het spijsverteringsstelsel is een reeks holle organen die in een lange, draaiende buis van de mond naar de anus zijn verbonden (zie Figuur 1). In deze buis bevindt zich een slijmvlies genaamd het slijmvlies. In de mond, maag en dunne darm bevat het slijmvlies kleine klieren die sappen produceren om voedsel te helpen verteren.
twee vaste organen, de lever en de alvleesklier, produceren spijsverteringssappen die via kleine buisjes de darm bereiken. Daarnaast spelen Delen van andere orgaansystemen (bijvoorbeeld zenuwen en bloed) een belangrijke rol in het spijsverteringsstelsel.
Waarom is spijsvertering belangrijk
wanneer we brood, vlees en groenten eten, zijn ze niet in een vorm die het lichaam als voeding kan gebruiken. Ons eten en drinken moet worden veranderd in kleinere moleculen van voedingsstoffen voordat ze kunnen worden opgenomen in het bloed en vervoerd naar cellen door het hele lichaam. Spijsvertering is het proces waarbij voedsel en drank worden afgebroken in hun kleinste delen, zodat het lichaam ze kan gebruiken om cellen op te bouwen en te voeden en energie te leveren.
hoe wordt voedsel verteerd
de spijsvertering omvat het mengen van voedsel, de beweging ervan door het spijsverteringskanaal en de chemische afbraak van de grote moleculen van voedsel in kleinere moleculen. De spijsvertering begint in de mond, wanneer we kauwen en slikken, en wordt voltooid in de dunne darm. Het chemische proces varieert enigszins voor verschillende soorten voedsel.
Copyright 2015 IFFGD
beweging van voedsel door het systeem
de grote holle organen van het spijsverteringsstelsel bevatten spierweefsel waardoor hun wanden kunnen bewegen. De beweging van orgelwanden kan voedsel en vloeistof voortstuwen en kan de inhoud in elk orgel mengen.
typische beweging van de slokdarm, maag en darm wordt peristaltiek genoemd. De werking van de peristaltiek lijkt op een oceaangolf die door de spier beweegt.
de spier van het orgaan produceert een vernauwing en drijft dan het vernauwde deel langzaam over de lengte van het orgaan. Deze golven van vernauwing duwen het voedsel en de vloeistof voor hen door elk holle orgaan.
de eerste grote spierbeweging treedt op wanneer voedsel of vloeistof wordt ingeslikt. Hoewel we in staat zijn om te beginnen met slikken door keuze, zodra de zwaluw begint, wordt het onvrijwillig en verloopt onder de controle van de zenuwen.
de slokdarm is het orgaan waarin het ingeslikte voedsel wordt geduwd. Het verbindt de keel boven met de maag eronder. Op de kruising van de slokdarm en maag, is er een ringvormige klep sluiten van de doorgang tussen de twee organen. Echter, als het voedsel de gesloten ring nadert, ontspannen de omliggende spieren en laten het voedsel passeren.
het voedsel komt vervolgens in de maag, die drie mechanische taken te doen heeft. Eerst moet de maag het ingeslikte voedsel en de vloeistof opslaan. Dit vereist de spier van het bovenste deel van de maag om te ontspannen en grote hoeveelheden ingeslikt materiaal te accepteren.
de tweede taak bestaat erin het voedsel, de vloeistof en het spijsverteringssap dat door de maag wordt geproduceerd, door elkaar te mengen. Het onderste deel van de maag mengt deze materialen door zijn spierwerking. (Het mengsel wordt aangeduid als chyme.)
de derde taak van de maag is om de inhoud langzaam in de dunne darm te legen.
verschillende factoren beïnvloeden de lediging van de maag, waaronder de aard van het voedsel (voornamelijk het vet-en eiwitgehalte) en de mate van spierwerking van de ledige maag en het volgende orgaan dat de inhoud ontvangt (de dunne darm).
wanneer het voedsel in de dunne darm wordt verteerd en opgelost in de sappen uit de alvleesklier, lever en darm, wordt de inhoud van de darm gemengd en naar voren geduwd om verdere vertering mogelijk te maken.
