1.5: Рот до шлунка в одній ластівці

Як травна система руйнує бутерброд з беконом, латуком та помідорами?

Тепер, коли ви дізналися, що вам потрібно їсти, давайте подивимося, що ваш організм робить з їжею, яку ви їсте. Щоб дізнатися про процес, подумайте про заводи та конвеєрні стрічки. Ваша харчова трубка або травний тракт переходить від рота до заднього проходу. Він працює як довга складальна лінія, але в зворотному напрямку. Давайте спочатку подивимося принцип конвеєрної стрічки в дії.

Припустимо, ви будуєте автомобілі на заводі. Завод оснащений всілякими машинами та людьми, щоб переконатися, що машини побудовані правильно. У положенні А кузов автомобіля приземляється на стрічку конвеєра. Ремінь рухається за годинниковою стрілкою До того моменту, як автомобіль потрапляє в положення B, двері і багажник увімкнені. Коли автомобіль досягає положення C, колеса кріпляться, а по позиції D кермо знаходиться в! Конвеєрна стрічка послідовно переміщує недобудовану машину на кожну робочу станцію, щоб додати більше деталей.

Малюнок 3.1 Конвеєрна стрічка переміщує автомобіль повз складальних станцій. На кожній станції додаються деталі до автомобіля.

Малюнок 3.2 Цей автомобіль краще був виготовлений з борошна, молока та яєць, якщо він збирається його з'їсти!

Ваша харчова трубка працює навпаки, як працює конвеєрна стрічка для виробництва автомобілів. Давайте розглянемо просту картинку. Якщо ви їли машини замість їжі, щоб жити, ви могли б перетравлювати їх протилежним чином, вони були зібрані разом.

Ви кладете всю машину в рот в точці А. ваша харчова трубка рухає машину вздовж і знімає кермо, потім лобове скло, потім шини, потім двері. Ці частини всмоктуються у ваше тіло через стінку харчової трубки. Те, що залишилося від машини, стає зім'ятим (як сміттєвий ущільнювач мнеться відходи). У точці D, ваш задній прохід, ви виштовхуєте невикористані каструлі автомобіля зі свого тіла.

Ви перетравлюєте їжу, розбираючи її на складові частини. Важлива ідея полягає в тому, що ваша харчова трубка працює як складальна лінія в зворотному напрямку. Травлення передбачає як фізичний, так і хімічний розпад їжі. Фізичний розлад включає жування в роті і збивання їжі в шлунку. Хімічний розпад включає в себе різні хімічні речовини, які працюють на їжу в різних місцях уздовж трубки. Хімічний розпад зменшує складні молекули в їжі до простих хімічних одиниць або будівельних блоків, які можуть бути поглинені клітинами, які вистилають харчову трубку.

Малюнок 3.3 Ваша травна система працює як складальна лінія в зворотному напрямку. Оскільки їжа, представлена автомобілем, проходить через ваш травний тракт, вона розбирається (перетравлюється). Лише частина автомобіля залишає як відходи.

що ви думаєте?

Як ви думаєте, чому деяким птахам потрібно ковтати камені, щоб допомогти Їм перетравлювати їжу? Опишіть, як ви думаєте, що їх травна система працює, враховуючи види їжі, яку вони їдять.

Тепер давайте здійснимо подорож травною системою, щоб побачити, як насправді працює ця конвеєрна стрічка. Давайте простежимо за їжею через довгу трубку, яка називається шлунково-кишковим трактом, яка починається з рота, включає горло, шлунок і кишечник, і закінчується заднім проходом. Ви побачите, що відбувається з їжею по дорозі.

Уявіть, що ви мандрівник у «внутрішній» космічній капсулі розміром з вітамінну таблетку. По-перше, ви робите себе дійсно маленьким. Потім ви потрапляєте в свою капсулу. Подивіться на зображення вас на малюнку 3.4 (стор. 26) у своїй «внутрішній» космічній капсулі. Етикетка на вашій уніформі розшифровується як шлунково-кишковий. G розшифровується як gastro, а I розшифровується як кишковий.

Малюнок 3.4 Уявіть, що ви перебуваєте всередині своєї «внутрішньої» космічної капсули, готової до подорожі. Ви тримаєте збільшувальне скло. S - ваш прожектор. Р - датчик тиску. А - датчик кислоти. G - граббер для збору зразків.

