Sindirim Nedir? Sindirim Sistemi Nasıl Çalışır?

Sindirim, gıdaların mekanik ve enzimatik olarak parçalanarak, kan dolaşımınca emilebilecek maddelere dönüştürülmesi sürecidir. Gıda, emilmeden önce sindirilmesi gereken üç makro besin içerir: yağlar, karbonhidratlar ve proteinler. Sindirim süreci boyunca, bu makro besinler bağırsak epitelini geçebilecek ve vücutta kullanılmak üzere kan dolaşımına girebilecek moleküllere ayrılır.

Tüm canlı organizmalar hayatta kalmak için besin maddelerine ihtiyaç duyar. Bitkiler besin maddelerini köklerinden ve hücresel işlev için gerekli enerji moleküllerini fotosentez süreciyle elde edebilirken, hayvanlar besin maddelerini diğer organizmaları tüketerek elde ederler. Hücresel düzeyde, hayvan fonksiyonu için gerekli biyolojik moleküller amino asitler, lipid molekülleri, nükleotidler ve basit şekerlerdir. Ancak tüketilen gıdalar protein, yağ ve kompleks karbonhidratlardan oluşur. Hayvanların, bu makromolekülleri hücresel işlevlerini sürdürmek için gerekli olan basit moleküllere dönüştürmesi gerekir. İşte bu nedenle sindirim sisteminin işlevi, yediğiniz gıdaları parçalamak, besinlerini serbest bırakmak ve bu besinleri vücuda emmektir. İnce bağırsak, sindirimin çoğunun gerçekleştiği ve salınan besinlerin çoğunun kana veya lenflere emildiği sistemin ana aktörü olmasına rağmen, sindirim sistemi organlarının her biri bu sürece hayati bir katkıda bulunur.

Tüketilen gıdanın gerekli besin maddelerine dönüştürülmesi, sindirim ve emilimi içeren çok aşamalı bir süreçtir. Sindirim sırasında gıda parçacıkları daha küçük bileşenlere ayrılır ve bunlar daha sonra vücut tarafından emilir. Bu hem çiğneme gibi fiziksel yollarla hem de kimyasal yollarla gerçekleşir.

Tüm vücut sistemlerinde olduğu gibi sindirim sistemi de tek başına çalışmaz; vücudun diğer sistemleriyle işbirliği içinde çalışır. Örneğin, sindirim ve kardiyovasküler sistemler arasındaki karşılıklı ilişkiyi düşünün: Atardamarlar sindirim organlarına oksijen ve işlenmiş besin maddeleri sağlarken, toplardamarlar da sindirim sistemini boşaltır. Hepatik portal sistemi oluşturan bu bağırsak damarları benzersizdir; kanı doğrudan kalbe geri göndermezler. Aksine, bu kan karaciğere yönlendirilir ve burada kan kalbe geri dönmeden önce besin maddeleri işlenmek üzere boşaltılır. Aynı zamanda sindirim sistemi kalp kası ve damar dokusuna besin sağlayarak işleyişlerini destekler. Sindirim ve endokrin sistemlerinin karşılıklı ilişkisi de kritik önem taşır. Çeşitli endokrin bezlerinin yanı sıra pankreas, mide ve ince bağırsağın endokrin hücreleri tarafından salgılanan hormonlar, sindirim ve besin metabolizmasının kontrolüne katkıda bulunur. Sindirim sistemi de endokrin fonksiyonları besleyecek besinleri sağlar.

İnsan beslenmesindeki zorluklardan biri gıda alımı, depolanması ve enerji harcaması arasındaki dengeyi korumaktır. Aktivitede kullanılandan daha fazla gıda enerjisi alınması, fazlalığın yağ birikintileri şeklinde depolanmasına yol açar. Obezite ve bunun sonucunda ortaya çıkan tip 2 diyabet gibi hastalıklardaki artış, diyet ve beslenmenin sağlığın korunmasındaki rolünü anlamayı daha da önemli hale getirmektedir.

Sindirim Olayına Genel Bakış

Sindirim, iki ayrı süreci içeren bir katabolizma (yani "maddelerin parçalanması") şeklidir: mekanik sindirim ve kimyasal sindirim. Mekanik sindirim, gıda maddelerinin daha verimli bir şekilde kimyasal sindirime uğraması için fiziksel olarak daha küçük parçacıklara ayrılmasını içerir. Kimyasal sindirimin rolüyse, sindirim enzimleri tarafından yutulan bileşiklerin moleküler yapısını daha da bozarak kan dolaşımına emilebilecek bir forma dönüştürmektir. Etkili sindirim bu süreçlerin her ikisini de içerir ve mekanik sindirim veya kimyasal sindirimdeki kusurlar beslenme eksikliklerine ve gastrointestinal patolojilere yol açabilir.

Besin maddeleri, mineraller, vitaminler ve sıvılar gastrointestinal sistem (yani sindirim sistemi) yoluyla vücuda girer. Lipidler, proteinler ve kompleks karbonhidratlar, esas olarak ince bağırsakta küçük ve emilebilir birimlere ayrılır ("sindirim"). Vitaminler, mineraller ve su da dahil olmak üzere sindirim ürünleri mukozayı geçerek lenf veya kana karışır ("emilim"). 

Başlıca gıda makro besin maddelerinin sindirimi, çok sayıda sindirim enziminin etkisini içeren düzenli bir süreçtir. Tükürük ve dil bezlerinden gelen enzimler karbonhidratları ve yağları, mideden gelen enzimler proteinleri ve pankreasın ekzokrin bezlerinden gelen enzimler karbonhidratları, proteinleri, lipitleri, RNA'yı ve DNA'yı sindirir. Sindirim sürecine yardımcı olan diğer enzimler luminal membranlarda ve ince bağırsağı kaplayan hücrelerin sitoplazmasında bulunur. Enzimlerin etkisi mide tarafından salgılanan hidroklorik asit (HCl) ve karaciğerden gelen safra tarafından desteklenir.

İnce bağırsaklardaki mukozal hücrelere enterosit denir. İnce bağırsaklarda, apikal yüzeylerini kaplayan çok sayıda mikrovillustan oluşan bir fırça sınırına sahiptirler. Bu sınır enzimler açısından zengindir. Luminal tarafı nötral ve amino şekerler bakımından zengin bir tabaka olan glikokaliks ile kaplıdır. Mukozal hücrelerin membranları karbonhidratları ve peptidleri hidrolize eden glikoprotein enzimleri içerir ve glikokaliks kısmen bu glikoproteinlerin bağırsak lümenine uzanan karbonhidrat kısmından oluşur. Fırça sınırını ve glikokaliksi takiben, biyolojik membrana bitişik tabakaya benzer, karıştırılmamış bir tabaka bulunur. Solütler mukozal hücrelere ulaşmak için bu tabaka boyunca difüze olmalıdır. Hücrelerin üzerindeki mukoza tabakası da difüzyon için önemli bir bariyer oluşturmaya devam eder. Çoğu madde bağırsaklarda lümenden enterositlere ve daha sonra enterositlerden interstisyel sıvılara geçer.

Sindirim Sistemi Hangi Organlardan Oluşur?

Sindirim sistemini anlamanın en kolay yolu, organlarını iki ana kategoriye ayırmaktır.^[5] İlk grup "sindirim kanalını oluşturan organlar"dır. İkinci gruptaysa "yardımcı sindirim organları" bulunur ve yiyeceklerin parçalanmasını ve besin maddelerinin vücuda alımını düzenlemek için kritik öneme sahiptir. Yardımcı sindirim organları, adlarına rağmen, sindirim sisteminin işlevi için kritik öneme sahiptir.

Sindirim Kanalı Organları

Gastrointestinal (GI) kanal, yaşam boyunca yaklaşık 8 metre uzunluğunda (ölüm sonucunda düz kas tonusu kaybedildikten sonra ölçüldüğündeyse neredeyse 11 metreye ulaşan), tek yönlü bir tüptür. Sindirim kanalı organlarının ana işlevi vücudu beslemektir. Bu tüp ağızda başlar ve anüste sonlanır. Bu iki nokta arasında kanal, vücudun işlevsel ihtiyaçlarına uyacak şekilde yutak, yemek borusu, mide, ince ve kalın bağırsaklar olarak çeşitli organlara dönüşür. Hem ağız hem de anüs dış ortama açıktır; bu nedenle sindirim kanalı içindeki gıda ve atıklar, teknik olarak vücudun dışında kabul edilir (yani sindirim kanalı, vücudumuzun içinden geçen ve vücut hacmimizi yaran bir tünel gibidir. Gıdalardaki besinler yalnızca emilim süreciyle vücudun "iç boşluğuna" girer ve onu besler.

