Ocena brak

Układy pokarmowe u zwierząt

Autor /wera Dodano /31.01.2012

Trawienie jest procesem, w którym pobrany pokarm jest rozkładany do postaci, w jakiej może być wykorzystany przez organizm.
Pokarm pobierany przez zwierzęta składa się z dużych, złożonych cząsteczek substancji organicznych. Po zjedzeniu musi być prze­tworzony do postaci małych, prostych, rozpusz­czalnych w wodzie cząsteczek, które mogą być wykorzystane przez komórki. Ten proces rozkładu pokarmu jest nazywany trawieniem.
U zwierząt niższych trawienie zachodzi wy­łącznie wewnątrz komórek. U zwierząt wyższych przebiega ono w wyspecjalizowanych odcinkach przewodu pokarmowego i dzieli się na dwa etapy. Pierwszym z nich jest mechaniczna obróbka po­karmu (rozgryzanie i żucie), a drugim chemiczny rozkład za pomocą kwasów żołądkowych oraz enzymów wydzielanych przez jelito.
Przewód pokarmowy kręgowców jest zbudowa­ny z trzech warstw. Najbardziej wewnętrzną jest śluzówka składająca się z licznych komórek na­błonkowych wydzielających śluz, który ułatwia przesuwanie się cząstek pokarmu w jelicie. Błona śluzowa jelita cienkiego jest pokryta wyrostkami mikroskopijnej wielkości, zwanymi kosmkami. Błony komórek nabłonkowych kosmków jelito­wych są nierówne i tworzą tzw. mikrokosmki. Dzięki takiej budowie powierzchnia jelita jest więk­sza, co poprawia wydajność trawienia i zdolność wchłaniania substancji pokarmowych do naczyń krwionośnych. Obecność kosmków jelitowych i mikrokosmków sprawia, że powierzchnia chłon­na jelita człowieka dochodzi do ok. 9 m2. Pod war­stwą komórek nabłonkowych w śluzówce znajdują się nerwy, naczynia włosowate i przewody naczyń układu limfatycznego.
Warstwą środkową jelita jest mięśniówka utwo­rzona z komórek mięśniowych gładkich. Komórki te są ułożone okrężnie i podłużnie. Komórki mię­śniowe ułożone okrężnie, kurcząc się, zwężają światło jelita, a skurcze komórek ułożonych wzdłużnie skracają je. Skurcze i rozkurczę tych grup mięśni nazywane są ruchami perystaltyczny-mi (robaczkowymi). Dzięki nim pokarm znajdu­jący się w jelicie wędruje przez cały przewód po­karmowy . Całe jelito jest otoczone trzecią warstwą komórek, która jest zwana otrzewną.

Wyspecjalizowane odcinki
W układzie pokarmowym masa pokarmowa prze­chodzi przez cztery wyraźnie wyodrębnione odcin­ki. Początkowym jest obszar odpowiedzialny za przyjęcie i pobranie pokarmu, po nim następuje rejon, w którym zachodzi rozdrobnienie zjedzonej masy i wstępne trawienie. Kolejnym jest miejsce obróbki chemicznej, gdzie makrocząsteczki pokar­mowe są rozbijane do postaci mniejszych cząste­czek. W ostatnim odcinku dokonuje się zagęszcze­nie nie strawionych resztek i przygotowanie ich do wydalenia poza organizm.
W pierwszym odcinku znajdują się wargi, jama gębowa i gardziel. Większość zwierząt wyższych posiada w jamie gębowej gruczoły ślinowe, które wydzielają ślinę. W skład śliny wchodzą substan­cje śluzowe, ułatwiające przesuwanie się pokarmu i zlepiające go w kęsy. U niektórych gatunków gru­czoły ślinowe wydzielają także enzymy, dokonu­jące wstępnego rozkładu chemicznego cząsteczek pokarmu, lub substancje jadowe.
Język, narząd przytwierdzony do dna jamy gębo­wej, występuje wyłącznie u kręgowców. Pomaga on w połykaniu pokarmu i mieszaniu go ze śliną. Niektóre gatunki, takie jak mrówkojady, żaby i ka­meleony za pomocą języka chwytają swą zdobycz. U niektórych gadów, na przykład węży, w języku są zlokalizowane komórki węchowe i smakowe.
Pobrany pokarm dostaje się do żołądka przez przełyk. U ptaków część przełyku jest powiększo­na i przekształcona do postaci wola, w którym pokarm jest przechowywany w czasie żerowania.

