نسخة الفيديو النصية
في هذا الفيديو، سوف نتعلم كيف نصف المكونات الرئيسية للجهاز الهضمي وأوجه تكيفها. وسوف نستعرض الوظيفة الأساسية للجهاز الهضمي، ونتتبع التغيرات التي تطرأ على قطعة طعام خلال هضمها وامتصاصها في القناة الهضمية. حسنًا، آمل أن تكون شهيتك مفتوحة للعلم. لنبدأ معًا.
الجهاز الهضمي هو أحد الأجهزة التي ربما تدري عنها الكثير نظرًا لاحتوائه على الكثير من الأعضاء المعروفة؛ مثل: المعدة، والكبد، والأمعاء. والجهاز الهضمي، مثله مثل أي جهاز آخر، يتكون من مجموعة من الأعضاء التي تعمل معًا لأداء وظيفة معينة، وفي هذه الحالة الوظيفة هي هضم الطعام. ماذا نعني بهضم الطعام؟
حسنًا، إن الطعام الذي نتناوله يأتي من مصادر حية، في الأغلب من نباتات وحيوانات أخرى. وهي تتكون من نفس المكونات التي نتكون نحن منها؛ أي من جزيئات كبيرة مثل الليبيدات، والكربوهيدرات المعقدة، والبروتينات، والأحماض النووية. ونحن نأكل هذه الكائنات لكي نستخدم المواد التي تتكون منها في بناء كل المواد التي نتكون نحن منها وإصلاحها وتزويدها بالطاقة. ولتحقيق ذلك، يجب علينا تكسير طعامنا إلى أصغر مكونات جزيئية ممكنة ثم امتصاصه لكي نتمكن من استخدامه بأنفسنا.
لذا يحدث الهضم في الواقع في ثلاث خطوات: خطوة الهضم؛ وهي العملية الميكانيكية والكيميائية لتكسير الطعام إلى مكونات قابلة للاستخدام، وخطوة الامتصاص؛ وهي إدخال هذه العناصر الغذائية في مجرى الدم. ثم هناك خطوة أخيرة إضافية تتمثل في التخلص من بقايا الطعام والفضلات من الجسم بأمان بعد الانتهاء من هذه العملية.
أحد الأمور التي تجعل الجهاز الهضمي للإنسان مثيرًا للاهتمام هو أن البشر لا يقتصرون على مصدر واحد للطعام، وهو ما يعني أن بإمكاننا تعديل نظامنا الغذائي بما يتناسب مع بيئتنا المحيطة للاستفادة من مصادر التغذية المتاحة، على عكس كائن حي مثل النحل المتكيف مع مصدر واحد للطعام. وهكذا فإن جهازنا الهضمي مصمم لهضم أنواع كثيرة مختلفة من الأطعمة. فهو مستعد في الأساس للتعامل مع أي شيء يلقى بداخله.
وأيًّا كان الطعام الذي نختار تناوله، فإنه ينتقل عبر أنبوب طويل ومعقد ومتصل يسمى القناة الهضمية أو القناة الغذائية. تتكون القناة الهضمية من: الفم، والمريء، والمعدة، والأمعاء الدقيقة، والأمعاء الغليظة، والمستقيم. ونظرًا لأن هذا الأنبوب يمر عبر الجسم وهو مفتوح من كلا الطرفين، فإنه يعتبر بيئة خارجية؛ وهو ما يعد أمرًا جيدًا لأن الكثير من الأشياء داخل القناة الهضمية يمكن أن تضر الأعضاء الداخلية الأخرى.
يشار إلى الأعضاء الهضمية التي ليست جزءًا من القناة الهضمية بالأعضاء الملحقة. وتتضمن هذه الأعضاء: الكبد، والمرارة، والبنكرياس. لاستكشاف الجهاز الهضمي، سنتتبع وجبة خلال مرورها عبر القناة الهضمية وتكسيرها وامتصاصها بواسطة الجهاز الهضمي. وسوف ندرس دور كل عضو من هذه الأعضاء في أثناء هذه الرحلة.