Ти знав?

На початку 1800-х років лікарі не знали багато про травлення. У 1822 році лікар в американській кавалерії, який розмістився у віддаленому форті, лікував хутряного ловця, який був вистрілений у живіт. Хоча шлунок відновив нормальні функції, отвір в шлунку не зажило б. Лікар закупорював отвір легко знімаються бинтами і провів наступні одинадцять років, спостерігаючи за шлунком свого пацієнта на роботі.

Карта травного тракту - Частина I

Перед тим як почати темну, перекидається їзду, потрібно побачити карту того, куди ви будете їхати. На карті є лише основні визначні пам'ятки.

Малюнок 3.5 Весь шлунково-кишковий (шлунково-кишковий) тракт.

міні активність

Наступна посилання демонструє процеси, що відбуваються в шлунку.

​​​​​​​

Ти знав?

Середньостатистична людина щороку з'їдає половину тонни їжі. Скільки їжі ви будете їсти, якщо доживете до 87 років?

Як ви думаєте, що ви побачите з капсули? Вам потрібен прожектор, щоб знайти свій шлях. Побачити можна крізь стінки капсули. У вас є датчик тиску для вимірювання кількості стиснення м'язів. У вас також є пробовідбірник і датчик кислоти. Можливо, ви захочете скласти діаграму цікавих місць, щоб ви могли записати свої висновки.

що ви думаєте?

Ви коли-небудь дивилися телевізійний рекламний ролик для гарячої, парової піци, яка змусила вас голодувати, хоча ви не були голодні мить раніше? Російський вчений на ім'я доктор Павлов провів експеримент по слиновиділенню. Доктор Павлов дзвонив у дзвіночок всякий раз, коли собаку годували. Собака слинотеча через те, що вона пахла і скуштувала їжу. Після багатьох годувань собака почала слиновиділення, коли дзвонив дзвіночок, навіть якщо їжі не було. Як ви думаєте, це показує про те, як мозок з'єднується з нашими травними системами? Чому ми іноді переконуємо себе, що ми голодні, коли наші тіла не згодні, або що ми не голодні, коли насправді? Це здорова поведінка? Чому чи чому ні?

Рот

Тепер ми готові почати подорож. Друг поміщає вашу капсулу посередині бекону, салату та томатного бутерброда. Ви піднімаєтеся в рот і відчуваєте раптове прискорення, як в ліфті. Раптом темніє. Потім ви чуєте шуми різання і шліфування. Ваша капсула ковзає по гумовій поверхні, яка б'ється вгору і вниз. Це язик! Кулі майонезу, шматочки помідора, шматочки салату та шматочки хліба відскакують капсулу навколо. Через всі бризки ви бачите різці зубів, які працюють, коли вони відкушують величезні шматочки хліба і салату.

Малюнок 3.6 Відкритий рот.

міні активність

Чи можете ви сказати типи зубів? Подивіться в дзеркало на зуби. Знайдіть різці. Які бувають ікла? Що таке бікуспіди? Які бувають моляри?

​​​​​​​

Ти знав?

Ваші зуби не ростуть після того, як вони прорваються через ясна і досягають повного розміру. Емалеве покриття запобігає їх збільшенню. За своє життя ви отримуєте два набори зубів. Приблизно в шестирічному віці маленькі молочні зубки починають випадати. Їх називають молочними зубами, тому що вони випадають, коли дорослі зуби під ними штовхають їх вгору. Термін листяний використовується для дерев, які восени втрачають листя.

Зуби

Зуби ріжуться їжа. Передні зуби - це різці. Їх нарізають і нарізають. Верхні і нижні різці працюють як ножиці. Вони вищипують укуси бутерброда. По сторонам рота розташовані гострі загострені іклі зуби. Їх називають собачими зубами, тому що вони схожі на великі загострені зуби собаки. Ці зуби можуть гризти м'ясо від кісток, як при вживанні курки. За іклами знаходяться бікуспіди, а потім моляри. Бікуспіди і моляри розчавлюють і подрібнюють те, що відкушують різці і ікла. Бікуспіди мають дві стулки або поверхні шліфувальної машини. Молярів у них більше.

