Fordøjelsen og urinvejssystem

Fordøjelses- og urinvejssystemet

Fordøjelsessystemet nedbryder den mad vi spiser. Nedbrydningen gør det muligt for kroppen at optage livsvigtige næringsstoffer. Flere organer og kirtler spiller en rolle i denne proces, og i det følgende behandles fordøjelseskanalen, leveren og til sidst nyrerne, hvor urin dannes.

shutterstock_128019119 tarm fordøjelse

12.1 Fordøjelseskanalen

Fordøjelsen starter i munden, idet tre spytkirtler udmunder i mundhulen. Tænderne findeler maden, som opblandes med spyttet. I spyttet findes enzymet spytamylase, som spalter stivelse, og idet maden er findelt, kan enzymet virke på en stor overflade. Allerede i mundhulen påbegynde spaltningen af stivelse til disakkarider som for eksempel maltose, lactose eller sucrose.

Fordøjelsen

Fordøjelsen

Klik for at forstørre.

Klik for at forstørre.

Spiserøret er 25-30 cm langt , og i spiserøret transporteres føden ved hjælp af tyngdekraften og peristaltiske bevægelser. Peristaltiske bevægelser er muskelbevægelser i den glatte muskulatur i spiserørets væg.

Spiserøret udmunder i mavesækken, men der er en aflukning mellem spiserør og mavesæk, som åbner ved synkning.

I mavesækken produceres hormonet gastin, der frigives til blodet. Blodets indhold af dette hormon stimulerer mavecellerne til at udskille saltsyre (HCl), hvorfor der er et meget surt miljø (meget lav pH-værdi) i mavesækken. Derfor er defor vigtigt, at aflukningen mellem mavesæk og spiserør er tæt, for at undgå sure opstød.

Klik for at forstørre.

Klik for at forstørre.

I mavesækken æltes føden, samtidig med at den blandes med mavesaft, som dannes af kirtler i mavesækkens slimhinde. Mavesaften indeholder foruden forskellige enzymer også saltsyre (HCl), som resulterer i en meget lav pH-værdi. Enzymerne i mavesækken kræver et surt miljø for at virke, samtidigt med at det sure miljø virker bakteriedræbende. Men for at undgå at enzymer nedbryder cellerne i mavesækkens væg, udskiller mavesækken slim som beskyttende lag.

Mavesækkens indhold overføres nu til den første del af tyndtarmen, som kaldes tolvfingertarmen.

Klik for at forstørre.

Klik for at forstørre.

Hormoner, som laves i tyndtarmen, stimulerer udskillelse af bugspyt og galde i tolvfingertarmen.

Bugspyt bliver dannet i bugspytskirtlen og består af enzymer og hydrogencarbonat (HCO3– ). Enzymerne virker ikke ved en lav pH, hvorfor hydrogencarbonaten neutraliserer syren så enzymerne kan virke ved en pH på ca. 8,5.

Galde udskilles fra galdeblæren, men er dannet i leveren, som er placeret i højre side over maven. Galde har til opgave at finddele fedt så de får en større overflade, hvorefter enzymer kan nedbryde dem.

Når føden forlader tolvfingertarmen, er de organiske forbindelser i føden nedbrudt til mono- og disakkarider, fedtsyrer og glycerol samt aminosyrer.

I tyndtarmen efter tolvfingertarmen optages livsvigtige stoffer fra føden. Det kan ske, fordi tarmvæggen har en ganske særlig konstruktion med en meget stor overflade.

Tarmvæggen er foldet i cirkulære tarmfolder.

tarm6 med rød kasse 400px

Tyndtarmen

Tyndtarmen

På hele foldens overflade er tarmvæggen endnu engang foldet i tarmtotter, der kaldes villi. I hver villi ligger blodkar og lymfekar klar til at optage stoffer fra tarmindholdet.

Klik for at forstørre.

Tarmens cirkulære tarmfolder er beklædt med tarmtotter (villi). Yderst ses tarmcellerne (lyserøde). Klik for at forstørre.