Ağız ve Ağız Boşluğu

Hem fiziksel hem de kimyasal sindirim, gıdanın sindirim sistemine giriş noktası olan ağızda veya ağız boşluğunda başlar. Ağız, dudaklarla başlar: Dudaklar, ağız girişini belirler ve yanaklarla birlikte etkili çiğneme için yiyeceklerin dişler arasında tutulmasına yardımcı olur. Aynı zamanda sıcaklık ve dokuya karşı da hassas olan dudaklar, gıdaların tüketime uygunluğunun değerlendirilmesinde önemli bir rol oynar.

Dudakların hemen arkasında dişler bulunur. İnsan dişleri kesici dişler, köpek dişleri, küçük azı dişleri ve azı dişleri olarak ayrılır ve her biri çiğneme sürecinde farklı roller için uzmanlaşmıştır. Kesici dişler yiyecekleri keser, köpek dişleri yırtar, azı ve küçük azı dişleri ise ezerek daha küçük, daha yönetilebilir parçalara ayırır. Çiğneme olarak bilinen bu süreç, gıdaların fiziksel olarak daha küçük parçacıklara ayrılması ve enzimlerin etki edebileceği yüzey alanının artırılması için gereklidir.

Dişlerin etrafını saran diş etleri (veya gingiva) dişlerin etrafındaki destekleyici ve koruyucu dokuyu sağlayarak dişlerin yerlerine sabitlenmesine yardımcı olur.

Ağız tabanında yer alan kaslı bir organ olan dil, oldukça esnek ve manevra kabiliyeti yüksektir. Yiyeceklerin tükürükle karıştırılmasına ve kolayca yutulabilecek bir bolus (çiğnenmiş yiyecek topu) oluşturulmasına yardımcı olur. Dil aynı zamanda tatlı, ekşi, tuzlu ve acı tatları algılayan tat tomurcuklarını içeren birincil bir tat alma organıdır ve sadece yiyeceklerin tadını çıkarmaya değil, aynı zamanda bozulmuş veya zararlı maddeleri tespit etmeye de yardımcı olur.

Ağzın üst kısmında "damak" (veya "ağız çatısı") bulunur. Bu bölge, iki kısma ayrılır: önde sert damak ve arkada yumuşak damak. Sert damak, çiğneme sırasında dilin yiyecekleri bastırdığı sert bir yüzey sağlarken, yumuşak damak yutma sırasında burun kanallarını kapatarak yiyeceklerin burun boşluğuna girmesini önler.

Tabii ki ağızdaki sindirimin en önemli parçası tükürüktür. Tükürük salgısı için ağızda birçok bez bir arada çalışır. Parotis, submandibular ve sublingual bezler olmak üzere üç ana tükürük bezi çiftinin yanı sıra, ağzı kaplayan çok sayıda küçük bez vardır. Bu bezler, bolus oluşumuna yardımcı olmak için yiyecekleri nemlendiren tükürük üretir. Tükürük, nişastayı daha basit şekerlere parçalayarak karbonhidratların kimyasal sindirimini başlatan amilaz enzimini içerir. Tükürük:

• Gıdayı nemlendiren ve gıdanın pH değerini tamponlayan mukus içerir.
• Antibakteriyel etkiye sahip lizozim de içerir.
• Amilaz adı verilen ve yiyeceklerdeki nişastaları maltoz adı verilen bir disakkarite dönüştürme sürecini başlatan bir enzim içerir.

Lipaz adı verilen bir başka enzimse dildeki hücreler tarafından yağları parçalamak için üretilir. Dişler ve tükürük tarafından sağlanan çiğneme ve ıslatma eylemi, yiyeceği bolus adı verilen, yutmaya hazır bir kütleye dönüştürür. Dil, bolusun ağızdan yutağa doğru hareket ettirilerek yutulmasına yardımcı olur. Yutak iki geçiş yoluna açılır: yemek borusu ve soluk borusu. Yemek borusu mideye, soluk borusu ise akciğerlere gider. Epiglot, yiyeceklerin akciğerlere girmesini önlemek için yutma sırasında trakeal açıklığı örten bir doku kapağıdır.

Özofagus (Yemek Borusu)

Yemek borusu, ağzı mideye bağlayan boru şeklinde bir organdır. Özofagus, sindirim sisteminde kritik bir ulaşım yolu olarak görev yapar ve yiyecekleri ağızdan mideye kanalize eder. Yetişkinlerde yaklaşık 20 cm uzunluğunda olan bu kaslı tüp, mukoza zarlarıyla kaplıdır ve sindirim sisteminin hayati bir bileşenidir.

Yapısal olarak yemek borusu, soluk borusunun (nefes borusu) arkasında ve omurganın önünde yer alır. Farinksten (boğazın arkası) başlar ve gastroözofageal kavşakta mideye bağlanmadan önce diyaframdan geçerek mideye kadar uzanır. Özofagus, işlevine katkıda bulunan çeşitli katmanlarla ayırt edilir:

• Mukoza: En içteki bu tabaka mukus salgılayan nemli bir dokudur ve yiyeceklerin düzgün geçişine yardımcı olur.
• Submukoza: Bu tabaka mukozayı destekleyen ve onu kas tabakasına bağlayan bağ dokusu, sinirler ve kan damarları içerir.
• Muscularis Externa: Düz kas liflerinden oluşan bu tabaka peristalsis sürecinin temelini oluşturur. İki kas tabakası vardır: bir iç dairesel tabaka ve bir dış uzunlamasına tabaka.
• Adventisya: Özofagusun en dış tabakasıdır ve özofagusu göğüs boşluğu içindeki komşu yapılara bağlayan bağ dokusundan oluşur.

Çiğnenmiş ve yumuşatılmış yiyecekler, yutulduktan sonra yemek borusundan geçer. Yemek borusunun düz kasları, yiyecekleri mideye doğru iten peristaltizme uğrar. Peristaltik dalga tek yönlüdür: gıdayı ağızdan mideye doğru hareket ettirir. Kusma refleksi dışında, tersine hareket mümkün değildir. Özofagusun peristaltik hareketi istemsiz bir reflekstir; yutma eylemine yanıt olarak gerçekleşir.

Sfinkter adı verilen halka benzeri kaslar, sindirim sisteminde kapakçıklar oluşturur. Gastro-özofageal sfinkter (veya kardiyak sfinkter) yemek borusunun mide ucunda yer alır. Yutkunmaya ve bol miktarda gıdanın uyguladığı basınca yanıt olarak bu sfinkter açılır ve bol miktarda gıda mideye girer. Yutma eylemi olmadığında bu sfinkter kapanır ve mide içeriğinin yemek borusundan yukarı çıkmasını engeller. Asit reflüsü veya "mide yanması", asidik sindirim suları yemek borusuna kaçtığında meydana gelir.

Mide

Mide, sindirim sisteminde merkezi bir rol oynar ve yiyecekler için geçici bir tutma ve işleme alanı olarak görev yapar. Mide asidi ve enzimleri kullanarak mekanik hareketleri kimyasal sindirimle birleştirir ve yiyecekleri kimya adı verilen yarı sıvı bir maddeye dönüştürür.

Karnın üst kısmında, diyaframın altında yer alan mide, bireyler arasında boyut ve şekil bakımından farklılık gösteren, ancak boşken tipik olarak yaklaşık bir yumruk büyüklüğünde olan kaslı, içi boş bir organdır. Yemekten sonra önemli ölçüde genişleyebilir. Midenin anatomisi birkaç farklı bölüm içerir:

• Kardia: Yiyeceklerin yemek borusundan girdiği üst bölüm.
• Fundus: Geçici bir depolama alanı olarak hizmet veren ve doldukça genişleyen üst kısım.
• Gövde: Sindirim enzimlerinin çoğunun salgılandığı ana, merkezi bölge.
• Antrum: Sindirim sürecinin tamamlandığı ve kimusun ince bağırsağa itildiği alt bölüm.
• Pilor: Midenin alt ucunda bulunan ve pilorik sfinkter aracılığıyla ince bağırsağa gıda geçişini düzenleyen geçit.