знання

Чи можете ви сказати, які продукти їдять різні тварини, дивлячись на зуби? Опишіть деякі відмінності між зубами тварин і тим, як вони відповідають дієтам цих тварин.

Повернемося до подорожі. Ваша капсула все ще знаходиться в роті. Звуки дроблення і подрібнення тепер голосніше. Ваша капсула знаходиться поруч з плоскими верхівками молярів, шліфуючи. Моляри розчавити і подрібнити. Слово моляр - це ще одна назва млинного круга, який подрібнює зерно до борошна. Помідор, хліб та салат перетворюються на м'якоть, як ви спостерігаєте.

слинні залози

Тепер ви включаєте прожектор, щоб побачити одну з слизових рухомих стін біля другого верхнього моляра. Ви можете побачити дірку. Час від часу отвір бризкає, як обприскувач лобового скла. Сік б'є об стінку вашої капсули. Ви протягуєте руку і збираєте частину цього соку, яким, як можна здогадатися, є слиною.

знання

Зір або запах гарної їжі можуть змусити вас слиновиділити. Ще одна умова, яка змушує вас слиновиділити, - це нудота, наприклад, коли ви отримуєте морську хворобу. Яку роль, на вашу думку, може зіграти слина, коли вас нудить?

Слина з слинної залози містить фермент, званий амілазою. Фермент - це білок в клітині, який впливає на хімічні реакції. Амілаза - це фермент в слині, який розщеплює крохмаль на цукор. Ви можете спробувати, коли амілаза спрацювала в роті, якщо жувати содовий крекер протягом 5 хвилин, тому що крекер починає солодко на смак.

Крохмаль в крекері дійсно є довгою молекулою - низкою молекул цукру. Ваші солодкі смакові рецептори не можуть скуштувати всю довгу молекулу. Смакувати цукор можна тільки тоді, коли крохмаль розбитий на більш дрібні шматочки. Фермент амілаза розриває довгу ланцюжок крохмалю на більш дрібні шматочки, деякі з яких мають всього 2-цукрові одиниці.

З цього спостереження ви бачите, що перетравлення крохмалю починається в роті, оскільки амілаза розриває ланцюги крохмалю на більш короткі шматки. Короткі подвійні одиниці - мальтоза. Пізніше інший фермент розпадає подвійні одиниці, звані мальтозою, щоб зробити одиниці глюкози.

Малюнок 3.7 На цій ілюстрації показаний процес перетравлення крохмалю амілазою. Амілаза розриває ланцюг в точках, показаних ножицями.

Активність 3-1: Травний фермент у дії

Вступ

У цій діяльності ви спостерігаєте результат ферментної дії лактази на лактозу, яка є цукром, що міститься в молоці.

Матеріали на команду:

• Молоко, звичайне і без лактози
• Тест-смужки на глюкозу (4)
• Лактаза таблетки (2)
• Дві маленькі мензурки
• Малярський скотч
• Звіт про діяльність

Порядок дій

Крок 1 Використовуйте малярську стрічку, щоб позначити одну склянку #1. Налийте невелику кількість звичайного молока в склянку з маркуванням #1.

Крок 2 Використовуйте малярську стрічку, щоб позначити другу склянку #2. Налийте невелику кількість молока без лактози в склянку з маркуванням #2.

Крок 3 Протестуйте молоко в кожній склянці на наявність глюкози за допомогою смужок глюкози. Запишіть результати, які ви спостерігаєте, у звіті про активність.

Крок 4 Розбийте 2 таблетки лактази і помістіть по одній в кожну склянку. Перемішати.

Крок 5 Протестуйте молоко в мензурках за допомогою тест-смужки на глюкозу. Запишіть результати, які ви спостерігаєте, у звіті про активність.

Карта травного тракту - Частина II

Ферменти

У активності 3-1 ви спостерігали дію травного ферменту. Але що таке ферменти? Ферменти - це білки. Їм часто потрібна допомога вітамінів або мінералів, щоб виконати свою роботу. Кожен раз, коли енергія вивільняється в організмі, необхідний фермент, який допомагає вивільнити енергію. Всякий раз, коли молекула змінюється, робиться більшою або меншою, фермент працює. У вашому організмі є тисячі різних ферментів, і кожен має певну роботу. Вони мають довгі імена, які закінчуються на ase. Їх назви можуть підказати, звідки береться фермент і що він робить. Наприклад, слинна амілаза надходить із слинних залоз і перетравлює крохмальну амілазу.