Yderst er tarmtotterne (villi) beklædt med tarmceller, der har en meget bugtet cellemembran. Disse fingerformede totter kaldes mikrovilli og giver tarmcellerne en meget større overflade. Menneskets 6-8 meter lange tarm har en overflade på ca. 200 m² på grund af denne foldede og tottede konstruktion.

mikrovilli1_200px

shutterstock_159810491 tynd tarm fordøjelsen

I tyktarmen optages vand og salte. I tyktarmen findes også mange bakterier, der nedbryder kostfibre, som vi ikke selv kan nedbryde, fordi vores enzymer ikke kan nedbryde alle stoffer. I denne proces dannes gasserne metan og svovlbrinte, som lugter grimt.

Fødens ufordøjede dele og bakterier opbevares i endetarmen indtil tømning.

Smagssansen

Når vi får føde ind i munden, kan vi smager med smagsløg placeret på papiller.

shutterstock_319478261 tunge

Billdedet viser papiller på tungens overflade.

Smagsløgene indeholder sanseceller, som kan skelne mellem sødt, surt, salt og bittert.

Klik for at forstørre.

Klik for at forstørre.


12.2 Nedbrydning af kulhydrat

Vores kost indeholder polysakkarider, hvoraf stivelse er én af dem. Når kulhydrater i kosten skal optages fra tyndtarmen, skal de omdannes fra at være polysakkarider til at være monosakkarider. Denne nedbrydning sker ved hjælp af forskellige enzymer.

Nedbrydning af kulhydrat

Nedbrydning af kulhydrat

Nedbrydelsen af stivelse begynder allerede i munden med enzymet spytamylase. Når føden når tolvfingertarmen, stimulerer hormoner fra tyndtarmen bugspytkirtlen til at frigive bugspyt til tolvfingertarmen. Bugspyt indeholder bygspytamylase, og amylase nedbryder stivelse til maltose, som er en disakkarid.

Tabel kulh1 400px

I tyndtarmen dannes forskellige disakkaridaser, som er enzymer, der nedbryder disakkarider. Èt af dem er maltase, som nedbyrger maltose til glukose, som er et monosakkarid.

I tyndtarmen optages de spaltede monosakkarider nu til blodet.

Kulhydrat. Klik for at forstørre.

Sukker tabel 400px

Cellulose er også en polysakkarid, som vi får fra grøntsager, idet cellulose forekommer i planters cellevægge.

Vi mennesker kan ikke fordøje cellulose, fordi vi ikke har et enzym, der kan nedbryde bindingerne i cellulosen.

Man kalder ofte cellulose for kostfibre.

12.3 Nedbrydning af protein

Proteiner i kosten skal nedbrydes til aminosyrer, for at de kan optages fra tyndtarmen.

I mavesækken dannes mavesaft med saltsyre, og den meget lave pH-værdi aktiverer enzymet pepsin. Pepsin spalter fødens proteiner til mindre peptider.

Tabel pro2 400px

Nedbrydning af protein

Nedbrydning af protein

I tolvfingertarmen virker flere forskellige peptidaser. Peptidaser er enzymer, der nedbryder de mindre peptider til aminosyrer. Nogle dannes i tyndtarmen og andre i bugspytkirtlen. Ét af enzymerne er trypsin, der aktiveres af et enzym fra tyndtarmen, og som selv aktiverer andre enzymer. Fælles for disse enzymer er, at de virker bedst ved en høj pH-værdi omkring 8, hvilket klares ved at bugspyt indeholdende hydrogencarbonat (HCO3– ) neutaliserer mavesyren.

Klik for at forstørre.

Klik for at forstørre.

Efter nedbrydning af protein til aminosyrer optages aminosyrerne af tarmen og transporteres væk med blodet til leveren.

Protein tabel 400px

12.4 Nedbrydning af fedt

Fedtstoffer er mange forskellige stoffer, men triglycerider er det fedtstof, der udgør den vigtigste gruppe i vores kost.