Mide duvarları, iç mukoza, submukoza, muskularis eksterna ve seroza dahil olmak üzere çeşitli katmanlardan oluşur. Bu katmanlar midenin sert asidik ortamına özel olarak uyarlanmıştır:

• Mukoza: Hidroklorik asit ve sindirim enzimleri de dahil olmak üzere mide sularını salgılayan bezler içerir. Ayrıca mide astarını kendi asidinden korumak için mukus salgılar.
• Muscularis Externa: Sindirime yardımcı olmak için yiyecekleri çalkalayan ve karıştıran üç kat düz kas içerir.

Midenin sindirimdeki rolü çok önemlidir; sadece proteinlerin parçalanmasını başlatmakla kalmaz, aynı zamanda sindirilmiş gıdanın ince bağırsağa girme hızını kontrol ederek bir bekçi görevi görür. Ayrıca mide, bir emici olmaktan ziyade bir "işlemci" olsa da, su, alkol ve bazı ilaçlar gibi bazı maddeler doğrudan midede kana karışır.

Ancak mide ve sindirim dendiğinde akla gelmesi gereken ilk şey protein sindirimidir. Çünkü protein sindiriminin büyük bir kısmı midede gerçekleşir. Mide, mide sindirim sıvılarını salgılayan kese benzeri bir organdır. Protein sindirimi mide haznesinde pepsin adı verilen bir enzim tarafından gerçekleştirilir. Yüksek asidik ortam gıdadaki birçok mikroorganizmayı öldürür ve pepsin enziminin etkisiyle birleşerek gıdadaki proteinin katabolizmasına neden olur. Kimyasal sindirim, düz kasların kasılması ve gevşemesinin neden olduğu midenin çalkalanma hareketi ile kolaylaştırılır. Kısmen sindirilmiş gıda ve mide suyu karışımına "kimüs" denir. Mide boşalması, yemekten sonraki iki ila altı saat içinde gerçekleşir. Bir seferde ince bağırsağa yalnızca az miktarda kimüs salınır. Kimüsün mideden ince bağırsağa hareketi hormonlar, mide şişkinliği ve pilorik sfinkteri etkileyen kas refleksleri tarafından düzenlenir.

Mide astarı pepsin ve asitlikten etkilenmez çünkü pepsin inaktif bir formda salınır ve midenin alttaki dokuyu koruyan kalın bir mukus astarı vardır.

İnce Bağırsak

Kimüs, mideden ince bağırsağa doğru hareket eder. İnce bağırsak protein, yağ ve karbonhidratların sindiriminin tamamlandığı organdır.

İnce bağırsak, villus adı verilen parmak benzeri çıkıntılar içeren oldukça kıvrımlı bir yüzeye sahip uzun tüp benzeri bir organdır. Her villusun üst yüzeyinde mikrovillus adı verilen çok sayıda mikroskobik çıkıntı bulunur. Bu yapıların epitel hücreleri sindirilen gıdalardan besinleri emer ve diğer taraftaki kan dolaşımına bırakır. Villus ve mikrovilluslar, çok sayıdaki kıvrımlarıyla ince bağırsağın yüzey alanını artırır ve besinlerin emilim verimliliğini yükseltir.

İnsan ince bağırsağı 6 m uzunluğundadır ve üç bölüme ayrılır: duodenum, jejunum ve ileum. Duodenum mideden pilorik sfinkter ile ayrılır. Kimus, mideden gelen maddelerin asitliğini nötralize eden bikarbonat açısından zengin alkali bir çözelti olan pankreas suları ile karıştırılır. Pankreas suları nişastaları, disakkaritleri, proteinleri ve yağları parçalayan çeşitli sindirim enzimleri içerir. Safra karaciğerde üretilir ve safra kesesinde depolanır ve konsantre edilir; safra kanalı yoluyla duodenuma girer. Safra, lipidleri suda çözünen enzimler için erişilebilir hale getiren safra tuzları içerir. Monosakkaritler, amino asitler, safra tuzları, vitaminler ve diğer besinler bağırsak astarındaki hücreler tarafından emilir.

Sindirilmemiş gıda peristaltik hareketlerle ileumdan kolona gönderilir. İleum sona erer ve kalın bağırsak ileoçekal kapakta başlar. Vermiform, "solucan benzeri" apandis, ileoçekal kapakçıkta yer alır. İnsanların apandisi bağışıklıkta küçük bir role sahiptir.

Kalın Bağırsak

Kolon olarak da bilinen kalın bağırsak, sindirim sisteminin sonudur. Bu önemli organ, sindirilen maddelerden su ve elektrolitlerin emilmesinden ve atık ürünlerin vücuttan atılmadan önce işlenmesinden sorumludur. Kalın bağırsağın rolü, vücudun sıvı dengesinin ve elektrolit seviyelerinin korunmasının yanı sıra dışkının oluşturulması ve dışarı atılmasında hayati önem taşır.

İnsan kalın bağırsağının uzunluğu ince bağırsağa kıyasla çok daha küçüktür ancak çapı daha büyüktür. Üç bölümden oluşur: çekum, kolon ve rektum. Çekum, ileumu kolonla birleştirir ve atık maddeler için alıcı kesedir. Kolon, sindirim süreçlerine yardımcı olan birçok bakteriye veya "bağırsak florasına" ev sahipliği yapar. Kolonun dört bölgesi vardır: çıkan kolon, enine kolon, inen kolon ve sigmoid kolon.

Kolonun ana işlevleri, sindirilmemiş gıdalardan su ve mineral tuzları çıkarmak ve atık maddeleri depolamaktır. Kalın bağırsağın görevlerini şöyle sıralamak mümkündür:

• Su ve Elektrolit Emilimi: Kalın bağırsağın ana işlevlerinden biri, kalan sindirilemeyen gıda maddelerinden su ve tuzları emmektir. Bu süreç, atıkların vücuttan atılmadan önce katı bir forma konsantre edilmesine yardımcı olur.
• Fermantasyon: Kalın bağırsak, bağırsak florası veya mikrobiyom olarak bilinen ve kullanılmayan maddelerin fermente edilmesinde önemli rol oynayan çok sayıda bakteriye ev sahipliği yapar. Bu fermantasyon süreci, kan dolaşımına emilen K vitamini ve biyotin gibi vitaminler üretebilir.
• Dışkı Oluşumu: Sindirilen materyal kolondan geçerken, sıvı halden dışkı olarak bilinen ve sindirilmemiş gıda materyali, bakteriler ve GI yolu astarındaki eski hücrelerden oluşan katı bir forma dönüşür.

Rektum, dışkılama gerçekleşene kadar dışkıyı depolar. Dışkı, eliminasyon sırasında peristaltik hareketler kullanılarak itilir. Anüs, sindirim sisteminin en ucunda yer alan bir açıklıktır ve atık maddelerin çıkış noktasıdır. İki sfinkter dışkının çıkışını düzenler; iç sfinkter istemsiz, dış sfinkter ise istemli hareket eder.

Yardımcı Yapılar

Her bir yardımcı sindirim organı yiyeceklerin parçalanmasına yardımcı olur. Ağız içinde dişler ve dil mekanik sindirimi başlatırken, tükürük bezleri kimyasal sindirimi başlatır. Gıda ürünleri ince bağırsağa girdikten sonra safra kesesi, karaciğer ve pankreas sindirimin devam etmesi için gerekli olan safra ve enzimler gibi salgıları salgılar. Bunlara "aksesuar organlar" da denir, çünkü gelişmekte olan bağırsağın (mukoza) astar hücrelerinden filizlenirler ve işlevini artırırlar. Aslına bakarsanız bu "yardımcı" yapıların sindirime olan hayati katkıları olmaksızın hayatta kalmanız mümkün değildir ve birçok önemli hastalık bunların işlev veya yapısının bozulmasından kaynaklanır. Gelişim tamamlandıktan sonra bile kanallar aracılığıyla bağırsakla bağlantılarını sürdürürler.

Karaciğer

Karaciğer insanlardaki en büyük iç organdır ve yağların sindiriminde ve kanın detoksifikasyonunda önemli bir rol oynar. Karaciğer, duodenumdaki yağların parçalanması için gerekli olan bir sindirim sıvısı olan safrayı üretir. Karaciğer ayrıca emilen vitaminleri ve yağ asitlerini işler ve birçok plazma proteinini sentezler. Safra kesesi, safrayı depolayarak ve safra tuzlarını yoğunlaştırarak karaciğere yardımcı olan küçük bir organdır.

