آیا تا کنون به این مطلب اندیشیده ‌اید که بعد از وارد شدن غذا به بدنتان، چه اتفاقی می‌افتد؟ چگونه بدن شما غذا را به مواد مغذی لازم برای حفظ سلامتی شما و انرژی لازم برای انجام فعالیت‌های روزانه‌تان تبدیل می‌کند؟ اکنون، ما به این سوالات پاسخ بدهیم.

دستگاه گوارش مانند نیروگاهی است که انرژی بدن شما را تامین می کند، غذا را به اجزای سازنده آن تجزیه می‌کند، مواد مغذی ضروری را جذب می‌کند و مواد باقی مانده را به شکل مدفوع دفع می‌کند. این دستگاه یک مورد فوق العاده از مهندسی زیستی است که نقش بسیار مهمی در حفظ حیات ایفا می کند. در این شبیه‌ساز، با بخشی از اندام ها، آنزیم‌ها و فرایند های مشارکت کننده در عملکرد این آشنا خواهیم شد.

دستگاه گوارش شامل یک سری اعضای توخالی است که به شکل یک لوله بلند و پیچیده از دهان تا مخرج به یکدیگر متصل هستند. اندام هایی که این لوله گوارشی را تشکیل می‌دهند شامل دهان، مری، معده، روده کوچک، روده بزرگ و راست روده و مخرج هستند.

نحوه عملکرد این اندام ها به این صورت است:

۱. دهان: همه چیز از دهان شما شروع می‌شود، جایی که غذاها را می‌جوید و هضم مکانیکی غذا (خرد کردن غذا به قططعات کوچک تر) شروع می شود. بزاق از غده بزاقی ترشح می شود و با غذا ترکیب می‌شود و آن را نرم می کند؛ علاوه بر این به هضم آن کمک می کند و آن را آماده بلعیدن کند. بزاق دارای آمیلاز است و تجزیه کربوهیدرات های پیچیده به قند های ساده را آغاز می کند. زبان به حرکت دادن لقمه غذا به سمت حلق کمک می کند.

۲. مری: لوله‌ای عضلانی است که با ماده مخاطی پوشیده شده است. با انقباض عضلات مری و ایجاد حرکتی که به نام حرکت کرمی، غذا از یک ابتدای مری به سمت انتهای آن و معده حرکت می کند و نهایتا وارد معده می‌شود.

۳. معده: معده یک کیسه عضلانی است که غذا را در خود نگه می دارد. دیواره معده نیز با ماده مخاطی پوشیده شده است تا از آسیب دیدن آن توسط اسید و آنزیم های هضم کننده موجود در معده، جلوگیری کند. معده با انقباض عضلات خود علاوه بر مخلوط کردن غذا با شیره معده (اسید، آنزیم ها و سایر موادی که از غده های معده ترشح می شود)، به گوارش مکانیکی غذا کمک می کند. سلول های مختلفی در معده وجود دارد که مواد مختلفی را ترشح می کنند، در این قسمت با دو مورد از آن‌ها آشنا می شویم:

1. 3.1-سلول های اصلی: این یاخته ها موادی را تولید و ترشح می کنند که نهایتا به آنزیم فعال پپسین تبدیل می شوند. (نکته: این فرایند در محیط اسیدی معده بهتر انجام می شود). آنزیم به هضم پروتئین ها را کمک می کند و مولکول های بزرگ پروتئین را به مولکول های کوچک تر به نام پپتید می شکند.
2. 3.2- سلول های کناری: این یاخته ها کلریدریک اسید (HCl) تولید می کنند.