Ти знав?

Ваші слинні залози роблять близько 4 чашок слини в день. Слина складається приблизно з 99% води. Решта включає різні хімічні речовини, такі як ферменти, які допомагають травленню. Слина зберігає рот і горло вологими, допомагає їжі легко ковзати по горлу, допомагає теплу або прохолодну їжу в міру необхідності і запускає процес травлення. Ви коли-небудь помічали, що кислі або сухі продукти змушують вас виробляти більше слини?

Однією з функцій ферментів є розщеплення молекул їжі і вивільнення енергії в організмі. Якби вся енергія в їжі була вивільнена відразу, у нас би вибух. Наприклад, енергії в шматочку помадного пирога може бути достатньо енергії, щоб підняти 100-фунтове тіло людини до 117° F. ця температура вб'є людину, якби це сталося відразу. Ферменти дозволяють вашому тілу руйнувати речі по одному маленькому шматочку за раз. Ферменти також дозволяють затримувати енергію в їжі, щоб робити речі, які є більш корисними, ніж просто розігрів. Хіміки стверджують, що ферменти є каталізаторами. Каталізатори дозволяють хімічним реакціям відбуватися легше, ніж без каталізатора. Крім того, ферменти та каталізатори не витрачаються реакціями, які вони допомагають викликати. Ось чому один невеликий фермент може працювати знову і знову, розщеплюючи крохмалі на прості цукру, наприклад. Організму не потрібні величезні слинні залози, тому що трохи ферменту може пройти довгий шлях у розщепленні всього крохмалю, який ви їсте. Ви робите близько літра слини щодня, і більша частина цього - вода.

Ти знав?

Задуха трапляється, коли їжа застряє і блокує дихальні шляхи, замість того, щоб спускатися по стравоходу. Задихається людина не може розмовляти, тому що їжа блокує голосові зв'язки. Людина не може дихати, тому що їжа перекриває дихальні шляхи. Отримайте негайну невідкладну медичну допомогу, оскільки легені людини втрачають кисень до крові. Коли людина намагається дихати, зусилля дихати може спричинити сильніше всмоктування їжі, ще більше перекриваючи дихальні шляхи людини. Навчена людина може виконувати маневр Геймліха (також званий маневром перешкоди дихальних шляхів). Ця процедура використовує повітря, що залишився в легенях людини, щоб витіснити об'єкт, що блокує дихальні шляхи. Ви можете навчатися виконувати маневр Геймліха.

​​​​​​​

Малюнок 3.8 Стравохід розташований позаду серця і легенів. Він з'єднує рот зі шлунком.

стравохід

Повернемося до подорожі. Ваша капсула проковтнута, і ви починаєте їздити на американських гірках. Стравохід - це трубка, що йде від горла до шлунка, прямо вниз. Як бачите, він йде позаду трахеї, серця та легенів і через діафрагму. Трубка закрита, коли вона не ковтає або не піднімає газ.

Ковтання

Коли починається ковтання, ваша капсула знаходиться в центрі язика. Ваш датчик тиску, або манометр, піднімається вгору, коли капсула стискається язиком до даху рота. Капсула ковзає до задньої частини рота. М'яка частина даху рота закриває прохід з носа. Ця дія утримує тиск ковтання від проштовхування їжі в порожнини носа. Клапоть під назвою надгортанник розташовується над отвором дихальних шляхів. У міру початку ковтання надгортанник закривається, щоб перекрити дихальні шляхи. Бульбашки повітря оточують вас, коли ви спостерігаєте, як надгортанник закривається над отвором, де повітря потрапляє у вашу трахею. Дихання повинно припинитися на кілька секунд, щоб відбулося ковтання. Коли ваша капсула ковзає повз отвір дихальних шляхів, величезний отвір відкривається вгору. Капсула ковзає через отвір. Ваша капсула тепер знаходиться в стравоході позаду трахеї. Ваш манометр все ще зчитує високий тиск.