Karaciğerin fonksiyonlarını saymakla bitmez; ancak bu yazı kapsamında bizim için önemli olan görevlerini şöyle sıralayabiliriz:

• Besinlerin Metabolize Edilmesi: Karaciğer ince bağırsaktan emilen besinleri işleyerek vücudun geri kalanının kullanabileceği formlara dönüştürür. Fazla glikozu glikojen olarak depolayarak (glikojenez) ve gerektiğinde parçalayarak (glikojenoliz) kan glikoz seviyelerini düzenler. Ayrıca glukoneogenez adı verilen bir süreçte yeni glukoz sentezler.
• Safra Üretimi: Karaciğer hücreleri, ince bağırsakta yağların ve yağda çözünen vitaminlerin sindirimi ve emilimi için çok önemli olan yeşilimsi bir sıvı olan safrayı üretir. Safra, safra kesesinde depolanır ve ihtiyaç duyulduğunda ince bağırsağa salınır.
• Detoksifikasyon: Karaciğer çeşitli metabolitleri detoksifiye eder, proteinleri sentezler ve sindirim için gerekli biyokimyasalları üretir. İlaçları, alkolü ve çevresel toksinleri metabolize ederek daha az zararlı ve daha kolay atılabilir hale getirir.
• Protein Sentezi: Kan pıhtılaşması ve hasarlı dokuların onarımı ile ilgili olanların çoğu dahil olmak üzere vücut fonksiyonlarında yer alan proteinlerin çoğunu üretir.
• Kolesterol Yönetimi: Karaciğer, fazla kolesterolü safra asitlerine dönüştürerek ve kolesterolü ihtiyaç duyulan yerlere dağıtarak kolesterol seviyelerinin yönetiminde kilit bir rol oynar.

Ancak karaciğerin rolü sindirim ve metabolizmanın ötesine de uzanır; bağışıklık tepkilerinin düzenlenmesi, diğer organların işlevlerini yönlendiren kimyasalların üretimi ve bakterilerin kan dolaşımından uzaklaştırılmasının ayrılmaz bir parçasıdır. Karaciğerin düzgün çalışması sadece gastrointestinal sağlık için değil, vücudun genel metabolik dengesi ve refahı için de kritik öneme sahiptir.

Pankreas

Pankreas, sindirim ve endokrin sistemlerinde çok önemli bir organdı. Kan şekeri seviyelerini düzenlemek ve gıdaların sindirimine yardımcı olmak için benzersiz bir şekilde işlev görür. Karın bölgesinde, midenin arkasında ve ince bağırsağın ilk kısmı olan duodenuma yakın bir yerde bulunur.

Pankreas, üç parçaya ayrılabilen uzun, konik bir organdır: on iki parmak bağırsağının kıvrımına yerleşmiş olan baş; karın boyunca yatay olarak uzanan gövde; ve vücudun sol tarafına doğru işaret eden kuyruk. Yapısı, hem ekzokrin hem de endokrin dokulardan oluşan ikili rollerini destekler.

Pankreasın görevlerini şöyle sıralayabiliriz:

• Sindirim Enzimi Üretimi: Pankreasın ekzokrin kısmı lipaz, proteaz ve amilaz gibi enzimler salgılar. Bu enzimler sırasıyla diyetle alınan yağların, proteinlerin ve karbonhidratların parçalanmasına yardımcı olarak vücudun bu makro besinleri emmesini mümkün kılar.
• Hormonal Düzenleme: Endokrin fonksiyonu, insülin ve glukagon gibi hormonların üretilmesini ve salgılanmasını içerir. İnsülin, glikozun hücrelere alımını kolaylaştırarak kan glikoz seviyelerini düşürürken, glukagon depolanmış glikojenin karaciğerde glikoza dönüştürülmesini uyararak kan glikoz seviyelerini yükseltir.
• Bikarbonat Üretimi: Enzimlerin yanı sıra pankreas, mide asidinin mideden ince bağırsağa girerken nötralize edilmesi için bikarbonat da üretir. Bu, pankreatik enzimlerin düzgün çalışması için çok önemli olan daha az asidik bir ortam yaratır.

Safra Kesesi

Safra kesesi, karaciğerin altında bulunan küçük, armut biçimli bir organdır ve esas olarak karaciğer tarafından üretilen bir sindirim sıvısı olan safranın depolanması ve konsantre edilmesinden sorumludur. Boyutları küçük olsa da safra kesesi sindirim sürecinde, özellikle de yağların sindiriminde önemli bir rol oynar.

Safra kesesi üç bölüme ayrılır: fundus, gövde ve daralarak sistik kanala bağlanan boyun. Buradan safra ya safra kanalına akarak ince bağırsağa gider ya da safra kesesinde depolanır. Karaciğerin altındaki konumu, sindirim için hemen ihtiyaç duyulmayan safrayı depolamasını sağlar.

Safra kesesinin işlevleri şöyle özetlenebilir:

• Safra Deposu: Safra kesesinin birincil işlevi, karaciğer tarafından üretilen safrayı öğünler arasında depolamaktır. Safra kesesinde 50 ml'ye kadar safra depolanabilir ve burada karaciğerde olduğundan daha konsantre hale gelerek yağ sindirimindeki etkinliğini artırır.
• Safra Konsantrasyonu: Safra kesesi, safradaki su ve inorganik tuzları emerek, yağların sindirimi ve emilimi için kritik olan safra asitlerinin konsantrasyonunu artırır.
• Safranın Kontrollü Salınımı: Yiyecekler, özellikle de yağlar ve proteinler ince bağırsağa girdiğinde, safra kesesi kolesistokinin (CCK) adı verilen bir hormona yanıt olarak kasılır. Bu hormon, diyetle alınan yağın varlığında ince bağırsak tarafından salgılanır. Safra kesesinin kasılması, konsantre safrayı sistik kanaldan ortak safra kanalına ve ardından ince bağırsağa iter ve burada yağları emülsiyon haline getirerek emilimlerine yardımcı olur.

Küçük boyutuna rağmen safra kesesinin safrayı depolama ve yoğunlaştırma yeteneği, onu etkili yağ sindirimi için çok önemli hale getirir. Safra kesesi ile ilgili sorunlar önemli sindirim sorunlarına ve rahatsızlığa yol açarak temel besinlerin emilimini etkileyebilir. Safra kesesi sağlığını korumak için dengeli beslenmek, aşırı yağlı gıdalardan kaçınmak ve vücut ağırlığını yönetmek safra taşı oluşumu riskini ve safra kesesi ile ilgili diğer sorunları azaltmaya yardımcı olabilir.

Safra kesesi, yaşam için gerekli olmasa da, sindirim verimliliğini önemli ölçüde artırır ve diyetle alınan yağın işlenmesinin sürdürülmesinde önemli bir rol oynar. Safra kesesinin alınması (kolesistektomi), ciddi safra taşı veya safra kesesi disfonksiyonu vakaları için yaygın bir prosedürdür, bundan sonra karaciğer safra üretmeye devam eder, ancak bağırsağa iletimi daha az düzenlenir.

Sindirim Sisteminde Hangi Besinler Nerede Sindirilir?

Gıdalardan besin ve enerji elde etmek çok adımlı bir süreçtir.^[8] Hayvanlar için ilk adım, gıdayı vücuda alma eylemi olan yutmadır. Bunu sindirim, emilim ve eliminasyon takip eder. Aşağıdaki bölümlerde, bu adımların her biri ayrıntılı olarak ele alınacaktır.

Yutma

Parçalanmamış gıdalarda bulunan büyük moleküller, hücre zarlarından geçemez. Hayvanların besinleri ve organik molekülleri kullanabilmesi için gıdaların daha küçük parçacıklara ayrılması gerekir. Bu süreçteki ilk adım yutmadır. Yutma, yiyeceklerin ağız yoluyla alınması işlemidir. Omurgalılarda dişler, tükürük ve dil çiğnemede (besinin "bolus" haline getirilmesi) önemli rol oynar. Gıda mekanik olarak parçalanırken, tükürükteki enzimler de gıdayı kimyasal olarak işlemeye başlar. Bu işlemlerin birleşik etkisi gıdayı büyük parçacıklardan yutulabilecek ve yemek borusu boyunca ilerleyebilecek yumuşak bir kütleye dönüştürür.

