Skip to main content
Global

34.1: أنظمة الجهاز الهضمي

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196375

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    المهارات اللازمة للتطوير

    • شرح عمليات الهضم والامتصاص
    • قارن وقارن بين أنواع مختلفة من الأجهزة الهضمية
    • شرح الوظائف المتخصصة للأجهزة المشاركة في معالجة الطعام في الجسم
    • وصف الطرق التي تعمل بها الأعضاء معًا لهضم الطعام وامتصاص العناصر الغذائية

    تحصل الحيوانات على تغذيتها من استهلاك الكائنات الحية الأخرى. اعتمادًا على نظامها الغذائي، يمكن تصنيف الحيوانات إلى الفئات التالية: آكلي النباتات (الحيوانات العاشبة)، وآكلي اللحوم (آكلة اللحوم)، وتلك التي تأكل النباتات والحيوانات (الحيوانات آكلة اللحوم). لا يمكن للخلايا الوصول إلى العناصر الغذائية والجزيئات الكبيرة الموجودة في الطعام على الفور. هناك عدد من العمليات التي تعدل الطعام داخل جسم الحيوان من أجل جعل العناصر الغذائية والجزيئات العضوية في متناول الوظيفة الخلوية. مع تطور الحيوانات في تعقيد الشكل والوظيفة، تطورت أنظمتها الهضمية أيضًا لاستيعاب احتياجاتها الغذائية المختلفة.

    الحيوانات العاشبة والحيوانات آكلة اللحوم

    الحيوانات العاشبة هي حيوانات مصدر غذائها الأساسي نباتي. \(\PageIndex{1}\)تشمل أمثلة الحيوانات العاشبة، كما هو موضح في الشكل، الفقاريات مثل الغزلان والكوالا وبعض أنواع الطيور، وكذلك اللافقاريات مثل الصراصير واليرقات. طورت هذه الحيوانات أجهزة هضمية قادرة على التعامل مع كميات كبيرة من المواد النباتية. يمكن تصنيف الحيوانات العاشبة أيضًا إلى حيوانات الفاكهة (آكلي الفاكهة) والجرانيوفرات (آكلي البذور) والنخاخات (مغذيات الرحيق) والفولافور (آكلي الأوراق).

    تظهر الصورة اليسرى باك مع قرون. تُظهر الصورة اليمنى يرقة مخططة بالأسود والأصفر والأبيض تأكل ورقة.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): الحيوانات العاشبة، مثل هذا (أ) غزال البغل و (ب) اليرقة الملكية، تأكل المواد النباتية بشكل أساسي. (الفضل أ: تعديل عمل لبيل إيبيسن؛ الائتمان ب: تعديل العمل من قبل دوغ بومان)

    الحيوانات آكلة اللحوم هي حيوانات تأكل حيوانات أخرى. كلمة آكلة اللحوم مشتقة من اللاتينية وتعني حرفيًا «آكل اللحوم». تعد القطط البرية مثل الأسود، الموضحة في الشكل\(\PageIndex{2}\) أ والنمور، أمثلة على الحيوانات آكلة اللحوم الفقارية، وكذلك الثعابين وأسماك القرش، في حين تشمل الحيوانات آكلة اللحوم اللافقارية نجوم البحر والعناكب والخنافس، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{2}\) ب. أما آكلات اللحوم الإلزامية فهي تلك التي تعتمد كليًا على لحم الحيوانات للحصول على لحمها العناصر الغذائية؛ من أمثلة الحيوانات آكلة اللحوم الإلزامية أفراد عائلة القطط، مثل الأسود والفهود. آكلات اللحوم الاختيارية هي تلك التي تأكل أيضًا طعامًا غير حيواني بالإضافة إلى طعام الحيوانات. لاحظ أنه لا يوجد خط واضح يميز آكلات اللحوم الاختيارية عن الحيوانات آكلة اللحوم؛ يمكن اعتبار الكلاب من آكلات اللحوم الاختيارية.

    تظهر الصورة العلوية أسدًا. تظهر الصورة السفلية خنفساء.
    الشكل\(\PageIndex{2}\): آكلة اللحوم مثل الأسد (أ) تأكل اللحوم بشكل أساسي. الخنفساء (ب) هي أيضًا من أكلة اللحوم التي تستهلك حشرات صغيرة تسمى حشرات المن. (المرجع: تعديل العمل من قبل كيفن بلوك؛ الائتمان ب: تعديل العمل من قبل جون سوليفان)

    الحيوانات آكلة اللحوم هي الحيوانات التي تأكل الأطعمة المشتقة من النباتات والحيوانات. في اللاتينية، تعني كلمة آكلة اللحوم تناول كل شيء. يعتبر البشر والدببة (كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{3}\) أ) والدجاج مثالاً على الحيوانات الفقارية آكلة اللحوم؛ وتشمل الحيوانات اللافقارية آكلة اللحوم الصراصير وجراد البحر (كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{3}\) ب).

    تظهر الصورة العلوية دبًا. تظهر الصورة السفلية جراد البحر.
    الشكل\(\PageIndex{3}\): تتغذى الحيوانات آكلة اللحوم مثل الدب (أ) و (ب) جراد البحر على كل من الأغذية النباتية والحيوانية. (الفضل أ: تعديل العمل من قبل ديف مينكي؛ الائتمان ب: تعديل العمل من قبل جون سوليفان)

    الجهاز الهضمي اللافقاري

    طورت الحيوانات أنواعًا مختلفة من الأجهزة الهضمية للمساعدة في هضم الأطعمة المختلفة التي تستهلكها. وأبسط مثال على ذلك هو تجويف الأوعية الدموية ويوجد في الكائنات الحية التي تحتوي على فتحة واحدة فقط للهضم. تستخدم بلاتيهيلمنثس (الديدان المفلطحة) وكتينوفورا (هلام المشط) والسينداريا (المرجان وسمك الهلام وشقائق النعمان البحرية) هذا النوع من الهضم. تجاويف المعدة والأوعية الدموية، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{4}\) أ، عادة ما تكون عبارة عن أنبوب أعمى أو تجويف بفتحة واحدة فقط، وهي «الفم»، والذي يعمل أيضًا بمثابة «فتحة الشرج». تدخل المادة المبتلعة الفم وتمر عبر تجويف أنبوبي مجوف. تفرز الخلايا الموجودة داخل التجويف إنزيمات هضمية تعمل على تكسير الطعام. يتم غمر جزيئات الطعام بالخلايا المبطنة للتجويف المعدي الوعائي.