Малюнок 3.9 Не забудьте зробити вигляд, що ви перебуваєте в капсулі, що рухається по стравоходу до шлунка.

Ти знав?

У вас багато сфінктерів в шлунково-кишковому тракті, які контролюють рух їжі через харчову трубку. М'язи виконують роботу сфінктерів. Зробіть кільце вказівним і великим пальцем. Стисніть вказівний палець, щоб кільце стало все менше і менше. Ось так працює сфінктер.

Стравохід схожий на темний, гнучкий гумовий тунель, який дозволяє вашій капсулі рухатися вниз, а потім закривається позаду вас. Насправді, закриття стравоходу позаду вас продовжує штовхати вас вниз. Кінець стравоходу - шлунок. Ваш манометр читає дуже велике число, перш ніж вискочити з стравоходу в шлунок. Бар'єр тиску, який ви щойно пройшли, називається нижнім стравохідним сфінктером. Сфінктер - це м'язовий клапан. Цей тримає те, що знаходиться в шлунку з стравоходу. Він робить це, стискаючи прохід закритий весь час, за винятком випадків, коли потрібно пройти трохи проковтнутої їжі.

Шлунок

Тепер ви опиняєтеся всередині шлунка. Ваша капсула лежить в колючий, густий хімус. Хімус - це напіврідка суміш травних соків і частково перетравленої їжі в шлунку. Ви все ще можете побачити шматочки салату, помідорів і хліба, але зараз вони менші. Ваш манометр зчитує нижчий тиск, ніж у стравоході. Зараз тиск менше, тому що шлунок легко розтягується, коли їжа надходить зверху. Ваш кислотний датчик тепер реєструє високий рівень. Чому у вашому шлунку є кислота?

міні активність

Наступна посилання демонструє процеси, що відбуваються в шлунку.

Шлункова кислота

Кислота допомагає шлунку розщеплювати їжу на більш дрібні шматочки. Шлункова стінка утримує цю кислоту від руйнування та перетравлення решти тіла. Стінка шлунка також повинна бути захищена від цієї кислоти. Клітини в слизовій оболонці шлунка виділяють слизьку речовину, звану слизом. Слиз захищає стінку шлунка від кислоти в хімусі. Якщо слизова оболонка пошкоджена, кислота може з'їдати тканини шлунка, викликаючи судоми та біль. Ви чули про виразку шлунка? Виразки - це ділянки, де пошкоджена стінка шлунка. Іноді виразки шлунка кровоточать, і кров змішується з хімусом у вашому шлунку. Коли гемоглобін в цій крові змішується і вступає в реакцію зі шлунковою кислотою, він стає темно-коричневим або чорним. Кожен, хто має чорний, липкий кал, схожий на олію або дьоготь, повинен звернутися до лікаря, оскільки чорний кал може означати кровотечу шлунка або виразку шлунка. Виразки найчастіше викликані бактеріальними інфекціями, але вони можуть бути обумовлені надмірною секрецією шлункових кислот, що виникає, коли люди напружені або стурбовані або вживають протизапальні препарати. Куріння, стрес, алкоголь, кава (як звичайна, так і без кофеїну), аспірин або кофеїн можуть пошкодити захист шлунка і викликати кровоточиві виразки. Виразки зазвичай можна лікувати комбінацією антибіотиків, препаратів, що нейтралізують шлункову кислоту, і увагою до певних факторів способу життя. Людям з виразками потрібно навчитися жити, не викликаючи більше кровотеч. Це означає, що вони повинні змінити те, як вони живуть, їдять і реагувати на стрес. Стрес змушує ваш шлунок виробляти більше кислоти і може дати вам печію. Печія викликана, коли нижній сфінктер стравоходу не перешкоджає потраплянню шлункової кислоти в стравохід. Резервне копіювання кислоти в стравохід викликає відчуття печіння в стравоході. Печія може бути викликана надмірною їжею, носінням тісного одягу, зміною положення або дефектом сфінктера.

Малюнок 3.10 Це осторонь вид шлунка. Ось ви всередині вашої капсули. Ваше плавання тепер взяло вас з стравоходу в море хімусу в шлунку.