Sindirim ve Emilim

Sindirim, gıdanın mekanik ve kimyasal olarak küçük organik parçalara ayrılmasıdır. Makromoleküllerin sindirim epiteli boyunca emilimi için uygun boyutta daha küçük parçalara ayrılması önemlidir. Proteinlerin, polisakkaritlerin ve lipitlerin büyük, karmaşık molekülleri, sindirim epitel hücreleri tarafından emilmeden önce basit şeker gibi daha basit parçacıklara indirgenmelidir. Farklı organlar, sindirim sürecinde belirli roller oynar. Hayvan beslenmesinde karbonhidrat, protein ve yağın yanı sıra besin dengesi için vitaminlere ve inorganik bileşenlere de ihtiyaç vardır. Bu bileşenlerin her birinin nasıl sindirildiği aşağıdaki bölümlerde ele alınmaktadır.

Karbonhidrat Nerede Sindirilir?

Karbonhidratların sindirimi ağızda başlar. Tükürük enzimi amilaz, gıda nişastalarının bir disakkarit olan maltoza parçalanmasını başlatır. Yiyecek bolusu yemek borusundan mideye doğru ilerlerken, karbonhidratların önemli bir sindirimi gerçekleşmez. Yemek borusu sindirim enzimleri üretmez ancak yağlama için mukus üretir. Midedeki asidik ortam amilaz enziminin etkisini durdurur.

Karbonhidrat sindiriminin bir sonraki adımı duodenumda gerçekleşir. Mideden gelen kimus duodenuma girer ve pankreas, karaciğer ve safra kesesinden gelen sindirim salgısıyla karışır. Pankreas suları ayrıca nişasta ve glikojenin bir disakkarit olan maltoza parçalanmasını sürdüren amilaz içerir. Disakkaritler, ince bağırsak duvarının fırça sınırında da bulunan maltazlar, sükrazlar ve laktazlar adı verilen enzimler tarafından monosakkaritlere ayrılır. Maltaz, maltozu glikoza dönüştürür. Sükroz ve laktoz gibi diğer disakkaritler sırasıyla sükraz ve laktaz tarafından parçalanır. Sükraz sükrozu (veya "sofra şekeri") glikoz ve fruktoza, laktaz ise laktozu (veya "süt şekeri") glikoz ve galaktoza parçalar. Bu şekilde üretilen monosakkaritler (glukoz) emilir ve daha sonra enerji elde etmek için metabolik yollarda kullanılabilir. Monosakkaritler bağırsak epitelinden geçerek vücuttaki farklı hücrelere taşınmak üzere kan dolaşımına geçer.

Protein Nerede Sindirilir?

Protein sindiriminin büyük bir kısmı midede gerçekleşir. Pepsin enzimi, bozulmamış proteini dört ila dokuz amino asitten oluşan kısa zincirler olan peptitlere parçalayarak proteinlerin sindiriminde önemli bir rol oynar. Duodenumda, diğer enzimler (tripsin, elastaz ve kimotripsin) peptitler üzerinde etki ederek onları daha küçük peptitlere indirger. Tripsin elastaz, karboksipeptidaz ve kimotripsin pankreas tarafından üretilir ve onikiparmak bağırsağına salınır ve burada kime etki ederler. Peptitlerin tek amino asitlere daha fazla parçalanmasına peptidazlar (peptitleri parçalayanlar) adı verilen enzimler yardımcı olur. Özellikle karboksipeptidaz, dipeptidaz ve aminopeptidaz peptidlerin serbest amino asitlere indirgenmesinde önemli rol oynar. Amino asitler ince bağırsaklar yoluyla kan dolaşımına emilir.

Lipidler Nerede Sindirilir?

Lipid sindirimi midede lingual lipaz ve gastrik lipaz yardımıyla başlar. Ancak lipid sindiriminin büyük kısmı pankreatik lipaz sayesinde ince bağırsakta gerçekleşir. Kimus, duodenuma girdiğinde, hormonal tepkiler karaciğerde üretilen ve safra kesesinde depolanan safranın salınmasını tetikler. Safra, emülsifikasyon yoluyla başta trigliseritler olmak üzere lipitlerin sindirimine yardımcı olur. Emülsifikasyon, büyük lipid globüllerinin birkaç küçük lipid globülüne parçalandığı bir süreçtir. Bu küçük globüller büyük agregatlar oluşturmak yerine kimusta daha yaygın olarak dağılır. Lipidler hidrofobik maddelerdir: su varlığında, suya maruz kalmayı en aza indirmek için globüller oluşturacak şekilde toplanırlar. Safra, amfipatik olan safra tuzları içerir, yani hidrofobik ve hidrofilik kısımlar içerirler. Böylece, safra tuzlarının hidrofilik tarafı bir tarafta su ile arayüz oluşturabilirken, hidrofobik tarafı diğer tarafta lipitlerle arayüz oluşturur. Bu sayede safra tuzları büyük lipid globüllerini emülsifiye ederek küçük lipid globüllerine dönüştürür.

Pankreas sıvıları lipaz adı verilen enzimler (lipitleri parçalayan enzimler) içerir. Kimustaki lipit büyük globüller halinde toplanırsa, lipitlerin çok az yüzey alanı lipazların etki etmesi için kullanılabilir ve lipit sindirimi tamamlanmamış olur. Safra tuzları bir emülsiyon oluşturarak lipitlerin mevcut yüzey alanını birçok kat artırır. Pankreatik lipazlar daha sonra lipidler üzerinde daha etkili bir şekilde hareket edebilir ve onları sindirebilir. Lipazlar lipidleri yağ asitlerine ve gliseridlere parçalar. Bu moleküller hücrenin plazma membranından geçebilir ve bağırsak astarının epitel hücrelerine girebilir. Safra tuzları uzun zincirli yağ asitlerini ve monogliseridleri çevreleyerek misel adı verilen küçük küreler oluşturur. Miseller ince bağırsak emici hücrelerinin fırça sınırına doğru hareket eder ve burada uzun zincirli yağ asitleri ve monogliseridler misellerden emici hücrelere doğru difüze olur ve miselleri geride bırakır. Uzun zincirli yağ asitleri ve monogliseridler emici hücrelerde yeniden birleşerek trigliseridleri oluşturur ve bunlar globüller halinde toplanarak proteinlerle kaplanır. Bu büyük kürelere şilomikron adı verilir. Şilomikronlar trigliserid, kolesterol ve diğer lipidleri içerir ve yüzeylerinde proteinler bulunur. Yüzey ayrıca fosfolipidlerin hidrofilik fosfat "başlarından" oluşur. Bunlar birlikte şilomikronun lipitleri suya maruz bırakmadan sulu bir ortamda hareket etmesini sağlar. Şilomikronlar absorptif hücreleri ekzositoz yoluyla terk eder. Şilomikronlar lenfatik damarlara girer ve ardından subklavyen vende kana karışır.

Vitaminler Nerede Sindirilir?

Vitaminler suda ya da yağda çözünebilir. Yağda çözünen vitaminler lipitlerle aynı şekilde emilir. Lipitte çözünen vitaminlerin emilimine yardımcı olmak için bir miktar diyet lipidi tüketmek önemlidir. Suda çözünen vitaminler bağırsaktan doğrudan kan dolaşımına emilebilir.

Sindirim Kanalındaki Dokular Nelerdir?

Sindirim sistemi, uzunluğu boyunca aynı dört doku katmanından oluşur ve bu katmanların yapısal düzenlemelerinin detayları, her bir organın özel işlevlerine uyacak şekilde değişir. Lümenden başlayarak dışa doğru ilerleyen bu katmanlar mukoza, submukoza, muskularis ve mezenter ile devamlılık gösteren serozadır.

Mukoza

Mukoza, "mukoza zarı" olarak da adlandırılır, çünkü mukus üretimi bağırsak epitelinin karakteristik bir özelliğidir. Membran, yutulan gıda ile doğrudan temas halinde olan epitel ve dermise benzer bir bağ dokusu tabakası olan lamina propria'dan oluşur. Buna ek olarak, mukozada muskularis mukoza adı verilen ince, düz bir kas tabakası bulunur (aşağıda açıklanan muskularis tabakası ile karıştırılmamalıdır).