ten slotte worden alle verteerde nutriënten door de darmwanden opgenomen. De afvalproducten van dit proces omvatten onverteerde delen van het voedsel, bekend als vezel, en oudere cellen die zijn vergoten uit het slijmvlies. Deze materialen worden voortgestuwd in de dikke darm, waar ze blijven, meestal voor een dag of twee, totdat de ontlasting worden verdreven door een stoelgang.
de dunne darm
het mengsel van voedsel, vloeistof en spijsverteringssap (chyme) dat op een gereguleerde gecontroleerde manier uit de maag overgaat, komt in de dunne darm/darm terecht. De gemiddelde totale lengte van de normale dunne darm bij volwassenen is ongeveer 7 meter / 22 voet. De dunne darm heeft 3 segmenten:
- het duodenum,
- het jejunum, en
- het ileum.
elk deel of elke sectie speelt een belangrijke rol bij de opname van voedingsstoffen.
twaalfvingerige darm-de chyme komt eerst in de twaalfvingerige darm terecht waar het wordt blootgesteld aan secreties die de spijsvertering bevorderen. De afscheidingen omvatten galzouten, enzymen, en bicarbonaat. De galzouten uit de lever helpen vetten en in vet oplosbare vitamines (vitamine A, D, E en K) te verteren. Pancreasenzymen helpen koolhydraten en vetten te verteren. Bicarbonaat uit de alvleesklier neutraliseert het zuur uit de maag.
jejunum-de chyme wordt dan verder naar beneden getransporteerd naar het tweede of middelste deel van de dunne darm, het jejunum. Voornamelijk in de eerste helft van het jejunum vindt de meerderheid (ongeveer 90%) van de opname van voedingsstoffen plaats waarbij eiwitten, koolhydraten, vitaminen en mineralen betrokken zijn.
Ileum-het ileum is het laatste deel van de dunne darm en leidt naar de dikke darm of dikke darm. Het ileum absorbeert voornamelijk water, galzouten en vitamine B12.
de ileocecale klep is een eenrichtingsklep tussen het ileum en de blindedarm, het eerste deel van de dikke darm. Deze klep helpt de doorgang van de inhoud in de dikke darm te regelen en verhoogt de contacttijd van voedingsstoffen en elektrolyten (essentiële mineralen) met de dunne darm. Het voorkomt ook back-flow (reflux) van de dikke darm tot in het ileum, en helpt de beweging van bacteriën uit de dikke darm tot in de dunne darm te minimaliseren.
de dikke darm of dikke darm
de primaire functie van de dikke darm of dikke darm is het absorberen van vloeistoffen en elektrolyten, met name natrium en kalium, en het omzetten van de resterende luminale inhoud in meer vaste ontlasting.
de dikke darm absorbeert gemiddeld 1-1, 5 liter (ongeveer 1-1, 5 liter) vloeistof per dag en heeft een capaciteit om de vochtabsorptie aan te passen aan maar liefst 5 liter/liter per dag indien nodig.
een andere functie van de dikke darm is het afbreken (fermenteren) van voedingsvezels om korte vetzuurketens te produceren – stoffen die kunnen worden opgenomen en voor extra voeding zorgen.
het eerste deel van de dikke darm, de blindedarm, heeft de vorm van een zakje en is het opslaggebied voor de inhoud die uit het ileum komt. Het tweede deel is de opgaande dikke darm, waar vloeistoffen worden geabsorbeerd en waar sommige ontlasting vorming begint.
productie van spijsverteringssappen
de klieren die als eerste werken bevinden zich in de mond – de speekselklieren. Speeksel geproduceerd door deze klieren bevat een enzym dat begint te verteren het zetmeel uit voedsel in kleinere moleculen.
de volgende set spijsverteringsklieren bevindt zich in de maagwand. Ze produceren maagzuur en een enzym dat eiwitten verteert. Een van de onopgeloste puzzels van het spijsverteringsstelsel is waarom het zure sap van de maag het weefsel van de maag zelf niet oplost. Bij de meeste mensen is het maagslijmvlies in staat om het sap te weerstaan, hoewel voedsel en andere weefsels van het lichaam dat niet kunnen.
nadat de maag het voedsel en het sapmengsel in de dunne darm heeft geleegd, mengen de sappen van twee andere spijsverteringsorganen zich met het voedsel om het spijsverteringsproces voort te zetten.