    القناة الهضمية، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{4}\) ب، هي نظام أكثر تقدمًا: تتكون من أنبوب واحد بفم في أحد طرفيه وفم في الطرف الآخر. ديدان الأرض هي مثال لحيوان ذو قناة غذائية. بمجرد ابتلاع الطعام عن طريق الفم، يمر عبر المريء ويتم تخزينه في عضو يسمى المحصول؛ ثم يمر إلى الحوض حيث يتم تقليبه وهضمه. من الحوض، يمر الطعام عبر الأمعاء، ويتم امتصاص العناصر الغذائية، ويتم التخلص من النفايات في صورة براز، يسمى المسبوكات، عبر فتحة الشرج.

    يُظهر الجزء أ هيدرا، وله جسم على شكل مزهرية مع مخالب حول الحافة. يقع فم الهيدرا بين اللوامس، في الجزء العلوي من المزهرية. بجانب الهيدرا توجد ميدوسا قناديل البحر، وهي على شكل جرس مع مخالب متدلية من حافة الجرس. الفم، في الجزء الأوسط السفلي من الجسم، يفتح في التجويف المعدي الوعائي. يُظهر الجزء ب النيماتودا، التي لها جسم طويل يشبه الأنبوب يكون عريضًا في أحد طرفيه ويتناقص إلى الذيل من الطرف الآخر. يقع الفم في وسط الطرف العريض. يفتح على المريء، ثم البلعوم. يفرغ البلعوم في الأمعاء الطويلة التي تنتهي عند فتحة الشرج بمسافة قصيرة قبل الذيل.
    الشكل\(\PageIndex{4}\): (أ) يحتوي التجويف المعدي الوعائي على فتحة واحدة يتم من خلالها ابتلاع الطعام وإفراز الفضلات، كما هو موضح في هذه الهيدرا وفي ميدوسا قناديل البحر هذه. (ب) تحتوي القناة الهضمية على فتحتين: فم لتناول الطعام، وفتحة شرج للتخلص من الفضلات، كما هو موضح في هذه النيماتودا.

    الجهاز الهضمي للفقاريات

    طورت الفقاريات أنظمة هضمية أكثر تعقيدًا للتكيف مع احتياجاتها الغذائية. بعض الحيوانات لديها معدة واحدة، في حين أن البعض الآخر لديه بطون متعددة الغرف. طورت الطيور جهازًا هضميًا يتكيف مع تناول الأطعمة غير المتقنة.

    أحادي المعدة: المعدة ذات الغرفة الواحدة

    كما توحي كلمة أحادية المعدة، يتكون هذا النوع من الجهاز الهضمي من غرفة معدة واحدة («أحادية») («المعدة»). لدى البشر والعديد من الحيوانات جهاز هضمي أحادي المعدة كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{5}\). تبدأ عملية الهضم بالفم وتناول الطعام. تلعب الأسنان دورًا مهمًا في المضغ (المضغ) أو تفتيت الطعام جسديًا إلى جزيئات أصغر. تبدأ الإنزيمات الموجودة في اللعاب أيضًا في تكسير الطعام كيميائيًا. المريء عبارة عن أنبوب طويل يربط الفم بالمعدة. باستخدام التمعج، أو تقلصات العضلات الملساء الشبيهة بالموجة، تدفع عضلات المريء الطعام نحو المعدة. من أجل تسريع عمل الإنزيمات في المعدة، تعد المعدة بيئة حمضية للغاية، حيث تتراوح درجة الحموضة فيها بين 1.5 و 2.5. تعمل العصارات المعدية، التي تحتوي على إنزيمات في المعدة، على جزيئات الطعام وتستمر في عملية الهضم. يحدث المزيد من تكسير الطعام في الأمعاء الدقيقة حيث تستمر الإنزيمات التي ينتجها الكبد والأمعاء الدقيقة والبنكرياس في عملية الهضم. يتم امتصاص العناصر الغذائية في مجرى الدم عبر الخلايا الظهارية المبطنة لجدران الأمعاء الدقيقة. تنتقل النفايات إلى الأمعاء الغليظة حيث يتم امتصاص الماء ويتم ضغط مواد النفايات الأكثر جفافاً في البراز؛ ويتم تخزينها حتى يتم إفرازها من خلال المستقيم.

    المكونات الأساسية للجهاز الهضمي للإنسان والأرانب هي نفسها: كل منها يبدأ من الفم. يتم ابتلاع الطعام من خلال المريء إلى المعدة التي تشبه الكلى. يقع الكبد في الجزء العلوي من المعدة، والبنكرياس تحته. يمر الطعام من المعدة إلى الأمعاء الدقيقة الطويلة المتعرجة. من هناك يدخل الأمعاء الغليظة الواسعة قبل الخروج من فتحة الشرج. عند تقاطع الأمعاء الدقيقة والغليظة توجد حقيبة تسمى الأعور. تكون الأمعاء الدقيقة والغليظة أطول بكثير في الأرانب منها في البشر، كما أن الأعور أطول بكثير أيضًا.
    الشكل\(\PageIndex{5}\): (أ) البشر والحيوانات العاشبة، مثل الأرنب (ب)، لديهم جهاز هضمي أحادي المعدة. ومع ذلك، يتم توسيع الأمعاء الدقيقة والأعور في الأرنب لإتاحة المزيد من الوقت لهضم المواد النباتية. يوفر العضو الموسع مساحة سطحية أكبر لامتصاص العناصر الغذائية. تهضم الأرانب طعامها مرتين: في المرة الأولى التي يمر فيها الطعام عبر الجهاز الهضمي، يتجمع في الأعور، ثم يمر في صورة براز ناعم يسمى السيكوتروفس. يقوم الأرنب بإعادة تناول هذه الكؤوس لزيادة هضمها.