Epitel Doku

Ağız, farinks, özofagus ve anal kanalda epitel; esas olarak keratinize olmayan, tabakalı skuamöz epiteldir. Mide ve bağırsaklarda ise basit bir kolumnar epiteldir. Epitelin, sindirim kanalının içindeki boşluk olan lümen ile doğrudan temas halinde olduğuna dikkat etmek önemlidir. Epitel hücrelerinin arasına, lümene mukus ve sıvı salgılayan goblet hücreleri ve hücreler arasındaki interstisyel boşluklara hormon salgılayan enteroendokrin hücreler serpiştirilmiştir. Epitel hücrelerinin ömrü, ağızda ortalama olarak sadece birkaç gün ilâ bağırsakta yaklaşık bir hafta arasında değişmekle birlikte son derece kısadır. Bu hızlı yenilenme süreci, gıda maddeleriyle sürekli temastan kaynaklanan aşınma ve yıpranmaya rağmen sindirim kanalının sağlığının korunmasına yardımcı olur.

Lamina propria

Gevşek bağ dokusuna ek olarak, lamina propria sindirim kanalından emilen besinleri vücudun diğer bölgelerine taşıyan çok sayıda kan ve lenfatik damar içerir. Lamina propria ayrıca mukoza ile ilişkili lenfoid dokuyu (MALT) oluşturan lenfosit kümelerini barındırarak bağışıklık işlevi de görür. Bu lenfosit kümeleri, Peyer yamaları olarak bilinen distal ileumda özellikle önemlidir. Sindirim kanalının gıda kaynaklı bakterilere ve diğer yabancı maddelere maruz kaldığı düşünüldüğünde, bağışıklık sisteminin neden bu kanalda karşılaşılan patojenlere karşı bir savunma aracı geliştirdiğini anlamak zor değildir.

Muskularis mukoza

Bu ince düz kas tabakası sürekli bir gerilim halindedir ve mide ve ince bağırsak mukozasını dalgalı kıvrımlar halinde çeker. Bu kıvrımlar sindirim ve emilim için mevcut yüzey alanını önemli ölçüde artırır.

Alt Mukoza (Submukoza)

Adından da anlaşılacağı gibi, submukoza mukozanın hemen altında yer alır. Yoğun bağ dokusundan oluşan geniş bir tabaka olup, üstteki mukozayı alttaki muskularise bağlar. Kan ve lenf damarlarını (emilen besinleri taşıyan) ve sindirim salgılarını salgılayan submukozal bezlerin dağılımını içerir. Ek olarak, submukozal pleksus adlı yoğun dallanan sinir ağı için bir kanal görevi görür.

Muskularis

Sindirim kanalının üçüncü katmanı muskularistir ("muskularis externa" olarak da adlandırılır). İnce bağırsaktaki muskularis biri iç dairesel tabaka, diğeri dış uzunlamasına tabaka olmak üzere iki adet düz kas tabakasından oluşur. Bu tabakaların kasılmaları mekanik sindirimi teşvik eder, yiyeceklerin daha fazlasını sindirim kimyasallarına maruz bırakır ve yiyecekleri kanal boyunca hareket ettirir. Ağız, yutak, yemek borusunun ön kısmı ve dış anal sfinkter dahil olmak üzere sindirim kanalının en proksimal ve distal bölgelerinde muskularis, yutma ve dışkılama üzerinde istemli kontrol sağlayan iskelet kasından oluşur. İnce bağırsakta bulunan temel iki katmanlı yapı, proksimal ve distal organlarda modifiye edilmiştir. Mide, çalkalama işlevi için üçüncü bir katman olan eğik kasın eklenmesiyle donatılmıştır. Kalın bağırsak da ince bağırsak gibi iki katmana sahip olsa da, uzunlamasına katmanı üç dar paralel banda, tenia coli'ye ayrılmıştır, bu da basit bir tüpten ziyade bir dizi kese gibi görünmesini sağlar.

Seroza

Seroza, sindirim kanalının muskularise yüzeysel olan kısmıdır. Sadece karın boşluğu içindeki sindirim kanalı bölgesinde bulunur ve gevşek bağ dokusu tabakasının üzerinde bulunan bir viseral periton tabakasından oluşur. Ağız, yutak ve yemek borusunda seroza yerine adventisya adı verilen kolajen liflerden oluşan yoğun bir kılıf bulunur. Bu dokular sindirim kanalını vertebral kolonun ventral yüzeyinin yakınında yerinde tutmaya yarar.

Hücresel Seviyede Sindirim Nasıl Gerçekleşir?

Sindirim, ağız boşluğunda başlar. Ağız boşluğundaki sindirim hem mekanik hem de kimyasal olarak gerçekleşir:

• Ağız boşluğundaki mekanik sindirim, çiğneme adı verilen bir süreçle, yiyeceklerin dişler tarafından daha küçük parçalara bölünmesinden oluşur.
• Ağızda kimyasal sindirim çok azdır; ancak her ikisi de tükürükte bulunan tükürük amilazı (ptyalin veya alfa-amilaz) ve lingual lipazdan oluşur. Tükürük amilazı kimyasal olarak pankreatik amilaz ile aynıdır ve nişastayı maltoz ve maltotrioz olarak sindirir; optimum 6,7 ila 7,0 pH arasında çalışır. Tükürükte de bulunan lingual lipaz, trigliseritlerdeki ester bağlarını hidrolize ederek diaçilgliseroller ve monoaçilgliseroller oluşturur.^[1]

Ağız boşluğunda yeterli sindirim gerçekleştikten sonra, kısmen sindirilmiş gıda maddesi ("bolus"), yemek borusuna geçecek şekilde yutulur. Yemek borusunda sindirim gerçekleşmez.

Yemek borusundan geçtikten sonra bolus, mideye girecek ve mekanik ve kimyasal sindirime uğrayacaktır. Midede mekanik sindirim, düz kasın fundustan kasılmış pilora doğru peristaltik kasılmaları yoluyla gerçekleşir ve buna "itme" denir. Bolus, pilora yaklaştığında antrum, bolusu sıkıca daralmış pilora karşı zorlayan güçlü peristaltik kasılmalarla materyali öğütme işlevi görür. Antrum tarafından yapılan çalkalama, gıda partiküllerinin boyutunu küçültmeye yarar ve "öğütme" olarak adlandırılır. Sadece çapı 2 mm'den küçük parçacıklar daralmış pilordan duodenuma geçebilir.

Bolusun geri kalanı daha ileri mekanik ve kimyasal sindirim için mide gövdesine doğru geri itilir. Bolusun pilordan gövdeye doğru bu geriye hareketi "retropulsiyon" olarak adlandırılır ve mekanik sindirime de yardımcı olur. Bu itme, öğütme ve retropulsiyon dizisi, gıda parçacıkları pilordan duodenuma geçecek kadar küçülene kadar tekrar eder.

Aktif sindirim süreci sırasında pilor boyunca itilmeyen tüm besinler, midede bir dizi güçlü peristaltik kasılma ile gevşemiş bir pilor yoluyla sonunda duodenuma süpürülür. Bu aktivite, durgunluğu ve bakteriyel birikimi önlemek için bolusu aboral bir şekilde hareket ettirme işlevi gören göç eden motor kompleksleri (MMC'ler) adı verilen sindirim arası faz sırasında meydana gelir.

Midede önemli ölçüde kimyasal sindirim vardır. Mide mukozasında kimyasal sindirime yardımcı olan iki tip bez bulunur: oksinik bezler ve pilorik bezler. Oksinik bezler midenin gövdesinde yer alır ve parietal hücreler ile baş hücreler içerir. Parietal hücreler yaklaşık 160 mmol/L konsantrasyonda ve 0,8 pH değerinde hidroklorik asit salgılar. Parietal hücreler tarafından salgılanan hidroklorik asit üç ana fonksiyona hizmet eder:

1. Ağız yoluyla alınan patojen mikroorganizmalar için düşmanca bir ortam oluşturmak,
2. Proteinleri denatüre etmek ve pepsin tarafından enzimatik parçalanma için daha erişilebilir hale getirmek,
3. Zimojen pepsinojeni aktif formu olan pepsine aktive etmek.

Parietal hücreler, ayrıca terminal ileumda B12 Vitamininin emilimi için gerekli olan intrinsik faktör adı verilen bir madde salgılar.