Żołądek
U większości kręgowców i niektórych bezkrę­gowców roztarcie i trawienie pokarmu następuje w żołądku. U pierścienic, ptaków i niektórych sta­wonogów jest ono wspomagane przez stwardniałe ściany żołądka lub połknięte kamyczki. U krów i innych przeżuwaczy żołądek jest podzielony na kilka komór, we wnętrzu których znajdują się różne substancje wspomagające trawienie.
Zwierzęta, które w swoim rozwoju osobniczym przechodzą przeobrażenie z postaci larwalnej w postać dojrzałą, modyfikują również swoje prze­wody pokarmowe. Na przykład gąsienica motyla posiada żołądek przystosowany do trawienia du­żych ilości mało pożywnych liści, a u dorosłego motyla występuje żołądek przystosowany do tra­wienia nektaru zbieranego z kwiatów.
Znaczenie kolejnych odcinków przewodu pokar­mowego za żołądkiem może być różne. U kręgow­ców powierzchnia jelita jest często bardzo duża, co jest związane z obecnością kosmków i mikro-kosmków oraz ze znaczną długością jelita. Ponie­waż jelito jest zwykle dłuższe od korpusu, prze­wód pokarmowy jest zwinięty i tworzy liczne pętle. U bezkręgowców jelito zwykle nie jest skręcone i ma postać prostej rurki ciągnącej się wzdłuż całe­go ciała.
Ostatnią częścią układu pokarmowego jest jeli­to tylne kończące się odbytem. Ten rejon przewo­du pokarmowego pełni szczególnie ważną funkcję u zwierząt żyjących na lądzie. Zwierzęta te muszą prowadzić oszczędną gospodarkę wodną, a rozbu­dowane jelito tylne umożliwia wchłanianie wody z nie strawionych resztek pokarmu.
Budowa układu pokarmowego zwierzęcia jest dostosowana do pobieranego przez nie rodzaju pokarmu i ilości pożywienia. Ze względu na spo­sób pobierania pokarmu kręgowce można podzie­lić na trzy grupy: roślinożerców, mięsożerców i wszystkożerców.
Głównym składnikiem pożywienia roślinożer­ców jest celuloza i substancje ścian komórkowych roślin. Ssaki nie wytwarzają w swych przewodach pokarmowych enzymów rozkładających celulozę. Proces rozkładu tego polisacharydu może odby­wać się za pośrednictwem licznych drobnoustro­jów produkujących celulazę, czyli enzym rozkła­dający celulozę. W przewodach pokarmowych ssaków jest obecna liczna mikroflora. W jej skład wchodzą bakterie, pierwotniaki i grzyby. Dzięki obecności tych mikroorganizmów celuloza jest roz­kładana do postaci cukrów o niniejszych cząstecz­kach oraz kwasów tłuszczowych, aminokwasów, witamin i innych produktów ubocznych. U zwie­rząt roślinożernych pokarm, zanim zostanie pod­dany fermentacji bakteryjnej, ulega działaniu enzy­mów trawiennych.

Przeżuwacze
Przeżuwacze to roślinożerne ssaki, które potrafią poradzić sobie z włóknistym, twardym pokarmem roślinnym. Należą do nich krowy, owce i kozy.
U przeżuwacza takiego jak krowa żołądek jest podzielony na cztery części, jednak tylko dwie tylne komory stanowią żołądek właściwy i posiadają gru­czoły żołądkowe, natomiast dwie początkowe są zmodyfikowanymi rejonami przełyku. Pierwszą komorą jest żwacz, gdzie świeżo połknięty i słabo przeżuty pokarm jest magazynowany i nawilżany. Następnie treść pokarmowa przechodzi do drugiej komory, czyli do czepca, w którym jest rozkłada­na na mniejsze fragmenty przez bakterie i podlega częściowej fermentacji. Po tym pokarm w postaci papki powraca do jamy gębowej i tam, gdy zwie­rzę odpoczywa, zostaje ponownie dokładnie prze­żuty. Większość przeżuwaczy poświęca na dokład­ne roztarcie w jamie gębowej papki z czepca od siedmiu do dziesięciu godzin dziennie. Połknięty ponownie, już w prawie płynnej postaci, pokarm dostaje się wprost do trzeciej komory, czyli do ksiąg. Pod wpływem mięśniówki ksiąg pokarm ulega dalszemu rozkładowi i płynne substancje pokarmowe ulegają wchłonięciu, a stałe cząstki przedostają się do czwartej komory, czyli do tra-wieńca, gdzie są poddane trawieniu chemicznemu.