    مناسب للطيور

    تواجه الطيور تحديات خاصة عندما يتعلق الأمر بالحصول على التغذية من الطعام. ليس لديهم أسنان وبالتالي يجب أن يكون نظامهم الهضمي، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{6}\)، قادرًا على معالجة الأطعمة غير المتقنة. طورت الطيور مجموعة متنوعة من أنواع المنقار التي تعكس التنوع الكبير في نظامها الغذائي، بدءًا من البذور والحشرات إلى الفواكه والمكسرات. نظرًا لأن معظم الطيور تطير، فإن معدلات الأيض لديها مرتفعة من أجل معالجة الطعام بكفاءة والحفاظ على انخفاض وزن الجسم. تحتوي معدة الطيور على غرفتين: غرفة البروفنتريكولوس، حيث يتم إنتاج العصارات المعدية لهضم الطعام قبل دخوله إلى المعدة، والحوض، حيث يتم تخزين الطعام ونقعه وطحنه ميكانيكيًا. تشكل المادة غير المهضومة حبيبات طعام يتم تقشيرها أحيانًا. يحدث معظم الهضم الكيميائي والامتصاص في الأمعاء ويتم إخراج النفايات من خلال العصارة.

    يوضح الرسم التوضيحي الجهاز الهضمي للطيور. يتم ابتلاع الطعام من خلال المريء إلى المحصول، الذي يتشكل على شكل قلب مقلوب. من الجزء السفلي من المحصول يدخل الغذاء البروفنتريكولوس الأنبوبي، الذي يصب في أحشاء كروية. من الحوض، يدخل الطعام الأمعاء الدقيقة، ثم الأمعاء الغليظة. تخرج النفايات من الجسم عبر الممر. يقع الكبد والبنكرياس بين المحصول والحوض. بدلاً من أعور واحد، يكون لدى الطيور عيقان عند تقاطع الأمعاء الدقيقة والغليظة.
    الشكل\(\PageIndex{6}\): يحتوي مريء الطيور على كيس يسمى المحصول يخزن الطعام. ينتقل الطعام من المحصول إلى المعدة الأولى من معدتين، والتي تسمى البروفنتريكولوس، والتي تحتوي على العصارات الهضمية التي تكسر الطعام. من البروفنتريكولوس، يدخل الطعام إلى المعدة الثانية، التي تسمى القفاز، والتي تطحن الطعام. تبتلع بعض الطيور الأحجار أو الحصى المخزنة في الحوض للمساعدة في عملية الطحن. لا تحتوي الطيور على فتحات منفصلة لإخراج البول والبراز. بدلاً من ذلك، يتم إفراز حمض اليوريك من الكلى في الأمعاء الغليظة ويتم دمجه مع نفايات العملية الهضمية. يتم إخراج هذه النفايات من خلال فتحة تسمى cloaca.

    اتصال التطور: تكيفات الطيور

    تتمتع الطيور بنظام هضمي مبسط وفعال للغاية. أظهرت الأدلة الأحفورية الحديثة أن الاختلاف التطوري للطيور عن الحيوانات البرية الأخرى اتسم بتبسيط الجهاز الهضمي وتبسيطه. على عكس العديد من الحيوانات الأخرى، لا تملك الطيور أسنانًا لمضغ طعامها. بدلاً من الشفاه، لديهم مناقير مدببة حادة. يمكن إرجاع المنقار القرني ونقص الفكين واللسان الأصغر للطيور إلى أسلافها من الديناصورات. يبدو أن ظهور هذه التغييرات يتزامن مع إدراج البذور في النظام الغذائي للطيور. تحتوي الطيور الآكلة للبذور على مناقير مصممة لالتقاط البذور، بينما تسمح المعدة المكونة من جزئين بتفويض المهام. نظرًا لأن الطيور تحتاج إلى أن تظل خفيفة من أجل الطيران، فإن معدلات التمثيل الغذائي لديها مرتفعة جدًا، مما يعني أنها تهضم طعامها بسرعة كبيرة وتحتاج إلى تناول الطعام كثيرًا. قارن ذلك مع المجترات، حيث يستغرق هضم المادة النباتية وقتًا طويلاً جدًا.

    المجترات

    الحيوانات المجترة هي أساسًا من الحيوانات العاشبة مثل الأبقار والأغنام والماعز، والتي يتكون نظامها الغذائي بالكامل من تناول كميات كبيرة من الخشونة أو الألياف. لقد طوروا أجهزة هضمية تساعدهم على هضم كميات هائلة من السليلوز. من السمات المثيرة للاهتمام لفم المجترات أنها لا تحتوي على أسنان قاطعة علوية. يستخدمون أسنانهم السفلية ولسانهم وشفاههم لتمزيق ومضغ طعامهم. ينتقل الطعام من الفم إلى المريء ثم إلى المعدة.

    للمساعدة في هضم الكمية الكبيرة من المواد النباتية، فإن معدة المجترات عبارة عن عضو متعدد الغرف، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{7}\). تُسمى الأجزاء الأربعة للمعدة بالكرش والشبكية والأوماسوم والأبوماسوم. تحتوي هذه الغرف على العديد من الميكروبات التي تكسر السليلوز وتخمر الطعام المبتلع. الأبوماسوم هي المعدة «الحقيقية» وهي تعادل غرفة المعدة أحادية المعدة حيث يتم إفراز العصارة المعدية. توفر غرفة المعدة المكونة من أربع مقصورات مساحة أكبر والدعم الميكروبي اللازم لهضم المواد النباتية في المجترات. تنتج عملية التخمير كميات كبيرة من الغاز في غرفة المعدة، والتي يجب التخلص منها. كما هو الحال في الحيوانات الأخرى، تلعب الأمعاء الدقيقة دورًا مهمًا في امتصاص المغذيات، وتساعد الأمعاء الغليظة في التخلص من النفايات.