Oksinik bezler ayrıca zimojen pepsinojen salgılayan baş hücreler içerir. Pepsinojen, proteolitik enzim pepsinin öncüsüdür ve midenin asidik pH'ı (3,5'in altında) veya pepsinin kendisi tarafından otoaktivasyon yoluyla pepsine aktive edilmelidir. Pepsin daha sonra proteinlerin iç peptit bağları üzerinde 2 ila 3 arasındaki optimum pH değerinde etki gösterecektir. Pilorik bezler midenin antrumunda bulunur ve mukoza hücreleri ile G hücreleri içerir. Mukoza hücreleri mide mukozasının yüzeyine bikarbonat bakımından zengin bir mukoza salgılayarak onu midenin asidik içeriğinden korur. G hücreleri, parietal hücreler tarafından hidroklorik asit salgılanmasını uyarmak için endokrin bir şekilde hareket eden bir hormon olan gastrin salgılar.^[2] Midede karbonhidrat sindirimi gerçekleşmez.

Kimyasal sindirimin büyük kısmı ince bağırsakta gerçekleşir. Mideden gelen sindirilmiş besinler pilordan geçerek duodenuma ulaşır. Burada hem pankreas hem de on iki parmak bağırsağından gelen salgılarla karışır. Mekanik sindirim de az da olsa gerçekleşmeye devam edecektir. Pankreas, pankreatik amilaz, pankreatik lipaz, tripsinojen, kimotripsinojen, prokarboksipeptidaz ve proelastaz dahil olmak üzere birçok sindirim enzimi üretir.^[3] Bu enzimler midenin asidik ortamından ayrılır ve pankreas tarafından salgılanan bikarbonat nedeniyle pH'ın 6 ila 7 arasında değiştiği ince bağırsağın daha bazik ortamında en iyi şekilde işlev görür.

Pankreatik amilaz, tükürük amilazı gibi, nişastayı maltoz ve maltotrioza sindirmek için işlev görür. Pankreas tarafından kolipaz adı verilen önemli bir koenzimle birlikte salgılanan pankreatik lipaz, trigliseritlerdeki ester bağlarını hidrolize ederek diaçilgliseroller ve monoaçilgliseroller oluşturma işlevi görür. Tripsinojen, kimotripsinojen, prokarboksipeptidaz ve proelastaz aktif peptidazların öncüleridir. Pankreas peptidazların aktif formunu salgılamaz; aksi takdirde pankreatitte olduğu gibi otodijestiyon meydana gelebilir. Bunun yerine tripsinojen, kimotripsinojen, prokarboksipeptidaz ve proelastaz sırasıyla tripsin, kimotripsin, karboksipeptidaz ve elastaza dönüşür^.[3] Bu dönüşüm, bir duodenal enzim olan enterokinazın tripsinojeni tripsine dönüştürmesiyle gerçekleşir. Tripsin daha sonra kimotripsinojen, prokarboksipeptidaz ve proelastazı aktif formlarına dönüştürebilir. Tripsin, kimotripsin ve elastaz, proteinlerin iç peptit bağlarını hidrolize eden endopeptidazlardır; karboksipeptidazlar ise proteinler üzerindeki terminal peptit bağlarını hidrolize eden ekzopeptidazlardır. Bu pankreatik zimojenler pankreası ana pankreatik kanal (Wirsung) yoluyla terk eder, Vater ampullasını oluşturan ortak safra kanalına katılır ve büyük duodenal papilla yoluyla duodenumun inen kısmına boşalır. Ortak safra kanalı karaciğerde yapılan ve safra kesesinde depolanan safrayı taşır. Safra, ince bağırsakta hidrofobik lipitlerin emülsifiye edilmesine yardımcı olan safra tuzları, kolesterol, yağ asitleri, bilirubin ve elektrolitlerin bir karışımını içerir, bu da hidrofilik olan pankreatik lipazın erişimi ve etkisi için gereklidir.

Duodenuma girdikten sonra, tripsinojeni tripsine aktive etmek için duodenum tarafından üretilen enterokinaz ile başlayan bir aktivasyon kaskadı olacak ve tripsin diğer pankreatik peptidazları aktive edecektir. Önemli olarak, duodenum ayrıca disakkaridazlar ve dipeptidazlar gibi çeşitli sindirim enzimlerine de katkıda bulunur. Disakkaridazlar arasında maltaz, laktaz ve sükraz bulunur. Maltaz maltozdaki glikozidik bağı parçalayarak iki glikoz monomeri üretir, laktaz laktozdaki glikozidik bağı parçalayarak glikoz ve galaktoz üretir ve sükraz sükrozdaki glikozidik bağı parçalayarak glikoz ve fruktoz üretir. Dipeptidaz, dipeptitlerdeki peptit bağını parçalar. Bu noktada ağız, mide ve ince bağırsak trigliserit formundaki yağı yağ asitlerine ve monoasilgliserole, nişasta ve disakkarit formundaki karbonhidratı monosakkaritlere ve büyük proteinleri amino asitlere ve oligopeptitlere parçalamıştır. Böylece, sindirim süreci makro besin maddelerini bedensel kullanım için kan dolaşımında emilebilen formlara dönüştürmüştür.^[4]

Sindirim Sisteminde pH (Asidite) Değerinin Önemi

Sindirim, yutulan gıdalardaki besin maddelerini gastrointestinal sistem tarafından emilebilecek formlara dönüştüren bir süreçtir. Doğru sindirim hem mekanik hem de kimyasal sindirim gerektirir ve ağız boşluğu, mide ve ince bağırsakta gerçekleşir. Sindirim ayrıca pankreas, karaciğer ve safra kesesi gibi yardımcı sindirim organlarının salgılarını da gerektirir.

Ağız boşluğu, mide ve ince bağırsak, farklı kimyasal ortamlara sahip üç ayrı sindirim bölmesi olarak işlev görür. Ağız boşluğu 6,7 ile 7,0 arasında bir pH değerinde önemli mekanik sindirim işlevleri ve küçük kimyasal sindirim sağlar. Ağız boşluğu, pH'ı 0,8 ila 3,5 olan midenin asidik ortamından ayrıdır. Bu nedenle, ağız boşluğundaki tükürük bezleri ve ayrıca pankreas tarafından salgılanan alfa-amilaz gibi enzimler midede işlev göremez ve bu nedenle karbonhidratların sindirimi midede gerçekleşmez. Bununla birlikte, midede, proteinlerin polipeptitlere ve oligopeptitlere önemli ölçüde sindirimi, 2.0 ila 3.0 pH'da en iyi şekilde işlev gören pepsinin etkisiyle gerçekleşir.

Lipidlerin yağ asitlerine ve monoasilgliserollere küçük çaplı sindirimi de mide gövdesindeki oksinik bezlerdeki baş hücreler tarafından salgılanan gastrik lipazın etkisiyle gerçekleşir. Daha da önemlisi, midenin bu asidik ortamı, tonik olarak daraltılmış pilor tarafından ince bağırsağın daha bazik ortamından ayrılır. Bu, pankreas ve on iki parmak bağırsağı tarafından üretilen sindirim enzimlerinin, pankreas tarafından salgılanan bikarbonatın yarattığı mideden daha bazik bir ortam olan 6 ila 7 pH değerinde en iyi şekilde çalışabileceği bir ortam yaratma işlevi görür. Bu ayrı ancak koordineli sindirim işlevleri, vücudun gerekli besinleri emmesi ve kullanması için esastır. Bu sürecin herhangi bir yönündeki bir kusur, diğer gastrointestinal patolojilerin yanı sıra malabsorpsiyon ve malnütrisyonla sonuçlanabilir.

Sindirim Kanalını Destekleyen Süreçler

Sindirim Kanalının Sinir Desteği

Yiyecek ağza girer girmez, kafatası sinirlerinin duyusal nöronları boyunca uyarılar gönderen reseptörler tarafından algılanır. Bu sinirler olmasaydı, sadece yiyeceklerinizin tadını alamamakla kalmazdınız, aynı zamanda hem yiyecekleri hem de ağzınızdaki yapıları hissedemezdiniz ve bu nedenle yemekleri çiğnerken kendinizi de durmadan ısırırdınız.

Sindirim kanalının büyük bir kısmının içsel innervasyonu, yemek borusundan anüse kadar uzanan ve yaklaşık 100 milyon motor, duyusal ve internöron (periferik sinir sisteminin diğer tüm kısımlarına kıyasla bu sisteme özgü) içeren enterik sinir sistemi tarafından sağlanır. Bu enterik nöronlar iki pleksus halinde gruplandırılmıştır:

1. Miyenterik pleksus (Auerbach pleksusu) sindirim kanalının muskularis tabakasında yer alır ve hareketlilikten, özellikle de muskularis kasılmalarının ritminden ve kuvvetinden sorumludur.
2. Submukozal pleksus (Meissner pleksusu) submukozal tabakada yer alır ve sindirim salgılarının düzenlenmesinden ve gıda varlığına tepki verilmesinden sorumludur.