Når vi spiser fedt, når langt det meste fedt helt ned i tolvfingertarmen, før det lykkes at finddele de store fedtdråber i føden. Det sker ved, at galde fra galdeblæren og enzymet lipase fra bugspytskirtlen tilsættes. Galde er i stand til at findele fedtdråberne (emulgerer fedtet), hvilket bevirker, at fedtstoffet har en større overflade. Enzymet lipase kan nu spalte triglycerider til fedtsyrer og monoglycerider.

Nedbrydning af fedtstof

Nedbrydning af fedtstof

Tabel fedt3 400px

Klik for at forstørre.

Klik for at forstørre.

Monoglyceriderne og fedtsyrerne er små molekyler, som optages af tyndtarmen og samles tilbage til triglycerider i en kugle, der beklædes med proteiner. Nu har kuglen en vandopløselig overflade, så den kan sendes ud af cellen og ud i lymfen, som udmunder i blodbanen.

Fedtstoffer tabel 400px

Tabellen viser fordøjelsens enzymer, og i hvilket organ enzymet virker.

Enzym tabel smal3 400px

Aktivitet: Enzymforsøg med kartoffelmel

Bland kartoffelmel og vand i et volumenforhold, der er cirka 2 dele kartoffelmel til 1 del vand.

Tilsæt vandet langsomt, til I har en tyktflydende væske.

Leg med væsken – slå på den. Den vil virke fast, når I slår på den og flydende, når I rører den langsomt. Det er fordi, der er lange kæder af stivelse.

Beskriv hvad I ser.

Nu skal I arbejde med enzymet  spytamylase, der kan klippe stivelseskæderne i stykker.

En person spytter cirka 2 ml spyt i et reagensglas. Hæld 8 ml vand oveni spyttet.

Tilsæt 2 milliliter af spytblandingen til jeres kartoffelmelsvæske, og lad den stå i en times tid.

I vil se, at den bliver helt flydende, fordi spytamylasen har klippet mange af de lange kæder over.

Lav en lille journal over forsøget, som forklarer udførelsen og erkendelser.

Kartoffelmel

Kartoffelmel

Læringsmål


Færdighedsmål

  • Eleven kan undersøge bevægeapparat, organer og organsystemet ud fra biologisk materiale.

Vidensmål

  • Eleven har viden om kroppens næringsbehov og energiomsætning.
  • Eleven har viden om menneskets bevægeapparat, organsystemer og regulering af kroppens indre miljø.

Lever og nyrer

12.5 Leveren

Leveren er en stor kirtel, der blandt andet nedbryder og omdanner stoffer, der er optaget fra tarmkanalen.

Leveren modtager nemlig alt blodet fra fordøjelseskanalen gennem en stor vene, der kaldes portåren.

Til forskel fra monosakkarider og aminosyrer som bliver optaget til blodet, så bliver triglyceriderne transporteret til leveren via lymfesystemet.

Leveren

Leveren

Klik for at forstørre.

Klik for at forstørre.

75% af leverens blodforsyning kommer fra fordøjelseskanalen gennem portåren, mens 25% er iltet blod gennem leverarterien.

I leveren sørger det iltede blod for, at der er tilstrækkelig ilt til leverens arbejde.

Klik for at forstørre.

Klik for at forstørre.

shutterstock_312584624 skelet

Leveren er placeret i højre side ovenfor maven.

I leveren findes mange forskellige enzymer, og der foregår mange kemiske processer, så det blod, der forlader leveren, kun indeholder brugbare stoffer for kroppen.

Blandt andet kan leveren omdanne aminosyrer og nedbryde andre alt efter hvilke, der er i over- eller underskud.

Leveren har også til opgave at danne galde indeholdende galdesalte, som findeler fedtstoffer i tolvfingertarmen, og som derfor har stor betydning for fordøjelsen. Galden dannes i leveren, men opbevares i galdeblæren.

Klik for at forstørre.

Klik for at forstørre.