    يوضح الرسم التوضيحي الجهاز الهضمي للماعز. يمر الطعام من الفم وعبر المريء إلى الكرش. يدور في اتجاه عقارب الساعة عبر الكرش، ثم يتحرك للأمام وللأسفل إلى الشبكة الصغيرة على شكل كيس. من الشبكة، يتقيأ الطعام، الذي أصبح الآن حلقيًا. يمضغ الحيوان اللولب، ثم يبتلعه في الأوماسوم الملفوف، الذي يقع بين الشبكة والكرش. بعد الدوران عبر الأوماسوم يدخل الطعام الأمعاء الدقيقة، ثم الأمعاء الغليظة. يتم إخراج النفايات من خلال فتحة الشرج.
    الشكل\(\PageIndex{7}\): الحيوانات المجترة، مثل الماعز والأبقار، لها أربع بطون. تحتوي البطتان الأوليان، الكرش والشبكية، على بدائيات النواة والطفيليات القادرة على هضم ألياف السليلوز. يقوم المجتر بإخراج اللب من الشبكة ويمضغه ويبتلعه إلى معدة ثالثة، وهي الأماسوم، التي تزيل الماء. ثم ينتقل اللبن الرائب إلى المعدة الرابعة، وهي الأبوماسوم، حيث يتم هضمه بواسطة الإنزيمات التي تنتجها الحيوانات المجترة.

    المجترات الزائفة

    بعض الحيوانات، مثل الإبل والألبكة، هي حيوانات مجترات زائفة. يأكلون الكثير من المواد النباتية والخشونة. ليس من السهل هضم المواد النباتية لأن جدران الخلايا النباتية تحتوي على جزيء السكر البوليمري السليلوز. لا تستطيع الإنزيمات الهضمية لهذه الحيوانات تكسير السليلوز، ولكن الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الجهاز الهضمي يمكنها ذلك. لذلك، يجب أن يكون الجهاز الهضمي قادرًا على التعامل مع كميات كبيرة من الخشونة وتحطيم السليلوز. تحتوي المجترات الزائفة على معدة من ثلاث حجرات في الجهاز الهضمي. ومع ذلك، فإن الأعور - وهو عضو مكسو في بداية الأمعاء الغليظة يحتوي على العديد من الكائنات الحية الدقيقة الضرورية لهضم المواد النباتية - كبير وهو الموقع الذي يتم فيه تخمير الخشونة وهضمها. لا تحتوي هذه الحيوانات على الكرش ولكنها تحتوي على أوماسوم وأوماسوم وشبكة.

    أجزاء من الجهاز الهضمي

    تم تصميم الجهاز الهضمي للفقاريات لتسهيل تحويل المواد الغذائية إلى مكونات غذائية تدعم الكائنات الحية.

    تجويف الفم

    تجويف الفم، أو الفم، هو نقطة دخول الطعام إلى الجهاز الهضمي، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{8}\). يتم تقسيم الطعام المستهلك إلى جزيئات أصغر عن طريق المضغ، وهو تأثير مضغ الأسنان. جميع الثدييات لديها أسنان ويمكنها مضغ طعامها.

    تبدأ عملية الهضم الكيميائية الشاملة في الفم. أثناء مضغ الطعام، يمتزج اللعاب الذي تنتجه الغدد اللعابية مع الطعام. اللعاب مادة مائية تنتج في أفواه العديد من الحيوانات. هناك ثلاث غدد رئيسية تفرز اللعاب - الغدة النكفية والغدة تحت الفك السفلي والغدد تحت اللسان. يحتوي اللعاب على مخاط يعمل على ترطيب الطعام وتخزين درجة حموضة الطعام. يحتوي اللعاب أيضًا على الجلوبيولينات المناعية والليزوزيمات، والتي لها تأثير مضاد للبكتيريا لتقليل تسوس الأسنان عن طريق تثبيط نمو بعض البكتيريا. يحتوي اللعاب أيضًا على إنزيم يسمى الأميليز اللعابي الذي يبدأ عملية تحويل النشويات في الطعام إلى ثنائي السكاريد يسمى المالتوز. يتم إنتاج إنزيم آخر يسمى الليباز بواسطة خلايا اللسان. الليباز هو فئة من الإنزيمات التي يمكنها تكسير الدهون الثلاثية. يبدأ الليباز اللغوي في تكسير مكونات الدهون في الطعام. تعمل عملية المضغ والترطيب التي توفرها الأسنان واللعاب على تحضير الطعام إلى كتلة تسمى البلعة للبلع. يساعد اللسان في البلع - نقل البلعة من الفم إلى البلعوم. يفتح البلعوم على ممرين: القصبة الهوائية التي تؤدي إلى الرئتين والمريء الذي يؤدي إلى المعدة. تحتوي القصبة الهوائية على فتحة تسمى المزمار، وهي مغطاة بغطاء غضروفي يسمى لسان المزمار. عند البلع، يغلق لسان المزمار المزمار ويمر الطعام إلى المريء وليس القصبة الهوائية. يسمح هذا الترتيب بإبقاء الطعام خارج القصبة الهوائية.

    يوضح الرسم التوضيحي A أجزاء تجويف الفم البشري. يستقر اللسان في الجزء السفلي من الفم. السديلة التي تتدلى من الجزء الخلفي من الفم هي اللهاة. يمتد مجرى الهواء الموجود خلف اللهاة، والمسمى بالبلعوم، إلى فتحتي الأنف وصولاً إلى المريء، الذي يبدأ في الرقبة. يُظهر الرسم التوضيحي B الغدد اللعابية، التي تقع تحت اللسان، وهي تحت اللسان والغدة تحت الفك السفلي. تقع الغدة اللعابية الثالثة، الغدة النكفية، خلف البلعوم.
    الشكل\(\PageIndex{8}\): يبدأ هضم الطعام في تجويف الفم (أ). يتم مضغ الطعام عن طريق الأسنان وترطيبه بواسطة اللعاب الذي يفرز من الغدد اللعابية (ب). تبدأ الإنزيمات الموجودة في اللعاب بهضم النشويات والدهون. بمساعدة اللسان، يتم نقل البلعة الناتجة إلى المريء عن طريق البلع. (الائتمان: تعديل العمل من قبل المعهد الوطني للسرطان)

    المريء

    المريء هو عضو أنبوبي يربط الفم بالمعدة. يمر الطعام الممضوغ واللين عبر المريء بعد ابتلاعه. تخضع العضلات الملساء للمريء لسلسلة من الحركات الشبيهة بالموجات تسمى التمعج التي تدفع الطعام نحو المعدة، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{9}\). تكون موجة التمعج أحادية الاتجاه - فهي تنقل الطعام من الفم إلى المعدة، والحركة العكسية غير ممكنة. الحركة التمعجية للمريء هي رد فعل لا إرادي؛ يحدث استجابة لفعل البلع.