لذا دعنا نتخيل أنك تناولت للتو قضمة من وجبتك المفضلة. يدخل الطعام فمك، وهو المحطة الأولى بالقناة الغذائية وفيه تبدأ عملية الهضم. تفتت أسنانك الطعام إلى جزيئات أصغر فأصغر في أثناء مضغك له. ويختلط الطعام باللعاب الذي تنتجه الغدد اللعابية. ويحتوي اللعاب على إنزيمات تبدأ في تكسير النشويات أو الكربوهيدرات المعقدة وتحويلها إلى كربوهيدرات بسيطة مثل السكريات. وعند انتهائك من المضغ، يدفع لسانك الطعام للخلف نحو البلعوم؛ حيث يدخل إلى المريء.
يعتبر المضغ خطوة مهمة للغاية في عملية الهضم، ليس فقط لأنه يجعل طعامك أسهل في البلع، ولكن لأنه يزيد أيضًا من مساحة سطح ما تتناوله أيًّا كان، وهو ما يجعل هضمه أسهل. تخيل أنك تحاول إذابة قطعة كبيرة من الملح في الماء. قد يستغرق ذلك بعض الوقت، حتى مع التقليب المستمر. والآن، تخيل أنك كسرت هذه القطعة الكبيرة إلى قطع صغيرة أولًا. سوف يذوب الملح أسرع كثيرًا. إن زيادة مساحة سطح بلورات الملح تسهل إذابتها في الماء، مثلما تؤدي بالضبط زيادة مساحة سطح طعامك إلى تيسير عملية هضمه بواسطة الإنزيمات الموجودة في الجهاز الهضمي.
ينتقل الطعام من الفم إلى المريء. ويشار إلى الطعام الممضوغ والممزوج باللعاب بالبلعة. والمريء هو أنبوب عضلي طويل زلق يدفع البلعة من الفم إلى المعدة. تستمر عملية الهضم الميكانيكية الهادفة إلى زيادة مساحة سطح الطعام في المعدة. تصل البلعة من المريء ثم تمزج بسائل مليء بالمواد الكيميائية والإنزيمات يشار إليه بالعصارة المعدية. العصارات المعدية حمضية للغاية ويصل رقمها الهيدروجيني إلى حوالي اثنين. المعدة مبطنة بالمخاط الذي يحميها من هذه البيئة الحمضية.
بالرغم من أن الحمض يشكل خطورة على الأنسجة، فإن هذا الرقم الهيدروجيني مثالي للإنزيمات الموجودة في العصارة المعدية. ويتركز أغلب عمل هذه الإنزيمات على تكسير البروتينات. المعدة هي كيس عضلي ينقبض ويحرك الطعام في البلعة ويفتته ويزيد من مساحة السطح أكثر. يشار إلى خليط الطعام والمخاط والعصارات المعدية في هذه المرحلة بالكيموس. وشيئًا فشيئًا، يمرر الكيموس إلى الأمعاء الدقيقة.
القسم الأول من الأمعاء الدقيقة مهم لأنه الجزء الذي تحدث فيه إزالة حموضة الكيموس. هذا الجزء يسمى الاثنا عشر، وهو أحد المصطلحات التشريحية المفضلة لدي. هنا يمتزج الكيموس مع العصارة الصفراوية وعوامل معادلة أخرى لرفع الرقم الهيدروجيني مرة أخرى إلى مستوى يقارب المستوى المتعادل. وبهذه الطريقة، لا تتلف البطانة الرقيقة لبقية الأمعاء الدقيقة. وتستطيع مجموعة جديدة من الإنزيمات تأدية وظيفتها في الظروف المثلى لها.
تنتج هذه العصارة الصفراوية بفعل الكبد، وتخزن في المرارة قبل إفرازها في الأمعاء الدقيقة. ولا تعمل العصارة الصفراوية على معادلة حموضة العصارة المعدية فقط. وإنما تساعد أيضًا في تكسير الليبيدات. يضخ المزيد من الإنزيمات الهاضمة في الأمعاء الدقيقة. تنتج هذه الإنزيمات في البنكرياس وتضاف إلى الأمعاء الدقيقة في خليط يسمى عصارة البنكرياس.