Sindirim kanalının ekstrinsik innervasyonu, hem sempatik hem de parasempatik sinirleri içeren otonom sinir sistemi tarafından sağlanır. Genel olarak, sempatik aktivasyon (kaç veya savaş yanıtı) enterik nöronların aktivitesini kısıtlar, böylece GI sekresyonunu ve hareketliliğini azaltır. Bunun aksine, parasempatik aktivasyon ("dinlen ve sindir yanıtı") enterik sinir sistemi nöronlarını uyararak GI sekresyonunu ve motilitesini artırır.

Sindirim Kanalının Kan Desteği

Sindirim sistemine hizmet eden kan damarlarının iki işlevi vardır. Besinler lümende sindirildikten sonra mukozal hücreler tarafından emilen protein ve karbonhidratlı besinleri taşırlar. Lipidler, lenfatik sistemin küçük yapıları olan laktealler aracılığıyla emilir. Kan damarlarının ikinci işlevi, sindirim kanalındaki organlara hücresel süreçlerini yürütmek için gereken besinleri ve oksijeni sağlamaktır.

Özellikle sindirim kanalının daha ön kısımları, aortik ark ve torasik aorttan ayrılan arterler tarafından kanla beslenir. Bu noktanın altında, sindirim kanalı abdominal aorttan ayrılan arterler tarafından kanla beslenir. Çölyak trunkus karaciğer, mide ve duodenuma hizmet verirken, superior ve inferior mezenterik arterler kalan ince ve kalın bağırsaklara kan sağlar.

Besin açısından zengin kanı ince bağırsaktan toplayan damarlar (ki bu, emilimin çoğunun gerçekleştiği yerdir) hepatik portal sisteme boşalır. Bu venöz ağ kanı karaciğere götürür ve burada besinler ya işlenir ya da daha sonra kullanılmak üzere depolanır. Ancak bundan sonra sindirim kanalı iç organlarından boşaltılan kan kalbe geri döner. Sindirim sürecinin kardiyovasküler sistem üzerinde ne kadar zorlu olduğunu anlamak için şöyle düşünebilirsiniz: Siz "dinlenirken ve sindirirken", her kalp atışında pompalanan kanın yaklaşık dörtte biri bağırsaklara hizmet eden arterlere gitmektedir!

Sindirim Kanalının Hormonal Desteği

Sindirim sürecinde çeşitli hormonlar rol oynar. Midenin ana sindirim hormonu, gıdanın varlığına yanıt olarak salgılanan gastrindir. Gastrin, mide mukozasının parietal hücreleri tarafından mide asidinin salgılanmasını uyarır. Diğer GI hormonları üretilir ve bağırsak ve yardımcı organları üzerinde etkilidir. Duodenum tarafından üretilen hormonlar arasında pankreas tarafından sulu bir bikarbonat salgılanmasını uyaran sekretin; karaciğerden pankreatik enzimlerin ve safranın salgılanmasını ve safra kesesinden safranın salınmasını uyaran kolesistokinin (CCK); ve mide salgısını inhibe eden ve mide boşalmasını ve hareketliliğini yavaşlatan gastrik inhibitör peptid bulunur. Bu GI hormonları, mide ve ince bağırsağın mukozal epitelinde bulunan ve endokrinosit adı verilen özelleşmiş epitel hücreleri tarafından salgılanır. Bu hormonlar daha sonra kan dolaşımına girerek hedef organlara ulaşırlar.

Peritoneum (Periton) Nedir?

Karın boşluğu içindeki sindirim organları, bağ dokusu ile çevrili yassı epitel dokudan oluşan geniş seröz membranöz bir kese olan periton tarafından yerinde tutulur. İki farklı bölgeden oluşur: karın duvarını kaplayan parietal periton ve karın organlarını saran visseral periton. Periton boşluğu visseral ve parietal periton yüzeyleri tarafından sınırlanan boşluktur. Birkaç mililitre sulu sıvı, peritonun serozal yüzeyleri arasındaki sürtünmeyi en aza indirmek için kayganlaştırıcı görevi görür.

Visseral periton, çeşitli karın organlarını saran ve onları vücut duvarının dorsal yüzeyine tutan çok sayıda büyük kıvrım içerir. Bu kıvrımların içinde kan damarları, lenfatik damarlar ve temas halinde oldukları organları innerve eden ve komşu organları besleyen sinirler bulunur. Fetal gelişim sırasında, ince bağırsağın ilk kısmı ("duodenum"), pankreas ve kalın bağırsağın kısımları (çıkan ve inen kolon ve rektum) dahil olmak üzere bazı sindirim yapılarının tamamen veya kısmen peritonun posteriorunda kalır. Bu nedenle, bu organların konumu "retroperitoneal" olarak tanımlanır.

Bir örnek olarak, peritonun iltihaplanmasına peritonit denir. Kimyasal peritonit, sindirim kanalı duvarının delinerek lümen içeriğinin periton boşluğuna girmesine izin verdiği herhangi bir zamanda gelişebilir. Örneğin, bir ülser mide duvarını deldiğinde, mide suları periton boşluğuna dökülür. Hemorajik peritonit, yırtılmış bir tubal gebelik veya karaciğer ya da dalaktaki travmatik yaralanmanın periton boşluğunu kanla doldurması sonrasında ortaya çıkar. Daha da şiddetli olan peritonit apandisit, kolon divertiküliti ve pelvik inflamatuar hastalıkta (genellikle cinsel yolla bulaşan bakteriler tarafından rahim tüplerinin enfeksiyonu) görülen bakteriyel enfeksiyonlarla ilişkilidir. Peritonit, yaşamı tehdit eden bir hastalıktır ve genellikle altta yatan sorunu düzeltmek için acil ameliyat ve yoğun antibiyotik tedavisi ile sonuçlanır. Büyük büyükanne ve büyükbabalarınız ve hatta ebeveynleriniz gençken, peritonitten kaynaklanan ölüm oranı yüksekti. Agresif cerrahi, anestezi güvenliğindeki gelişmeler, kritik bakım uzmanlığının ilerlemesi ve antibiyotikler bu durumdan kaynaklanan ölüm oranını büyük ölçüde iyileştirmiştir. Yine de ölüm oranı hala yüzde 30 ila 40 arasında değişmektedir.

Atık Maddeler Sindirim Kanalından Nasıl Atılır?

Sindirimdeki son adım, sindirilmemiş gıda içeriğinin ve atık ürünlerin ortadan kaldırılmasıdır. Sindirilmemiş gıda maddesi kolona girer ve burada suyun çoğu yeniden emilir. Kolonun aynı zamanda sindirim sürecine yardımcı olan "bağırsak florası" adı verilen mikrofloradır. Yarı katı atık, kasın peristaltik hareketleri ile kolon boyunca hareket ettirilir ve rektumda depolanır. Dışkı maddesinin depolanmasına yanıt olarak rektum genişledikçe, dışkılama dürtüsünü oluşturmak için gereken sinirsel sinyalleri tetikler. Katı atık, rektumun peristaltik hareketleri kullanılarak anüs yoluyla elimine edilir.

Eliminasyon ile İlgili Yaygın Sorunlar

İshal ve kabızlık, sindirimi etkileyen en yaygın sağlık sorunlarından bazılarıdır. Kabızlık, kolondaki fazla suyun atılması nedeniyle dışkının sertleştiği bir durumdur. Bunun aksine, dışkıdan yeterince su atılmazsa ishalle sonuçlanır. Koleraya neden olanlar da dahil olmak üzere birçok bakteri, kolonda su geri emiliminde rol oynayan proteinleri etkiler ve aşırı ishale neden olur.

Emezis (Kusma)

Emezis veya kusma, yiyeceklerin ağız yoluyla zorla dışarı atılmasıdır. Genellikle virüsler, bakteriler, duygular, manzaralar ve gıda zehirlenmesi dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere sindirim sistemini etkileyen bir tahriş edici maddeye yanıt olarak ortaya çıkar. Gıdanın bu şekilde zorla dışarı atılması mide kaslarının ürettiği güçlü kasılmalardan kaynaklanır. Kusma süreci medulla tarafından düzenlenir.