    تظهر الصورة طعامًا يتحرك أسفل المريء، وهو أنبوب عضلي. تنقبض العضلات خلف الطعام. يتحرك الانقباض لأسفل، ويدفع الطعام الذي أمامه، من الفم إلى المعدة.
    الشكل\(\PageIndex{9}\): ينقل المريء الطعام من الفم إلى المعدة من خلال الحركات التمعجية.

    تشكل عضلة تشبه الحلقة تسمى العضلة العاصرة صمامات في الجهاز الهضمي. تقع العضلة العاصرة المعدية المريئية في نهاية المعدة من المريء. استجابةً للبلع والضغط الذي تمارسه بلعة الطعام، تنفتح هذه العضلة العاصرة وتدخل البلعة إلى المعدة. عندما لا يكون هناك أي تأثير للبلع، يتم إغلاق هذه العضلة العاصرة وتمنع محتويات المعدة من الانتقال إلى المريء. تمتلك العديد من الحيوانات مصرة حقيقية؛ ومع ذلك، في البشر، لا توجد مصرة حقيقية، لكن المريء يظل مغلقًا عندما لا يكون هناك أي نشاط للبلع. يحدث ارتداد الحمض أو «حرقة المعدة» عندما تتسرب العصارات الهضمية الحمضية إلى المريء.

    المعدة

    يحدث جزء كبير من عملية الهضم في المعدة، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{10}\). المعدة هي عضو يشبه الكيس يفرز العصارات الهضمية المعدية. تتراوح درجة الحموضة في المعدة بين 1.5 و 2.5. هذه البيئة شديدة الحموضة مطلوبة للتحلل الكيميائي للأغذية واستخراج العناصر الغذائية. عندما تكون المعدة فارغة، تكون عضوًا صغيرًا نوعًا ما؛ ومع ذلك، يمكن أن تتوسع حتى 20 ضعف حجم الراحة عند ملئها بالطعام. هذه الخاصية مفيدة بشكل خاص للحيوانات التي تحتاج إلى تناول الطعام عند توفر الطعام.

    آرت كونيكشن

    يُظهر الرسم التوضيحي الجهاز الهضمي السفلي البشري، الذي يبدأ بالمعدة، وهي كيس يقع فوق الأمعاء الغليظة. تُفرغ المعدة في الأمعاء الدقيقة، وهي عبارة عن أنبوب طويل مطوي للغاية. تسمى بداية الأمعاء الدقيقة بالاثني عشر، والجزء الأوسط الطويل يسمى الصيجونم، والنهاية تسمى الدقاق. يفرغ الدقاق في الأمعاء الغليظة على الجانب الأيمن من الجسم. يوجد تحت تقاطع الأمعاء الدقيقة والغليظة كيس صغير يسمى الأعور. يوجد الملحق في الطرف السفلي من الأعور. تنتقل الأمعاء الغليظة لأعلى الجانب الأيسر من الجسم، عبر الجزء العلوي من الأمعاء الدقيقة، ثم إلى أسفل الجانب الأيمن من الجسم. تُسمى هذه الأجزاء من الأمعاء الغليظة بالقولون الصاعد والقولون المستعرض والقولون النازل، على التوالي. تفرغ الأمعاء الغليظة في المستقيم المتصل بفتحة الشرج. يقع البنكرياس بين المعدة والأمعاء الغليظة. الكبد هو عضو مثلثي يجلس فوق المعدة قليلاً على يمينها. المرارة عبارة عن بصيلة صغيرة بين الكبد والمعدة.
    الشكل\(\PageIndex{10}\): تحتوي المعدة البشرية على بيئة حمضية للغاية حيث يتم هضم معظم البروتين. (الائتمان: تعديل العمل من قبل ماريانا رويز فيلاريال)

    أي من العبارات التالية عن الجهاز الهضمي خاطئة؟

    1. Chyme هو مزيج من الطعام والعصائر الهضمية التي يتم إنتاجها في المعدة.
    2. يدخل الطعام الأمعاء الغليظة قبل الأمعاء الدقيقة.
    3. في الأمعاء الدقيقة، يمتزج الكيموس مع الصفراء التي تستحلب الدهون.
    4. يتم فصل المعدة عن الأمعاء الدقيقة بواسطة العضلة العاصرة البوابية.

    تعد المعدة أيضًا الموقع الرئيسي لهضم البروتين في الحيوانات بخلاف الحيوانات المجترة. يتم هضم البروتين بواسطة إنزيم يسمى البيبسين في غرفة المعدة. يتم إفراز البيبسين بواسطة الخلايا الرئيسية في المعدة في شكل غير نشط يسمى البيبسينوجين. يكسر البيبسين روابط الببتيد ويقسم البروتينات إلى بولي ببتيدات أصغر؛ كما أنه يساعد على تنشيط المزيد من البيبسينوجين، مما يؤدي إلى بدء آلية التغذية الراجعة الإيجابية التي تولد المزيد من البيبسين. نوع آخر من الخلايا - الخلايا الجدارية - يفرز أيونات الهيدروجين والكلوريد، والتي تتحد في التجويف لتكوين حمض الهيدروكلوريك، المكون الحمضي الأساسي لعصائر المعدة. يساعد حمض الهيدروكلوريك على تحويل البيبسينوجين غير النشط إلى البيبسين. تقتل البيئة شديدة الحموضة أيضًا العديد من الكائنات الحية الدقيقة في الطعام، وتؤدي، جنبًا إلى جنب مع تأثير إنزيم البيبسين، إلى التحلل المائي للبروتين في الطعام. يتم تسهيل عملية الهضم الكيميائي من خلال التأثير المتقلب للمعدة. يؤدي تقلص واسترخاء العضلات الملساء إلى خلط محتويات المعدة كل 20 دقيقة تقريبًا. يُطلق على الطعام المهضوم جزئيًا ومزيج عصير المعدة اسم الكيموس. يمر الكيموس من المعدة إلى الأمعاء الدقيقة. يحدث المزيد من هضم البروتين في الأمعاء الدقيقة. يحدث تفريغ المعدة في غضون ساعتين إلى ست ساعات بعد الوجبة. يتم إطلاق كمية صغيرة فقط من الكيموس في الأمعاء الدقيقة في المرة الواحدة. يتم تنظيم حركة الكيموس من المعدة إلى الأمعاء الدقيقة بواسطة العضلة العاصرة البوابية.