تتمكن كل من العصارة الصفراوية والإنزيمات في العصارة المعدية من تكسير الليبيدات، والبروتينات، والكربوهيدرات. ويحدث أغلب الامتصاص في الأمعاء الدقيقة. يتحرك الكيموس عبر هذا الأنبوب الضيق ببطء، مع خلطه باستمرار، حتى تصبح مكوناته صغيرة بما يكفي لدخول مجرى الدم.
الأمعاء الدقيقة هي الموقع الأساسي للامتصاص في الجهاز الهضمي. في عملية الامتصاص، كما هو الحال في عملية الهضم، تلعب مساحة السطح دورًا مهمًّا. إن البطانة الداخلية للأمعاء الدقيقة مغطاة بطيات دائرية. وهذه الطيات مغطاة بالكامل بنتوءات صغيرة تشبه الأصابع يبلغ حجمها ملليمترًا واحدًا وتسمى الخملات. وهذه الخملات مليئة بالشعيرات الدموية ومغطاة بطبقة واحدة فقط من الخلايا الطلائية. وهذه الخلايا الطلائية نفسها مغطاة بنتوءات صغيرة تسمى خميلات.
نرى هنا وجهين من أوجه التكيف يسمحان للأمعاء الدقيقة بامتصاص العناصر الغذائية بكفاءة. الأول هو أن العناصر الغذائية تحتاج فقط إلى التحرك لمسافة قصيرة، بعرض خلية واحدة، لتغادر الأمعاء الدقيقة وتدخل مجرى الدم. والثاني هو أن الطيات والخملات والخميلات تزيد من مساحة السطح المتاحة للامتصاص. تبلغ مساحة سطح الأمعاء الدقيقة ما بين 30 و40 مترًا مربعًا، أي بحجم جراج يتسع لسيارتين. تسمح هذه المساحة الكبيرة للأمعاء الدقيقة بتمرير أكبر قدر ممكن من العناصر الغذائية من الطعام إلى مجرى الدم من خلال الشعيرات الدموية المحيطة.
بعد مرور العناصر الغذائية خلال الأمعاء الدقيقة، تكون عملية هضمها وامتصاصها قد اكتملت. وبعد ذلك، يدخل الكيموس إلى الأمعاء الغليظة، وهي أقصر من الأمعاء الدقيقة ولكن قطرها أكبر. تساعد الأمعاء الغليظة الجسم في الحفاظ على الموارد من خلال امتصاص كل الماء تقريبًا من الكيموس. إلى جانب الماء، تمتص الأمعاء الغليظة أيضًا الشوارد وتعيدها إلى مجرى الدم. يصبح الكيموس أكثر كثافة وصلابة في أثناء مروره عبر الأمعاء الغليظة.
بعد أن يكمل ناتج الفضلات النهائي رحلته عبر الأمعاء الغليظة، يعرف باسم البراز. وهو يخزن في المستقيم حتى يخرج من الجسم. نميل إلى التفكير في البراز على أنه كتلة من الطعام غير المهضوم، لكنه يتكون في معظمه من البكتيريا، حية أو ميتة، من تلك التي تعيش في الجهاز الهضمي. كما أنه يحتوي على كمية كبيرة من خلايا الجسم التي أزيلت من بطانة القناة الهضمية خلال الهضم.
يمكن أن يستغرق هذا المسار بالكامل من الفم إلى المستقيم من 24 إلى 72 ساعة، وذلك بحسب الفرد ونظامه الغذائي.
قبل أن ننهي هذا الدرس، دعونا نتوقف لحظة لاستيعاب ما تعلمناه. في هذا الفيديو، تعلمنا كيف يحدث هضم الطعام أو تكسيره إلى مواد يمكن أن يمتصها الدم. كما تتبعنا التغيرات التي تحدث في طعامنا في كل خطوة في أثناء مروره خلال الجهاز الهضمي. وتعرفنا على تركيب أعضاء القناة الهضمية ووظيفتها، وهي التي تسمى أيضًا القناة الغذائية. تشمل هذه الأعضاء الفم، والمريء، والمعدة، والأمعاء الدقيقة، والأمعاء الغليظة، والمستقيم.
كما تعرفنا على وظائف أعضاء الجهاز الهضمي التي ليست جزءًا من القناة الهضمية. ونشير إليها باسم أعضاء الهضم الملحقة. وهي تشمل: الكبد، والمرارة، والبنكرياس.