een van deze organen is de alvleesklier. Het produceert een sap dat een breed scala aan enzymen bevat om koolhydraten, vet en eiwitten in voedsel af te breken. Andere enzymen die actief zijn in het proces komen uit klieren in de wand van de darm of zelfs een deel van die Wand.
de lever produceert nog een andere spijsverteringssap-gal. De gal wordt tussen de maaltijden in de galblaas opgeslagen. Bij etenstijd wordt het uit de galblaas in de galwegen geperst om de darm te bereiken en te mengen met het vet in ons voedsel.
de galzuren lossen het vet op in de waterige inhoud van de darm, net als detergenten die vet uit een koekenpan oplossen. Nadat het vet is opgelost, wordt het verteerd door enzymen uit de alvleesklier en het slijmvlies van de darm.
absorptie en Transport van voedingsstoffen
verteerde moleculen van voedsel, evenals water en mineralen uit de voeding, worden geabsorbeerd uit de holte van de bovenste dunne darm. De meeste geabsorbeerde materialen kruisen het slijmvlies in het bloed en worden in de bloedbaan naar andere delen van het lichaam voor opslag of verdere chemische verandering uitgevoerd. Zoals reeds opgemerkt, dit deel van het proces varieert met verschillende soorten voedingsstoffen.
koolhydraten
het wordt aanbevolen dat ongeveer 55 tot 60% van de totale dagelijkse calorieën uit koolhydraten komt. Sommige van onze meest voorkomende voedingsmiddelen bevatten meestal koolhydraten. Voorbeelden zijn brood, aardappelen, peulvruchten, rijst, spaghetti, fruit en groenten. Veel van deze voedingsmiddelen bevatten zowel zetmeel als vezels.
de verteerbare koolhydraten worden door enzymen in het speeksel, het sap van de alvleesklier en het slijmvlies van de dunne darm in eenvoudigere moleculen afgebroken.
zetmeel wordt in twee stappen verteerd: eerst breekt een enzym in het speeksel en pancreassap het zetmeel in moleculen die maltose worden genoemd; vervolgens splitst een enzym in het slijmvlies van de dunne darm (maltase) de maltose in glucosemoleculen die in het bloed kunnen worden opgenomen.
Glucose wordt via de bloedbaan naar de lever gevoerd, waar het wordt opgeslagen of gebruikt om energie te leveren voor het werk van het lichaam.
tafelsuiker is een ander koolhydraat dat verteerd moet worden om bruikbaar te zijn. Een enzym in het slijmvlies van de dunne darm verteert tafelsuiker in glucose en fructose, die elk vanuit de darmholte in het bloed kunnen worden opgenomen. Melk bevat nog een ander type suiker, lactose, die wordt omgezet in absorbeerbare moleculen door een enzym genaamd lactase, ook gevonden in de darmwand.
eiwit
voedingsmiddelen zoals vlees, eieren en bonen bestaan uit gigantische eiwitmoleculen die door enzymen moeten worden verteerd voordat ze kunnen worden gebruikt om lichaamsweefsels op te bouwen en te herstellen. Een enzym in het sap van de maag begint de vertering van ingeslikte eiwitten.
verdere vertering van het eiwit wordt voltooid in de dunne darm. Hier, verschillende enzymen uit het pancreas sap en het slijmvlies van de darm uitvoeren van de afbraak van enorme eiwitmoleculen in kleine moleculen genaamd aminozuren. Deze kleine moleculen kunnen vanuit de holte van de dunne darm in het bloed worden geabsorbeerd en vervolgens naar alle delen van het lichaam worden vervoerd om de wanden en andere delen van cellen te bouwen.
vetten
vetmoleculen zijn een rijke energiebron voor het lichaam. De eerste stap in de vertering van een vet zoals boter is om het op te lossen in het waterige gehalte van de darmholte.
de door de lever geproduceerde galzuren fungeren als natuurlijke detergenten om vet in water op te lossen en de enzymen in staat te stellen de grote vetmoleculen in kleinere moleculen te breken, waarvan sommige vetzuren en cholesterol zijn. De galzuren combineren met de vetzuren en cholesterol en helpen deze moleculen om zich in de cellen van het slijmvlies te verplaatsen.