Leveren har en lang række andre funktioner som det ses af figuren. Leveren nedbryder alkohol, og den er med til at regulere blodsukkeret (glukose/glukogen)

12.6 Nyrerne

I nyrerne dannes urin, og nyrerne spiller sammen med leveren en vigtig rolle i forhold til at opretholde en indre ligevægt i vores krop – kaldet homeostase.

Nyrerne filtrerer blandt andet blodet for affaldsstoffer, som udskilles med urinen. Men i processen sørger nyrerne også for at regulere vand- og saltbalance og syre-base-balancen.

Nyrerne

Nyrerne

Klik for at forstørre.

Klik for at forstørre.

Nyrerne er blandt  andet opbygget af nyrebark, nyremarv og inderst nyrebækkenet. Nyrebækkenet opsamler urinen, der er dannet i nyrerne, og urinen ledes gennem urinlederen til urinblæren.

Nyrernes funktionelle enheder kaldes nefroner. Der ligger ca. 1 mio. nefroner hele vejen rundt i nyren. Nefronerne består af en kapsel (Bowmans kapsel), hvori der ligger kapillærer, som blod strømmer gennem, og som filtrerer blodet, således at alt undtagen blodceller og proteiner bliver presset igennem kapslen.

Filtratet består blandt andet af vand, glukose, aminosyrer, ioner og affaldsstoffer, og bagved kapslen løber filtratet gennem et langt rør (tubulus). I dette lange rør sker en stor udveksling frem og tilbage, der sikrer genoptagelse af vigtige stoffer – ikke mindst vand.

shutterstock_147943898 Nyre Henles 400

Efter udvekslingen i røret er urinen dannet, og den samles i et samlerør og løber ud af nyren gennem nyrebækkenet.

Hver dag pumpes ca. 200 liter væske ud gennem nyrernes Bowmans kapsel, hvori filtreringen sker. Det bliver dog kun til ca. 1,5 liter urin.

Dialyse

Hvis nyrerne ikke virker, kan man rense blodet for affaldsstoffer ved dialyse på hospitalet. Patienten kobles op til et dialyseapparat og må sidde og vente på at blodet løber igennem apparatet, som renser blodet.

Desværre tabes også vigtige stoffer i dialysen, så det vil blive nødvendigt med en nyretransplation. Til gengæld kan man godt leve med én funktionel nyre.

shutterstock_171444512 blod dialyse

Aktivitet: Etisk dilemma


Dilemma 1:

Du er blevet ansat som chef for fordeling af donerorganer. Når man får organer til transplantation, er der en risiko for, at de bliver udstødt af modtageren. Risikoen for, at organet bliver udstødt i det første år, kan måles ved en vævstest. En ung mand er kørt galt på sin motorcykel og er blevet erklæret hjernedød. Du har fået råderetten over hans ene nyre – den anden var kommet til skade under uheldet. Du har nu mulighed for at give den til én af de to nyrepatienter, begge hvis liv er truet, hvis de ikke snarest modtager en nyre. Den ene patient er en 12 år gammel dreng, og den anden patient er en frisk pensionist, der er 65 år gammel. Der er 70 % chance for, at nyren bliver udstødt hos skoleeleven, og kun 10 % chance for at den blive udstødt hos pensionisten.

Hvem skal have nyren?


Dilemma 2:

Marie er 19 år gammel. Hun er sund og rask og i god form. Hun mistede sin lillebror for 10 år siden. Han døde af nyresvigt. Derfor kontakter Marie et hospital. Hun vil gerne donere sin ene raske nyre til én, der mangler.

Skal hun have lov til det?

Læs eventuelt: Artikel fra DR Nyheder

Læringsmål


Færdighedsmål

  • Eleven kan formulere en påstand og argumentere for den på et naturfagligt grundlag.

Vidensmål

  • Eleven har viden om kroppens næringsbehov og energiomsætning.
  • Eleven har viden om menneskets bevægeapparat, organsystemer og regulering af kroppens indre miljø.