написання журналу

Подумайте про те, як ви себе почуваєте, коли перебуваєте в стресі. Як почувається ваш живіт? Поясніть, як ви думаєте, виразка може бути викликана людиною, яка перебуває під великим стресом. Опишіть кілька способів, якими ви могли б боротися зі стресом у своєму житті, щоб залишити вас почуттям спокою, а не засмучуватися.

Шлункова кислота також допомагає захистити вас від вторгнення організмів. Неможливо було б не з'їсти деякі мікроби разом з їжею. Однак більшість мікробів гинуть шлунковою кислотою.

перетравлення білка

Тепер повернемося до подорожі. Бутерброд продовжує розбиватися в шлунку. Ваша капсула болить навколо в шлунку в суспензії їжі та травних соків, які називаються хімусом. Травні соки - це кислота, ферменти та слиз, які вироблялися клітинами в стінці шлунка. Ферменти, що виробляються шлунком, починають розщеплювати білок у беконі, салаті та помідорах. Шлунковий фермент пепсин починає перетравлювати білки шляхом розриву довгих білкових ланцюгів на більш короткі шматки. Коли вони розбиті, коротші шматки штовхаються навколо в хімусі з усім іншим. Далі в харчовій трубці інші ферменти розбивають більш короткі ланцюги на окремі амінокислоти, які є будівельними блоками білків.

Малюнок 3.11 Ферменти в шлунку розщеплюють білок (довгий ланцюжок амінокислот) на дрібні ланцюжки амінокислот.

Ти знав?

Що таке відрижка? Ваш шлунок збивається навколо хімусу шлунка, змішуючи кислоту та ферменти з їжею, щоб продовжувати травлення. З хімусу виділяються бульбашки газу. Цей газ - повітря, який проковтнув під час їжі. Коли міхур над хімусом стає більшим, він штовхає на сфінктер внизу стравоходу. Іноді сфінктер пропускає частину газу вгору по стравоходу. Коли газ піде вгору, ти відригаєш. Відрижки можуть бути смердючими залежно від того, що ви їли і що шлункова кислота зробила з тим, що ви їли. Ввічливо покласти руку на рот при відрижці.

Перистальтика

Їжа рухається через ваш шлунково-кишковий тракт у процесі, який називається перистальтикою. Вся харчова трубка має в своїх стінках шари м'язової тканини. Коли стінки м'язів здавлюють трубку, трубка стає вужчою або коротшою. М'язи стискаються послідовно уздовж трубки, тому їжа в вашій харчовій трубці повинна рухатися в одному напрямку. У шлунку м'язи стінки збивають їжу, щоб розбити її на більш дрібні шматочки і змішати хімус. Стискання м'язів діють як кільця скорочення, які рухаються від кінця рота до анального кінця харчової трубки, один за іншим послідовно. Це здавлювання м'язів переміщує хімус від шлунка до заднього проходу по харчовій трубці. У діяльності 4-1 ваші пальці будуть діяти як ці м'язи, щоб переміщати їжу через довгу трубку.

Входження в тонку кишку

Ваша капсула залишає шлунок, стискаючи через воротар. Цей м'язовий сфінктер тримає хімус у вашому шлунку досить довго, щоб травлення почало розривати довгі ланцюги білка на менші. Пілорус утримує кислотний хімус від виходу зі шлунка занадто швидко. Тепер ваша капсула потрапляє в тонкий кишечник, де відбувається більша частина травлення та всмоктування поживних речовин. Що відбувається з усією шлунковою кислотою у вашому хімусі? Які хімічні речовини розщеплюють їжу в тонкому кишечнику? Ви дізнаєтесь про це в наступному розділі.

Переглянути питання

1. Три основні компоненти їжі, які потребують перетравлення, - це вуглеводи, жири та білки. Як відбувається переварювання цих трьох компонентів подібним і/або різним, поки вони не досягнуть воротаря?
2. Чому важливо ретельно пережовувати їжу?
3. Яку роль відіграють ферменти в травленні? Включіть два приклади ферментів. Поясніть, де виробляється кожен фермент, де кожен робить свою роботу, і що він робить.
4. Що рухає їжу по харчовій трубці? Поясніть, що змушує їжу рухатися в правильному напрямку.