدن می‌شوند. دهان و معده همچنین مسئول ذخیره‌سازی مواد غذایی هستند که در انتظار هضم شدن هستند. این ظرفیت ذخیره‌سازی به بدن اجازه می‌دهد تا تنها چند وعده در روز به خوردن غذا بپردازد.

ترشح

در طول یک دوره یک روزه، دستگاه گوارش حدود ۷ لیتر مایعات را ترشح می‌کند. این مایعات شامل بزاق، موکوس، هیدروکلریک اسید، آنزیم‌ها و صفرا هستند. بزاق مواد غذایی خشک را مرطوب می‌کند و حاوی آمیلاز بزاقی است که هضم کربوهیدرات‌ها را آغاز می‌کند. موکوس به عنوان یک سد محافظت کننده و روان کننده دستگاه گوارش عمل می‌کند. هیدروکلریک اسید به هضم شیمیایی غذا کمک می‌کند و با کشتن باکتری‌های موجود در غذا از بدن محافظت می‌کند. آنزیم‌ها مانند ماشین‌های بیوشیمیایی کوچکی هستند که مولکول‌های بزرگ مانند پروتئین‌ها، کربوهیدرات‌ها و چربی‌ها را به اجزای کوچک‌تر آن‌ها تبدیل می‌کنند. صفرا توده‌های بزرگ چربی به شکل ذرات ریز چربی که هضم آن‌ها ساده است، درمی‌آورد.

مخلوط کردن و حرکت

دستگاه گوارش از ۳ فرآیند اصلی برای مخلوط کردن و حرکت دادن مواد غذایی استفاده می‌کند:

• بلع: بلع فرآیند استفاده از عضلات صاف و اسکلتی دهان، زبان و حلق است که به منظور وارد کردن فشار بر روی غذا برای حرکت به سمت مری انجام می‌شود.
• حرکات دودی: حرکت دودی یک موج عضلانی است که در طول لوله گوارش سیر می‌کند و مواد غذایی را به حرکت درمی‌آورد. حرکات دودی بسیاری باید شکل بگیرند تا غذا از مری، معده و روده‌ها عبور کند و به انتهای دستگاه گوارش برسد.
• قطعه بندی: قطعه بندی تنها در روده باریک صورت می‌گیرد، به این صورت که قطعات کوچکی از روده باریک منقبض می‌شوند. قطعه بندی به وسیله مخلوط کردن مواد غذایی و افزایش تماس مواد غذایی با دیواره روده باریک، به افزایش جذب مواد مغذی کمک می‌کند.

هضم

هضم فرآیند تبدیل قطعات بزرگ مواد غذایی به به اجزای شیمیایی آن‌ها است. هضم فیزیکی خرد کردن قطعات بزرگ مواد غذایی به قطعات کوچک‌تر است. این شکل از هضم با جویدن غذا به وسیله دندان‌ها آغاز می‌شود و با مخلوط کردن عضلانی غذا توسط معده و روده‌ها ادامه می‌یابد. صفرای تولید شده توسط کبد نیز برای شکستن مکانیکی قطعات بزرگ چربی به قطعات کوچک استفاده می‌شود. در حالی که غذا به صورت مکانیکی هضم می‌شود، هضم شیمیایی آن نیز با شکستن مولکول‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر به مولکول‌های کوچک‌تر که جذب آن‌ها ساده‌تر است، آغاز می‌شود.

هضم شیمیایی در دهان و به وسیله آمیلاز موجود در بزاق که کربوهیدرات‌های پیچیده را به کربوهیدرات‌های ساده می‌شکند، آغاز می‌شود. اسید و آنزیم‌های معده هضم شیمیایی را ادامه می‌دهند، اما بخش عمده‌ای از هضم شیمیایی در روده کوچک و به لطف عمل پانکراس انجام می‌شود. پانکراس یک شیره گوارشی قوی را ترشح می‌کند که تحت عنوان شیره پانکراسی شناخته می‌شود، این شیره قادر به هضم چربی‌ها، کربوهیدرات‌ها، پروتئین‌ها و نوکلئیک اسیدها است.

جذب

هنگامی که غذا به اجزا ساختاری آن شکسته می‌شود، آماده جذب شدن توسط بدن است. جذب در معده و با مولکول‌های ساده مانند آب و الکل که به طور مستقیم به دورن جریان خون جذب می‌شوند، آغاز می‌شود. بیشتر فرآیند جذب در دیواره‌های روده باریک که با چین‌های فراوانی به منظور به حداکثر رساندن سطح تماس با غذای هضم شده همراه هستند، صورت می‌گیرد. عروق خونی و لنفاوی کوچک در دیواره روده باریک، مولکول‌ها را برداشت می‌کنند و آن‌ها را به سایر قسمت‌های بدن حمل می‌کنند. روده بزرگ نیز آب و ویتامین‌های B و K را پیش از آنکه مدفوع از بدن خارج شود، جذب می‌کند.

دفع

عملکرد نهایی دستگاه گوارش دفع مواد زائد در فرآیندی تحت عنوان اجابت مزاج است. اجابت مزاج مواد غیر قابل هضم را از بدن حذف می‌کند. زمان اجابت مزاج به صورت ارادی و توسط بخش خودآگاه مغز کنترل می‌شود، اما برای جلوگیری از تجمع مواد هضم نشده در لوله گوارش، اجابت مزاج باید به طور منظم انجام شود.