in deze cellen worden de kleine moleculen terug gevormd tot grote moleculen, waarvan de meeste overgaan in vaten (lymphatics genoemd) in de buurt van de darm. Deze kleine vaten dragen het gereformeerde vet naar de aderen van de borst, en het bloed draagt het vet naar opslagdepots in verschillende delen van het lichaam.
vitaminen
een ander essentieel deel van ons voedsel dat wordt opgenomen uit de dunne darm is de klasse van chemicaliën die we vitaminen noemen. De twee verschillende soorten vitaminen worden ingedeeld naar de vloeistof waarin ze kunnen worden opgelost: in water oplosbare vitaminen (Alle B-vitaminen en vitamine C) en in vet oplosbare vitaminen (vitamine A, D, E en K).
Water en zout. Het grootste deel van het materiaal geabsorbeerd uit de holte van de dunne darm is water waarin zout is opgelost. Het zout en het water komen van het voedsel en de vloeistof die we slikken en de sappen die door de vele spijsverteringsklieren worden afgescheiden.
Hoe wordt het spijsverteringsproces gecontroleerd?
Hormoonregulatoren
een fascinerend kenmerk van het spijsverteringsstelsel is dat het zijn eigen regulatoren bevat. De belangrijkste hormonen die de functies van het spijsverteringsstelsel controleren worden geproduceerd en vrijgegeven door cellen in het slijmvlies van de maag en dunne darm.
deze hormonen komen vrij in het bloed van het spijsverteringskanaal, reizen terug naar het hart en door de slagaders en keren terug naar het spijsverteringsstelsel, waar ze spijsverteringssappen stimuleren en orgaanbewegingen veroorzaken.
de hormonen die de spijsvertering controleren zijn gastrine, secretine en cholecystokinine (CCK)):
- gastrine zorgt ervoor dat de maag een zuur produceert voor het oplossen en verteren van sommige voedingsmiddelen. Het is ook noodzakelijk voor de normale groei van het slijmvlies van de maag, dunne darm en dikke darm.
- secretine zorgt ervoor dat de alvleesklier een spijsverteringssap uitstuurt dat rijk is aan bicarbonaat. Het stimuleert de maag om pepsine aan te maken, een enzym dat eiwitten verteert, en het stimuleert ook de lever om gal te produceren.
- CCK zorgt ervoor dat de alvleesklier groeit en de enzymen van pancreassap produceert, en het zorgt ervoor dat de galblaas ledigt.
extra hormonen in het spijsverteringsstelsel reguleren de eetlust:
- Ghrelin wordt geproduceerd in de maag en de bovenste darm bij afwezigheid van voedsel in het spijsverteringsstelsel en bevordert eetlust.
- Peptide YY wordt geproduceerd in het maagdarmkanaal als reactie op een maaltijd in het systeem en remt de eetlust.
beide hormonen werken op de hersenen om de inname van voedsel voor energie te helpen reguleren.
Zenuwregulatoren
twee typen zenuwen helpen de werking van het spijsverteringsstelsel te controleren – extrinsieke en intrinsieke zenuwen.
extrinsieke zenuwen komen naar de spijsverteringsorganen vanuit het onbewuste deel van de hersenen of vanuit het ruggenmerg. Ze geven acetylcholine en adrenaline vrij. Acetylcholine zorgt ervoor dat de spieren van de spijsverteringsorganen met meer kracht knijpen en de “duw” van voedsel en sap door het spijsverteringskanaal verhogen. Acetylcholine zorgt er ook voor dat de maag en alvleesklier meer spijsverteringssap produceren. Adrenaline ontspant de spier van de maag en darm en vermindert de bloedstroom naar deze organen.
nog belangrijker zijn echter de intrinsieke (inwendige) zenuwen, die een zeer dicht netwerk vormen ingebed in de wanden van de slokdarm, maag, dunne darm en dikke darm. De intrinsieke zenuwen worden geactiveerd wanneer de wanden van de holle organen worden uitgerekt door voedsel. Ze geven veel verschillende stoffen vrij die de beweging van voedsel en de productie van sappen door de spijsverteringsorganen versnellen of vertragen.