מערכת העיכול באדם
מסע המזון מהפה ועד ההפרשה
צינור עיכול ארוך
מערכת העיכול כקו פירוק
דמיינו קו ייצור במפעל - אבל הפוך. במקום להרכיב מוצר, הקו מפרק אותו. זה בדיוק מה שמערכת העיכול עושה:
כנסו כריך שלם ← התחנה הראשונה (הפה) חותכת אותו לחתיכות ← התחנה הבאה (הקיבה) ממיסה ומערבבת ← התחנה הסופית (המעי הדק) מפרקת הכול לחלקיקים זעירים ושולחת אותם למחסן (הדם).
הפסולת שלא ניתן להשתמש בה? יוצאת דרך דלת האחורית של המפעל.
איברי מערכת העיכול
מסע המזון בצינור העיכול
| איבר | עיכול מכני | עיכול כימי | אנזים/מיץ |
|---|---|---|---|
| פה | לעיסה, ריסוק ע"י שיניים | פירוק עמילן | עמילאז (ברוק) |
| וושט | גלישת מזון (פריסטלטיקה) | אין | - |
| קיבה | לישה ע"י דפנות שריריות | פירוק חלבונים | פפסין + HCl |
| מעי דק | ערבוב | פירוק כל סוגי המזון + ספיגה | אנזימי לבלב + מרה |
| מעי גס | - | ספיגת מים ומלחים | - |
| פי הטבעת | - | - | הפרשת פסולת |
* העיכול הכימי העיקרי והספיגה מתרחשים במעי הדק
מה קורה לכריך בכל תחנה?
מסע הכריך - מהפה לתא
בפה (30 שניות)
השיניים חותכות ומרסקות את הכריך. הרוק מרטיב ומתחיל לפרק את העמילן שבלחם. הלשון מגלגלת הכול לכדור ובולעים.
בוושט (10 שניות)
פריסטלטיקה דוחפת את כדור המזון לקיבה. זה עובד גם אם אתם עומדים על הראש!
בקיבה (2-4 שעות)
חומצת מלח חזקה (pH 2!) הורגת חיידקים. פפסין מפרק את החלבון שבגבינה ובחזה עוף. דפנות שריריות לשות הכול למחית.
במעי הדק (4-6 שעות)
אנזימי לבלב מפרקים הכול - עמילן, חלבונים ושומנים. המרה מתחלבת שומנים. מולקולות קטנות נספגות לדם דרך הסיסים.
במעי הגס (12-36 שעות)
מים ומלחים נספגים. חיידקים מפרקים סיבים. השאריות מתעצבות לצואה.
בתאים (רגע ההגעה)
גלוקוז, חומצות אמינו וחומצות שומן - כולם הגיעו! התא משתמש בהם לאנרגיה (נשימה תאית) ולבנייה.
מסע המזון - סימולציה אינטראקטיבית
פס ייצור המזון - סדר האיברים
←←
←
בלוטות עזר
בלוטות הרוק
מפרישות רוק המכיל עמילאז.
מתחיל את פירוק העמילן לסוכרים.
גם מרטיב את המזון ומקל על הבליעה.
כבד
מייצר מרה (מאוחסנת בכיס המרה).
מרה מתחלבת שומנים - מפרקת טיפות גדולות לקטנות.
הכבד גם מסנן רעלים מהדם.
לבלב
מפריש מיץ לבלב למעי הדק.
מכיל אנזימים לפירוק חלבונים, שומנים ופחמימות.
מפריש ביקרבונט שמסתיר את חומצת הקיבה.
הידעתם? חומצת הקיבה יכולה להמיס מתכת!
חומצת המלח (HCl) בקיבה חזקה כל כך (pH 1.5-2) שהיא יכולה להמיס להב סכין תוך מספר שעות! אז למה הקיבה לא מעכלת את עצמה? כי דופן הקיבה מכוסה בשכבת ריר עבה שמתחדשת כל 2 שבועות. השכבה הזו פועלת כמו שכבת צבע מגן על מתכת - מונעת מהחומצה לגעת ברקמה.
עיכול מכני מול עיכול כימי
שני סוגי עיכול
עיכול מכני
ריסוק פיזי של המזון לחתיכות קטנות
לא משנה את המבנה הכימי של המולקולות
מגדיל את שטח הפנים לפעולת האנזימים
דוגמה: לעיסה בפה, לישה בקיבה, פריסטלטיקה
עיכול כימי
פירוק מולקולות גדולות לקטנות ע"י אנזימים
משנה את המבנה הכימי
מייצר מולקולות שיכולות להיספג
דוגמה: עמילאז מפרק עמילן, פפסין מפרק חלבונים
אנזימי עיכול - ספציפיות
אנזימי העיכול העיקריים
| אנזים | מקום פעולה | מצע (מה מפרק) | תוצר (מה נוצר) | pH אופטימלי |
|---|---|---|---|---|
| עמילאז | פה + מעי דק | עמילן | מלטוז / גלוקוז | 7 (ניטרלי) |
| פפסין | קיבה | חלבונים | פפטידים קצרים | 2 (חומצי) |
| טריפסין | מעי דק | חלבונים | חומצות אמינו | 8 (בסיסי) |
| ליפאז | מעי דק | שומנים | גליצרול + חומצות שומן | 8 (בסיסי) |
* כל אנזים פעיל ב-pH ספציפי. שינוי ב-pH גורם לדנטורציה
מודל המפתח והמנעול
כל אנזים מתאים לסוג מזון ספציפי בלבד, כמו מפתח שמתאים רק למנעול אחד. לאתר הפעיל של האנזים צורה תלת-ממדית ייחודית שמתאימה רק למצע (מולקולת המזון) הספציפי שלו.