Ssaki nieprzeżuwające
U ssaków nieprzeżuwających, takich jak koń i kró­lik, fermentacja bakteryjna zachodzi w jelitach i w rozbudowanym jelicie ślepym, które jest spec­jalnym uchyłkiem przewodu pokarmowego poło­żonym pomiędzy jelitem cienkimi grubym. Jelita wszystkich roślinożerców są niezmiernie długie, co umożliwia całkowite strawienie pokarmu i jego wchłonięcie. Jelito ślepe może zajmować tyle samo miejsca w jamie brzusznej, co jelito cienkie.
Gdy trawienie i wchłonięcie pokarmu zostanie zakończone, nie strawione resztki pokarmu opusz­czają ciało przez odbyt pod postacią kału. Niektóre zwierzęta nie przeżuwające, takie jak zające i kró­liki, zjadają własny kał. Zjawisko to jest nazywane cekotrofią i jest sposobem wykorzystania pokarmu wspólnym dla wszystkich zajęczaków.

Mięsożercy i wszystkożercy
Przewody pokarmowe mięsożerców są krótsze i mniej skomplikowane niż przewody pokarmowe roślinożerców. Mięso jest pożywieniem bogatym w substancje pokarmowe i jest łatwe do strawienia. Ssaki mięsożerne używają swych języków do li­zania ciała i czyszczenia sierści, toteż ślina wielu gatunków nie zawiera enzymów trawiennych. Dla­tego połykają one pokarm w dużych kęsach.
Przełyk i żołądek mięsożercy są bardzo roz­ciągliwe i przystosowane do przyjmowania dużych porcji pokarmu. Trawienie zachodzi szybko, a ich jelita są o wiele krótsze - dwa do sześciu razy dłuż­sze od długości ciała.
Dieta wszystkożerców, którymi są na przykład świnie i ludzie, nie jest wyspecjalizowana, toteż ich przewody pokarmowe mają długość pośrednią w stosunku do jelit mięsożerców i roślinożerców.

Bezkręgowce
W porównaniu do kręgowców układy pokarmowe bezkręgowców są o wiele krótsze i mają prostszą budowę. Przewód pokarmowy zwykle nie jest dłuż­szy od ciała. Zdolność owadów do radzenia sobie z rozmaitymi substancjami pokarmowymi wynika z możliwości wytwarzania różnorakich enzymów trawiennych i ze zdolności do symbiozy z pier­wotniakami jelitowymi.
Najbardziej wyspecjalizowanym odcinkiem układu pokarmowego owada jest jego aparat gę­bowy. W zależności od gatunku aparat gębowy może być przystosowany do kłucia, jak u koma­rów, do ssania, jak u motyli, lub do gryzienia, jak u większości owadów. Muchy za pomocą labium (języczka) spryskują enzymami swój pokarm, a potem go zlizują.
Jelito owada składa się z trzech części. Jelito przednie ciągnie się od otworu gębowego przez tułów i ma postać cienkiej rurki. Dociera ono do odwłoka, gdzie jest magazynowany pokarm. Na­stępny odcinek - jelito środkowe - jest zaopatrzo­ne w kieszenie wyścielone komórkami wydzielają­cymi enzymy i tam zachodzi trawienie. W ostatnim odcinku, tj. w jelicie tylnym, wchłaniana jest woda, a suche resztki są usuwane przez odbyt.
Spośród innych bezkręgowców interesująco zbudowany układ pokarmowy ma dżdżownica. Zwierzę to żywi się martwą materią organiczną. Są nią na przykład suche liście lub szczątki owa­dów. Dżdżownica połyka duże ilości gleby, którą przepuszcza przez swój układ pokarmowy. To, co połknęła, ma niską wartość odżywczą i składa się z niestrawnych cząstek mineralnych, jednak układ pokarmowy zwierzęcia przystosował się do takie­go sposobu żerowania.
Ciało dżdżownicy jest podzielone na wiele wy­raźnie zaznaczonych segmentów. Jama gębowa znajduje się w pierwszych trzech segmentach, a za nią jest gruba, umięśniona gardziel. Wąski prze­łyk jest krótki i prosty. W nim znajdują się gruczo­ły wydzielające z płynów ciała nadmiar jonów wap­nia, które zobojętniają kwaśny odczyn gleby.
Pierwszą częścią żołądka dżdżownicy jest tzw. wole o cienkich ściankach i gruszkowatym kształ­cie. Służy ono magazynowaniu pokarmu, który na­stępnie przechodzi do grubościennego żołądka mięśniowego. Tam, wskutek pracy mięśni, cząst­ki pokarmowe ulegają roztarciu między połknię­tymi twardymi drobinami piasku.
W dalszej kolejności roztarta mieszanina prze­chodzi do długiego, prostego jelita. Tutaj następuje strawienie pokarmu przez enzymy. Mikroskopijne grzyby i bakterie wspomagają rozkład makroczą­steczek cukrowców. Przemieszczanie się pokarmu w świetle jelita następuje wskutek ruchów perystaltycznych i jest wspomagane przez komórki wyposażone w włoskowate wyrostki. Nie strawione resztki są usuwane przez odbyt. Są one bogate w azot, wapń, magnez i inne składniki mineralne - są więc doskonałym nawozem.