    عند هضم البروتين وبعض الدهون، يجب حماية بطانة المعدة من الهضم بواسطة البيبسين. هناك نقطتان يجب مراعاتهما عند وصف كيفية حماية بطانة المعدة. أولاً، كما ذكرنا سابقًا، يتم تصنيع إنزيم البيبسين في شكل غير نشط. هذا يحمي الخلايا الرئيسية، لأن البيبسينوجين لا يحتوي على نفس وظيفة إنزيم البيبسين. ثانيًا، تحتوي المعدة على بطانة مخاطية سميكة تحمي الأنسجة الكامنة من عمل العصارات الهضمية. عندما تتمزق هذه البطانة المخاطية، يمكن أن تتكون تقرحات في المعدة. القرحة هي جروح مفتوحة في أو على عضو تسببها البكتيريا (Helicobacter pylori) عندما تتمزق بطانة المخاط وتفشل في الإصلاح.

    الأمعاء الدقيقة

    ينتقل الكيموس من المعدة إلى الأمعاء الدقيقة. الأمعاء الدقيقة هي العضو الذي يكتمل فيه هضم البروتين والدهون والكربوهيدرات. الأمعاء الدقيقة عبارة عن عضو طويل يشبه الأنبوب وله سطح مطوي للغاية يحتوي على نتوءات تشبه الأصابع تسمى الزغب. يحتوي السطح القمي لكل زغابة على العديد من الإسقاطات المجهرية التي تسمى الزغابات الصغيرة. هذه الهياكل، الموضحة في الشكل\(\PageIndex{11}\)، مبطنة بخلايا طلائية على الجانب المضيء وتسمح بامتصاص العناصر الغذائية من الطعام المهضوم وامتصاصها في مجرى الدم على الجانب الآخر. تزيد الزغابات والميكروفيليا، بطياتها العديدة، من مساحة سطح الأمعاء وتزيد من كفاءة امتصاص العناصر الغذائية. يتم نقل العناصر الغذائية الممتصة في الدم إلى الوريد البابي الكبدي، مما يؤدي إلى الكبد. هناك، ينظم الكبد توزيع العناصر الغذائية على بقية الجسم ويزيل المواد السامة، بما في ذلك الأدوية والكحول وبعض مسببات الأمراض.

    آرت كونيكشن

    يُظهر الرسم التوضيحي مقطعًا عرضيًا للأمعاء الدقيقة أو التجويف أو داخله يحتوي على العديد من الإسقاطات الشبيهة بالأصابع والتي تسمى الزغب. تلتف طبقات العضلات حول الجزء الخارجي من الأمعاء، وتتفاعل الأوعية الدموية مع طبقة العضلات. يُظهر الانفجار أن الشعيرات الدموية والأوعية اللمفاوية تنتقل داخل الزغب. يتم تغطية سطح كل زغابة بميكروفيللي منبت الشعر.
    الشكل\(\PageIndex{11}\): الزغابات عبارة عن طيات على بطانة الأمعاء الدقيقة تزيد من مساحة السطح لتسهيل امتصاص العناصر الغذائية.

    أي العبارات التالية عن الأمعاء الدقيقة خاطئة؟

    1. تحتوي الخلايا الممتصة التي تبطن الأمعاء الدقيقة على حبيبات صغيرة، وهي نتوءات صغيرة تزيد من مساحة السطح وتساعد في امتصاص الطعام.
    2. يحتوي الجزء الداخلي من الأمعاء الدقيقة على العديد من الطيات التي تسمى الزغب.
    3. يتم تبطين الميكروفيللي بالأوعية الدموية وكذلك الأوعية اللمفاوية.
    4. يُطلق على الجزء الداخلي من الأمعاء الدقيقة اسم اللومن.

    يبلغ طول الأمعاء الدقيقة البشرية أكثر من 6 أمتار وتنقسم إلى ثلاثة أجزاء: الاثني عشر واليجونم والدقاق. يُطلق على الجزء الثابت «على شكل حرف C» من الأمعاء الدقيقة اسم الاثني عشر ويظهر في الشكل\(\PageIndex{11}\). يتم فصل الاثني عشر عن المعدة عن طريق العضلة العاصرة البوابية التي تفتح للسماح للكيموس بالانتقال من المعدة إلى الاثني عشر. في الاثني عشر، يتم خلط الكيموس مع عصائر البنكرياس في محلول قلوي غني بالبيكربونات الذي يحيد حموضة الكيموس ويعمل كعازل. تحتوي عصائر البنكرياس أيضًا على العديد من الإنزيمات الهضمية. تدخل العصارات الهضمية من البنكرياس والكبد والمرارة، وكذلك من خلايا الغدة في جدار الأمعاء نفسه، إلى الاثني عشر. يتم إنتاج الصفراء في الكبد وتخزينها وتركيزها في المرارة. تحتوي الصفراء على أملاح الصفراء التي تستحلب الدهون بينما ينتج البنكرياس إنزيمات تقضي على النشويات وثنائي السكاريد والبروتينات والدهون. تقوم هذه العصارات الهضمية بتكسير جزيئات الطعام في الكيموس إلى جلوكوز وثلاثي الجليسريد وأحماض أمينية. يحدث بعض الهضم الكيميائي للطعام في الاثني عشر. يحدث امتصاص الأحماض الدهنية أيضًا في الاثني عشر.