۴. روده باریک: پس از معده، غذا به روده باریک شما منتقل می‌شود. این اندام یک لوله عضلانی است که هضم کامل غذا و بخش زیادی از جذب مواد مغذی در آن اتفاق می افتد. برای درک بهتر عملکردش آن را به ترتیب به سه بخش دئودنوم، ژژنوم و ایلئوم تقسیم می کنند:

1. 4.1- دئودنوم: سطح داخلی دئودنوم با ساختارهایی به نام پرز پوشیده شده که شبیه یک انگشت کوچک به نظر می رسد. پرزها و ریزپرز ها با افزایش سطح داخلی روده باریک به جذب غذا کمک می کنند. در دئودنوم جذب آب توسط ریزپرز ها انجام می شود.
2. 4.2و4.3- ژژنوم و ایلئوم: بخش اعظم روده باریک را تشکیل می دهند. ریزپرز های موجود در این بخش ها مواد مغذی و آب را جذب می کنند. اندام هایی که ترشحات خود را به روده باریک می‌ریزند عبارتند از: کیسه صفرا و لوزالمعده که در ادامه با عملکرد هر کدام آشنا خواهیم شد.
3. 4.4- کیسه صفرا: صفرا در کبد ساخته می شود و در کیسه صفرا ذخیره می شود. صفرا به شکستن قطرات بزرگ چربی به قطرات بسیار کوچکتر، کمک می کند.
4. 4.5- لوزالمعده: این اندام آنزیم های گوارشی را تولید می کند که انواع مواد مغذی (مثل کربوهیدرات، چربی و پروتئین ها) را به ذرات تشکیل دهنده آن تجزیه می کنند. علاوه بر این محلولی قلیایی را تولید می کند که اسید معده را خنثی می کند.

توجه: اسیدهای چرب و مونوگلیسرید ها و ویتامین های محلول در چربی توسط رگ های لنفی جذب می شوند که بعد از فرایندهایی خاص به خون وارد می شوند که توسط جریان خون به سلول های بدن می رسند.

نکته: قند های ساده، آمینواسید ها، آب و ویتامین های محلول در آب توسط مویرگ ها جذب می شوند و توسط جریان خون به سلول های بدن می رسند.

۵. روده بزرگ: آنچه باقی می‌ماند به روده بزرگ شما منتقل می‌شود، در این اندام آب و ویتامین K جذب می‌شود. به طور مثال بدن انسان توانایی تولید آنزیم لازم برای هضم فیبر های سلولزی را ندارد. باکتری های موجود در روده بزرگ به تجزیه این فیبر های سلولزی کمک کرده و از آن تغذیه می‌کند، در مقابل بخشی از ویتامین های لازم برای بدن انسان را تولید می کند که توسط روده بزرگ جذب می شود.

۶. راست روده و مخرج: در نهایت، مواد باقی مانده (مدفوع) در راست روده شما نگهداری، آب کِشی و فشرده می‌شود تا زمانی که آماده خروج از بدن شما باشد و در نهایت از طریق مخرج از بدن شما خارج شود.

نحوه کار با شبیه ساز

در هر بخش با نگاه داشتن نشانه موس روی هر اندام با عملکرد آن آشنا می شوید. به زبانه اندام های بزرگ بروید و هر یک از اندام ها را در جای مناسب قرار داده و لوله گوارش خود را بسازید. سپس به زبانه اندام های کوچک بروید و با توجه به وظایف هر یک، اندام های کوچک را به لوله گوارش خود اضافه نمایید. یک غذا از زبانه غذا انتخاب کرده و آن را بالای دهان قرار دهید. به زبانه تجزیه و تحلیل بروید و دکمه پخش را بزنید. علاوه بر مشاهده وقایعی که در طول لوله گوارش ساخته شده توسط شما می‌افتد، به مواد مغذی اولیه، فعلی و جذب شده نیز توجه نمایید.

سوالات:

1- اهمیت دندان ها در دستگاه گوارش را توضیح دهید.

2- هریک از اندام های معده، روده باریک و بزرگ را تعریف کرده و کارکرد آنها را بیان کنید.

3- نقش مویرگ ها در جذب غذا و ریزمغذی چیست؟

4- اهمیت زبان و بزاغ در دستگاه گوارش را شرح دهید.