Trawienie wewnątrzkomórkowe
Trawienie pokarmu w obrębie jednej komórki -wewnątrzkomórkowe - jest nierzadko jedynym sposobem rozkładania cząstek pokarmowych u niż­szych bezkręgowców, takich jak pierwotniaki. Jed­nym z nich jest pełzak, czyli ameba. Zwierzę to nie posiada otworu gębowego i żeruje, otaczając cząst­ki pokarmowe swymi pseudopodiami (nibynóżki). Następnie cząstki pokarmowe są wciągane do wnętrza komórki - w błonie komórkowej przyle­gającej do pokarmu powstaje wgłębienie, potem błona zamyka się i w efekcie powstaje tzw. wodniczka pokarmowa. Jest to błoniasty pęcherzyk z cząstką pokarmową. W dalszej kolejności do wodniczki przyłącza się lizosom, który jest wypeł­niony szybko działającymi enzymami trawiennymi. Strawione cząstki pokarmu przedostają się do cytoplazmy, a nie strawione resztki są wyrzucane na zewnątrz, gdy błona wodniczki pokarmowej połą­czy się z błoną komórkową.
U innych pierwotniaków trawienie wewnątrz­komórkowe ma bardziej złożony charakter. Błonę komórkową pantofelka pokrywają liczne rzęski, zwane ciliami. W ściśle określonym miejscu błony komórkowej znajduje się szczelina, czyli tzw. cytostom, przez którą pokarm dostaje się do cytofarynksu, gdzie powstają wodniczki pokarmowe. Nie strawione resztki pokarmu opuszczają komórkę również w ściśle określonym rejonie błony komór­kowej. Jest nim cytopyge.
Istoty wielokomórkowe
Wraz z powstaniem zwierząt wielokomórkowych, komórki zaczęły formować tkanki i w końcu pow­stały wyspecjalizowane narządy. Komórki i tkan­ki zaczęły specjalizować się i spełniać określone funkcje, tak więc z biegiem czasu trawienie we­wnątrzkomórkowe zaczęło być zastępowane przez trawienie zewnątrzkomórkowe.
Proces tego przejścia można prześledzić, obser­wując sposób trawienia pokarmu u płazińców. W tym typie zwierząt niektóre gatunki trawią pokarm zewnątrzkomórkowo, a inne wewnątrzkomórkowo. U jamochłonów i mięczaków głównym sposobem trawienia jest trawienie zewnątrzko­mórkowe, lecz u pewnych gatunków część proce­su zachodzi również wewnątrz komórek.
Wewnątrzkomórkowy sposób trawienia pokar­mu ma jedną przewagę nad trawieniem zewnątrz-komórkowym. Zwierzęciu jest łatwiej osiągnąć odpowiednie stężenie enzymów trawiennych we­wnątrz małej wodniczki pokarmowej niż w o wiele większym przewodzie pokarmowym. Jednak taki sposób trawienia ma też wiele wad. Cząstki po­karmowe muszą być „połykane" w całości, toteż liczba organizmów mogących być pokarmem dla zwierząt trawiących wewnątrzkomórkowo jest bardzo ograniczona. Ponadto każda komórka musi być zdolna do wytworzenia własnych enzymów tra­wiennych i zapewnienia pożądanego poziomu kwa­sowości lub zasadowości w cytoplazmie. Te ogra­niczenia doprowadziły miliony lat temu do wykształcenia się u zwierząt wyższych wyspecja­lizowanych układów pokarmowych.