    الجزء الثاني من الأمعاء الدقيقة يسمى الصيجونم، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{11}\). هنا، يستمر التحلل المائي للعناصر الغذائية بينما يتم امتصاص معظم الكربوهيدرات والأحماض الأمينية من خلال بطانة الأمعاء. يحدث الجزء الأكبر من الهضم الكيميائي وامتصاص المغذيات في الصوينوم.

    الدقاق، الموضح أيضًا في الشكل،\(\PageIndex{11}\) هو الجزء الأخير من الأمعاء الدقيقة وهنا يتم امتصاص الأملاح الصفراوية والفيتامينات في مجرى الدم. يتم إرسال الطعام غير المهضوم إلى القولون من الدقاق عبر الحركات التمعجية للعضلة. ينتهي الدقاق وتبدأ الأمعاء الغليظة عند الصمام اللفائفي. يقع الملحق الفيروسي «الشبيه بالديدان» في الصمام اللقفي. لا تفرز زائدة البشر أي إنزيمات ولها دور ضئيل في المناعة.

    الأمعاء الغليظة

    تقوم الأمعاء الغليظة، الموضحة في الشكل\(\PageIndex{12}\)، بإعادة امتصاص الماء من المواد الغذائية غير المهضومة ومعالجة النفايات. الأمعاء الغليظة البشرية أصغر بكثير في الطول مقارنة بالأمعاء الدقيقة ولكنها أكبر في القطر. وتتكون من ثلاثة أجزاء: الأعور والقولون والمستقيم. يقوم الأعور بربط الدقاق بالقولون وهو الحقيبة المستقبلة للنفايات. يعد القولون موطنًا للعديد من البكتيريا أو «الفلورا المعوية» التي تساعد في العمليات الهضمية. يمكن تقسيم القولون إلى أربع مناطق، القولون الصاعد والقولون المستعرض والقولون النازل والقولون السيني. تتمثل الوظائف الرئيسية للقولون في استخراج الماء والأملاح المعدنية من الطعام غير المهضوم وتخزين النفايات. تحتوي الثدييات آكلة اللحوم على أمعاء كبيرة أقصر مقارنة بالثدييات العاشبة بسبب نظامها الغذائي.

    يُظهر الرسم التوضيحي بنية الأمعاء الغليظة، التي تبدأ بالقولون الصاعد. يوجد الأعور أسفل القولون الصاعد. الزائدة الدودية عبارة عن إسقاط صغير في الجزء السفلي من الأعور. ينتقل القولون الصاعد لأعلى الجانب الأيمن من الجسم، ثم يتحول إلى القولون المستعرض. على الجانب الأيسر من الجسم، تتحول الأمعاء الغليظة مرة أخرى إلى القولون النازل. في الجزء السفلي، ينحني القولون النازل لأعلى؛ ويسمى هذا الجزء من الأمعاء بالقولون السيني. يفرغ القولون السيني في المستقيم. ينتقل المستقيم مباشرة إلى فتحة الشرج.
    الشكل\(\PageIndex{12}\): تعيد الأمعاء الغليظة امتصاص الماء من الطعام غير المهضوم وتخزن النفايات حتى يتم التخلص منها.

    المستقيم والشرج

    المستقيم هو الطرف النهائي للأمعاء الغليظة، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{12}\). الدور الأساسي للمستقيم هو تخزين البراز حتى التبرز. يتم دفع البراز باستخدام الحركات التمعجية أثناء الإزالة. فتحة الشرج هي فتحة في الطرف البعيد من الجهاز الهضمي وهي نقطة الخروج لمواد النفايات. قضيتان صغيرتان بين المستقيم والشرج: العضلة العاصرة الداخلية لا إرادية والعضلة الخارجية إرادية.

    الأجهزة الملحقة

    الأجهزة التي تمت مناقشتها أعلاه هي أجهزة الجهاز الهضمي التي يمر من خلالها الطعام. الأعضاء الملحقة هي الأعضاء التي تضيف إفرازات (إنزيمات) تحول الطعام إلى مغذيات. تشمل الأعضاء الإضافية الغدد اللعابية والكبد والبنكرياس والمرارة. يتم تنظيم الكبد والبنكرياس والمرارة عن طريق الهرمونات استجابة للأغذية المستهلكة.

    الكبد هو أكبر عضو داخلي في البشر ويلعب دورًا مهمًا جدًا في هضم الدهون وإزالة السموم من الدم. ينتج الكبد العصارة الصفراوية، وهي عصير هضمي مطلوب لتفكيك المكونات الدهنية للطعام في الاثني عشر. يقوم الكبد أيضًا بمعالجة الفيتامينات والدهون وتصنيع العديد من بروتينات البلازما.

    البنكرياس هو غدة مهمة أخرى تفرز العصارات الهضمية. والكيموس الذي يتم إنتاجه من المعدة ذو طبيعة حمضية عالية؛ حيث تحتوي عصائر البنكرياس على مستويات عالية من البيكربونات، وهو مادة قلوية تعمل على تحييد الكيموس الحمضي. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي عصائر البنكرياس على مجموعة كبيرة ومتنوعة من الإنزيمات اللازمة لهضم البروتين والكربوهيدرات.

    المرارة هي عضو صغير يساعد الكبد عن طريق تخزين الصفراء وتركيز الأملاح الصفراوية. عندما يدخل الكيموس المحتوي على الأحماض الدهنية إلى الاثني عشر، يتم إفراز الصفراء من المرارة إلى الاثني عشر.