- עמילאז מפרק רק עמילן (לא חלבונים)
- פפסין מפרק רק חלבונים (לא שומנים)
- ליפאז מפרק רק שומנים (לא עמילן)
- שינוי בצורת האנזים (דנטורציה) = אובדן פעילות
פריסטלטיקה
כיצד המזון נע לאורך צינור העיכול?
פריסטלטיקה היא תנועת גלים של השרירים בדופן צינור העיכול. השרירים מתכווצים ומתרפים בגלים, ובכך דוחפים את המזון קדימה.
תנועה זו היא אוטומטית ואינה בשליטתנו. היא עובדת גם אם ניעמוד על הראש!
זו הסיבה שאסטרונאוטים יכולים לאכול בחלל - הפריסטלטיקה דוחפת את המזון גם ללא כוח כבידה.
פריסטלטיקה מאפשרת מעבר מזון מהפה ועד לקצה המעי, ללא קשר לכוח הכבידה.
מה קורה כשבולעים מסטיק?
שמעתם שמסטיק נשאר 7 שנים בבטן? זה מיתוס! אמנם הגוף לא יכול לעכל את בסיס הגומי של המסטיק (כי אין לנו אנזים מתאים), אבל הפריסטלטיקה דוחפת אותו הלאה כמו כל חומר שלא מתעכל. המסטיק פשוט יוצא עם הצואה תוך מספר ימים, בדיוק כמו סיבים תזונתיים או גרעיני עגבנייה.
כל איברי מערכת העיכול - במבט אחד
חלל הפה
לעיסה (מכני) + עמילאז ברוק (כימי). הלשון מגלגלת ובולעת.
וושט
צינור שרירי, 25 ס"מ. פריסטלטיקה מובילה מזון לקיבה.
קיבה
שק שרירי. HCl + פפסין. לישה ופירוק חלבונים.
מעי דק
6 מטר! עיכול כימי מלא + ספיגה דרך סיסים.
מעי גס
ספיגת מים ומלחים. חיידקים מייצרים ויטמינים.
פי הטבעת
אחסון זמני של צואה והפרשתה מהגוף.
טריק לזכירת סדר האיברים
כדי לזכור את סדר האיברים בצינור העיכול, השתמשו במשפט: "פועל וותיק קנה מדליה מגניבה":
- פ - פה
- ו - וושט
- ק - קיבה
- מד - מעי דק
- מג - מעי גס
- פ.ט. - פי הטבעת
שאלה לחשיבה
מדוע חשוב ללעוס היטב את המזון לפני הבליעה?
לעיסה טובה מפרקת את המזון לחתיכות קטנות (עיכול מכני), מה שמגדיל את שטח הפנים. ככל ששטח הפנים גדול יותר, האנזימים יכולים לפרק את המזון ביעילות ומהירות גבוהה יותר (העיכול הכימי מואץ). בנוסף, הרוק מערבב עם המזון ומתחיל את פירוק העמילן.
שאלה לחשיבה
לאדם שהוסר לו כיס המרה, יהיה קשה לעכל סוג מזון מסוים. איזה סוג ומדוע?
שומנים. כיס המרה מאחסן מרה שמתחלבת שומנים (מפרקת טיפות שומן גדולות לקטנות). ללא כיס המרה, המרה עדיין מיוצרת בכבד אך מגיעה למעי בכמויות קטנות ולא מרוכזות. כתוצאה, עיכול שומנים נפגע, ואכילת ארוחות שומניות עלולה לגרום לאי-נוחות.
שאלה לחשיבה
מדוע הלבלב מפריש ביקרבונט (חומר בסיסי) למעי הדק?
המזון שמגיע מהקיבה למעי הדק הוא חומצי מאוד (pH 2). אנזימי הלבלב (כמו טריפסין וליפאז) פועלים ב-pH בסיסי (8). הביקרבונט מסתיר את החומצה ויוצר סביבה בסיסית שמאפשרת לאנזימים לפעול. ללא ביקרבונט, האנזימים היו עוברים דנטורציה ולא היו מפרקים את המזון.
במערכת העיכול שלנו חיים כ-100 טריליון חיידקים - יותר מכל תאי הגוף שלנו! רובם במעי הגס.
- חיידקים אלו עוזרים בפירוק סיבים תזונתיים שאנחנו לא יכולים לעכל
- הם מייצרים ויטמינים (כגון ויטמין K ו-B12)
- הם מגנים מפני חיידקים מזיקים ע"י תחרות על משאבים
- המיקרוביום (אוכלוסיית החיידקים) מושפע מהתזונה שלנו