Enzymy trawienne kręgowców należą do grupy tzw. hydrolaz. Hydrolazy przy udziale wody rozkładają wielkie cząstecz­ki substancji pokarmowych do pojedyn­czych cząsteczek, które mogą przenikać do układu krwionośnego. Lipazy rozkłada­ją tłuszcze do postaci gliceryny i kwasów tłuszczowych, peptydazy rozkładają czą­steczki białka do postaci aminokwasów, a glikozydazy rozbijają wielocukrowce do postaci cukrów prostych. W ślinie czło­wieka znajduje się lipaza zwana amylazą, która rozkłada skrobię.
■ W ciągu doby krowa pasie się około ośmiu godzin i tyle samo czasu spędza na przeżuwaniu.
■ W jednym mililitrze treści wypełniającej żwacz krowy znajduje się do około 10 mi­liardów mikroorganizmów należących do 60 gatunków. Są wśród nich bakterie, pier­wotniaki i grzyby.
■ Gdyby człowiek nie posiadał żołądka, który reguluje przesuwanie się pokarmu do jelita, musiałby zjadać małe porcje poży­wienia kilka razy w ciągu godziny.
ciągu godziny.
■ Gady, które nie rozgryzają i nie kawał­kują zdobytego pokarmu, trawią swe poży­wienie nawet kilka tygodni.

Mięsożercy zjadają pokarm, który jest łatwy do strawienia, tak więc ich układy pokarmowe są stosunkowo krótkie i nie­zbyt rozbudowane. Przewód pokarmowy mięsożercy składa się z przełyku, żołąd­ka, jelita cienkiego ijeiita grubego. Jeiito śiepe leży pomiędzy jelitem cienkim i grubym. Jest ono niewielkie i nie odgrywa istotnej roli w procesie trawienia pokarmu. Roślinożercy jedzą pokarm, który jest dosyć ubogi w składniki odżywcze. W jego skład wchodzi dużo celulozy, która musi być rozłożona do postaci cukrów prostych. Z tego względu roślinożercy posiadają długie jelita, a ich układy pokarmowe mają bardziej skomplikowaną budowę. Ssaki roślinożerne nieprzeżuwające, takie jak zające i króliki, mają długie przewody pokarmowe i jelito ślepe. Przetrzymywany w nim pokarm ulega fermentacji bakteryjnej. U przeżuwaczy układ pokarmowy jest o wiele bardziej skomplikowany. Jelito ślepe jest długie, tak jak i jelito cienkie i grube, a w dodatku żołądek jest podzielony na kilka komór. Połknięty pokarm jest magazynowany w żwaczu, a następnie podlega fermen­tacji i częściowemu rozkładowi w czep­cu. Z tej komory przez przełyk wraca do jamy gębowej i dokładnie roztarty, pod postacią półpłynnej papki, przechodzi do ksiąg, gdzie wskutek pracy mięśni podle­ga ostatecznej obróbce mechanicznej. Roztarte stałe składniki przedostają się do trawieńca, gdzie są rozkładane przez enzymy trawienne.

U ptaków przełyk jest zmody­fikowany, a jego część prze­kształcona jest iv wole. W nim jest magazynowany pokarm. U niektórych gatun­ków, na przykład u gołębi i papug, w wolu powstaje pożywne „mleczko", którym są karmione małe pisklęta. Żołądek wielu ptaków jest podzielony na dwie części. Z przodu znajduje się część gruczołowa, a z tyłu część mięśniowa. Jej grube, umięśnione ściany służą do rozcierania twardego pokarmu - pełnią więc rolę zębów, których ptaki nie mają. W żołądku czasem znajdują się małe kamyczki, które ułatwiają rozcieranie twardych nasion. Przewód pokarmowy kończy się w kloace, która jest wspólnym ujściem również dla przewodów układu wydalniczego. Przez nią wydostają się na zewnątrz ciała nie strawione resztki pokarmu i kwas moczowy. U samców ptaków (na ilustracji) kloaka jest także rejonem, przez który w czasie kopulacji przechodzą wytwo­rzone w jądrach plemniki.

Stułbia
Ciało stułbi jest utwo­rzone tylko z dwóch warstw komórek. Warstwa zewnętrzna -ektoderma - ochrania ciało i jest odpowiedzial­na za odbieranie bodź­ców z otoczenia. Podstawową funkcją warstwy wewnętrznej -entodermy - jest trawie­nie i wchłanianie pokar­mu. Do wnętrza jamy chłonąco - trawiącej prowadzi tylko jeden otwór noszący nazwę otworu gastralnego. Wy-machy czułków napę­dzają z wodą cząstki po­karmu w stronę otworu gastralnego, przez który pożywienie dostaje się do wnętrza jamy chłonąco-trawiącej. Tutaj pokarm ulega strawieniu pod wpływem enzymów produkowanych przez komórki entodermy. Następnie ciało stułbi kurczy się i nie strawio­ne resztki pokarmu wraz z wodą są usuwane znowu przez otwór gastralny na zewnątrz.

Podobne prace

Do góry