    ملخص

    طورت الحيوانات المختلفة أنواعًا مختلفة من الأجهزة الهضمية المتخصصة لتلبية احتياجاتها الغذائية. لدى البشر والعديد من الحيوانات الأخرى أجهزة هضمية أحادية المعدة ذات غرفة واحدة. طورت الطيور جهازًا هضميًا يتضمن حوضًا حيث يتم سحق الطعام إلى قطع أصغر. هذا يعوض عن عدم قدرتهم على المضغ. تحتوي المجترات التي تستهلك كميات كبيرة من المواد النباتية على معدة متعددة الغرف تهضم الخشونة. لدى المجترات الزائفة عمليات هضمية مماثلة للحيوانات المجترة ولكنها لا تحتوي على المعدة المكونة من أربعة أقسام. تتضمن معالجة الطعام الابتلاع (الأكل)، والهضم (الانهيار الميكانيكي والإنزيمي للجزيئات الكبيرة)، والامتصاص (الامتصاص الخلوي للمغذيات)، والتخلص (إزالة النفايات غير المهضومة كبراز).

    تعمل العديد من الأعضاء معًا لهضم الطعام وامتصاص العناصر الغذائية. الفم هو نقطة الابتلاع والمكان الذي يبدأ فيه الانهيار الميكانيكي والكيميائي للطعام. يحتوي اللعاب على إنزيم يسمى الأميليز الذي يكسر الكربوهيدرات. تنتقل بلعة الطعام عبر المريء عن طريق الحركات التمعجية إلى المعدة. تحتوي المعدة على بيئة حمضية للغاية. يقوم إنزيم يسمى البيبسين بهضم البروتين في المعدة. يحدث المزيد من الهضم والامتصاص في الأمعاء الدقيقة. تقوم الأمعاء الغليظة بإعادة امتصاص الماء من الطعام غير المهضوم وتخزين النفايات حتى يتم التخلص منها.

    اتصالات فنية

    الشكل\(\PageIndex{10}\): أي العبارات التالية عن الجهاز الهضمي خاطئة؟

    1. Chyme هو مزيج من الطعام والعصائر الهضمية التي يتم إنتاجها في المعدة.
    2. يدخل الطعام الأمعاء الغليظة قبل الأمعاء الدقيقة.
    3. في الأمعاء الدقيقة، يمتزج الكيموس مع الصفراء التي تستحلب الدهون.
    4. يتم فصل المعدة عن الأمعاء الدقيقة بواسطة العضلة العاصرة البوابية.
    إجابة

    ب

    الشكل\(\PageIndex{11}\): أي العبارات التالية عن الأمعاء الدقيقة خاطئة؟

    1. تحتوي الخلايا الممتصة التي تبطن الأمعاء الدقيقة على حبيبات صغيرة، وهي نتوءات صغيرة تزيد من مساحة السطح وتساعد في امتصاص الطعام.
    2. يحتوي الجزء الداخلي من الأمعاء الدقيقة على العديد من الطيات التي تسمى الزغب.
    3. يتم تبطين الميكروفيللي بالأوعية الدموية وكذلك الأوعية اللمفاوية.
    4. يُطلق على الجزء الداخلي من الأمعاء الدقيقة اسم اللومن.
    إجابة

    ج

    مسرد المصطلحات

    قناة غذائية
    الجهاز الهضمي الأنبوبي مع الفم والشرج
    شرج
    نقطة خروج لمواد النفايات
    صفراء
    عصير هضمي ينتجه الكبد؛ مهم لهضم الدهون
    البلعة
    كتلة الطعام الناتجة عن عملية المضغ والترطيب بواسطة اللعاب
    أكلة اللحوم
    حيوان يستهلك لحم الحيوان
    شيمة
    مزيج من الطعام المهضوم جزئيًا وعصائر المعدة
    الاثني عشر
    الجزء الأول من الأمعاء الدقيقة، حيث يحدث جزء كبير من هضم الكربوهيدرات والدهون؛
    المريء
    عضو أنبوبي يربط الفم بالمعدة
    المرارة
    الجهاز الذي يخزن ويركز الصفراء
    تجويف المعدة والأوعية الدموية
    الجهاز الهضمي يتكون من فتحة واحدة
    أحجية
    عضو عضلي يطحن الطعام
    عاشبة
    حيوان يستهلك نظامًا غذائيًا نباتيًا صارمًا
    الدقاق
    الجزء الأخير من الأمعاء الدقيقة؛ يربط الأمعاء الدقيقة بالأمعاء الغليظة؛ مهم لامتصاص B-12
    بيت صغير
    الجزء الثاني من الأمعاء الدقيقة
    الأمعاء الغليظة
    عضو الجهاز الهضمي الذي يعيد امتصاص الماء من المواد غير المهضومة ويعالج النفايات
    الليباز
    إنزيم يكسر الدهون كيميائيًا
    كبد
    الجهاز الذي ينتج الصفراء للهضم ويعالج الفيتامينات والدهون
    أحادي المعدة
    الجهاز الهضمي الذي يتكون من معدة ذات غرفة واحدة
    آكلة اللحوم
    حيوان يستهلك كل من النباتات والحيوانات
    بنكرياس
    الغدة التي تفرز العصارات الهضمية
    البيبسين
    إنزيم موجود في المعدة والذي يتمثل دوره الرئيسي في هضم البروتين
    البيبسينوجين
    شكل غير نشط من البيبسين
    التمعج
    حركات تشبه الموجة للأنسجة العضلية
    بروفنتريكولوس
    الجزء الغدي من معدة الطائر
    مستقيم
    منطقة الجسم حيث يتم تخزين البراز حتى الإزالة
    نخالة
    مكون غذائي منخفض الطاقة وغني بالألياف
    جار
    حيوان ذو معدة مقسمة إلى أربع مقصورات
    الأميليز اللعابي
    إنزيم موجود في اللعاب، والذي يحول الكربوهيدرات إلى مالتوز
    أمعاء دقيقة
    العضو الذي يكتمل فيه هضم البروتين والدهون والكربوهيدرات
    العضلة العاصرة
    مجموعة من العضلات التي تتحكم في حركة المواد في جميع أنحاء الجهاز الهضمي
    بطن
    عضو يشبه الكيس يحتوي على عصائر هضمية حمضية
    الزغب
    طيات على السطح الداخلي للأمعاء الدقيقة التي يتمثل دورها في زيادة مساحة الامتصاص