7. Spijsverteringsstels

Het spijsverteringsstelsel voert de volgende taken uit:

  • opname van voedsel uit het uitwendige milieu;
  • mechanische verkleining en menging van het voedsel;
  • chemische bewerking door enzymen;
  • vervoer van voedsel door het spijsverteringskanaal;
  • overdracht van de voedingsstoffen aan het bloed;
  • uitscheiding van onverteerde en onverteerbare stoffen.

7.1 Voedingsstoffen

De zes voedingsstoffen die de mens nodig heeft zijn koolhydraten, lipiden, eiwitten, mineralen, vitaminen en water.

Koolhydraten worden op grond van het aantal moleculen in drie groepen verdeeld: polysachariden, disachariden en monosachariden.

Polysachariden worden in het spijsverteringsstelsel stap voor stap door enzymen omgezet in de volgende monosachariden:

  • glucose, de belangrijkste brandstof in het lichaam;
  • fructose en galactose, worden door de lever omgezet in glucose;
  • ribose, de bouwstof in desoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA).

Lipiden zijn niet oplosbaar in water en hebben een hoge energetische waarde. De drie groepen lipiden zijn triglyceriden, fosfolipiden en steroïden.

Bij de vertering worden lipiden omgezet glycerol en vetzuren; er zijn onverzadigde en verzadigde vetzuren. In het lichaam worden de lichaamseigen lipiden uit glycerol en vetzuren gevormd. Lipiden hebben uiteenlopende functies:

  • energiereserve (vetweefsel);
  • bouwstof (zoals in celmembranen);
  • oplosmiddel voor bepaalde vitaminen;
  • elektrische isolatie rondom zenuwceluitlopers;
  • brandstof voor de celstofwisseling.

Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren. Er zijn twintig verschillende aminozuren. Twaalf daarvan kan het menselijk lichaam zelf maken (niet-essentiële aminozuren); de andere acht moeten in het voedsel zitten (essentiële aminozuren).

Het lichaam bevat honderdduizenden verschillende eiwitten, met uiteenlopende functies:

  • structuureiwitten (bouwstoffen);
  • enzymen;
  • transporteiwitten in de celmembraan;
  • receptoreiwitten in de celmembraan;
  • spiereiwitten (actine en myosine);
  • antistoffen;
  • hormonen;
  • stollingsfactoren;
  • neurotransmitters en neuroreceptoren.

Mineralen worden verdeeld in zouten en spoorelementen. De belangrijkste zouten zijn kalium (K), natrium (Na), chloride (Cl), fosfor (P), calcium (Ca) en magnesium (Mg).

Functies van zouten:

  • regeling van de kristalloïd-osmotische waarde van bloed en weefselvocht;
  • bufferwerking zodat de zuurgraad (pH) constant blijft;
  • bouwstoffen, zoals de calcium- en magnesiumzouten in de botten.

Spoorelementen zijn in heel kleine hoeveelheden ('sporen') nodig: ijzer (Fe), koper (Cu), aluminium (Al), zink (Zn), chroom (Cr), mangaan (Mn), fluor (F) en jodium (I). De meeste spoorelementen zijn metalen. Ze worden ingebouwd in hormonen, vitaminen, eiwitten en enzymen.

Vitaminen worden in twee groepen verdeeld: in vet oplosbare vitaminen (A, D, E en K) en in water oplosbare vitaminen (B en C).

Water is nodig:

  • voor de homeostase;
  • als bouwstof;
  • als oplosmiddel;
  • als transportmedium;
  • als warmtebuffer.

7.2 Spijsverteringskanaal

De wand van het spijsverteringskanaal bestaat van binnen naar buiten uit

  • mucosa (slijmvlies), epitheel met slijmproducerende cellen, kliercellen en afvoerbuizen van klieren;
  • lamina propria mucosae, een laagje losmazig bindweefsel;
  • muscularis mucosae, een laagje glad spierweefsel;
  • submucosa, een dikke bindweefsellaag met bloedvaten, lymfevaten, lymfatisch weefsel, zenuwen en op sommige plaatsen ingezonken klieren;
  • muscularis, bestaande uit een laag kringspieren en daarbuiten een laag lengtespieren (voor de peristaltiek);
  • serosa, het viscerale blad van het buikvlies.

Mondholte

De wand van mond- en de keelholte bestaat uit niet-verhoornend plaveiselepitheel.

De mondholte (cavum oris) is multifunctioneel als:

  • spijsverteringsorgaan;
  • ademhalingsorgaan;
  • spreekorgaan;
  • smaak- en tastorgaan.

De mondholte wordt begrensd door:

  • harde gehemelte (palatum durum), bevat botweefsel van de bovenkaak;
  • zachte gehemelte (palatum molle) met de huig (uvula), bevat spierweefsel en bindweefsel;
  • voorste en achterste gehemeltebogen met daartussen de tonsillen;
  • wangen en lippen (labiae), bestaande uit dwarsgestreept spierweefsel.

Voedselvertering in de mond gebeurt met behulp van de tong, de kauwspieren, het gebit en de speekselklieren.

De tong (lingua) is een beweeglijke dwarsgestreepte spier die aan de achterkant aan het tongbeen (os hyoideum) vastzit en aan de voorkant vrij eindigt. De functies van de tong zijn:

  • ondersteuning van het kauwen;
  • vermenging van voedsel met speeksel;
  • onderzoek van het voedsel door smaak-, tast- en warmtesensoren in het tongslijmvlies;
  • ondersteuning van de slikbeweging;
  • ondersteuning bij het spreken;
  • reiniging van het gebit;
  • tongzoenen en likken.

Het volwassen gebit heeft altijd 32 gebitselementen, als volgt onderverdeeld: 8 snijtanden (dentes incisivi), 4 hoektanden (dentes caninae), 8 valse kiezen (dentes premolares) en 12 ware kiezen (dentes molares). Soms komen de 4 verstandskiezen (dentes sapientiae) door.

Een gebitselement bestaat uit de − zichtbare − kroon, de hals en de wortel. Een gebitselement is grotendeels opgebouwd uit dentine en de kroon is bedekt met een laag tandglazuur (zeer hard).

Het slijmvlies in de mondholte bevat veel kleine speekselklieren en er zijn drie paar grote speekselklieren:

  • 2x oorspeekselklier (glandula parotis);
  • 2x onderkaakspeekselklier (glandula submandibularis);
  • 2x ondertongspeekselklier (glandula sublingualis).

Speeksel is sereus (waterig) of mukeus (slijmerig), heeft een pH van 6,7 - 7,5 en bevat water, slijm, speekselamylase (ptyaline), globuline (IgA), leukocyten en lysozym. Deze drie laatste stoffen ondersteunen de afweer.

Speeksel:

  • houdt de mondholte vochtig;
  • lost voedingsstoffen op;
  • breekt zetmeel af tot disachariden;
  • spoelt de mondholte schoon;
  • werkt bacterieremmend.

Het slikken begint met een willekeurige fase: met je tong duw je een spijsbrok (bolus) naar de keelwand toe. Daarna volgt een onwillekeurige fase. Dat is de slikreflex: gelijktijdig sluit het strotklepje de luchtpijp af, sluit de huig de neusholte af en ontspant een sluitspier bovenin de slokdarm. De keelwandspieren duwen de bolus in de slokdarm.

 

Keelholte en slokdarm

De keelholte (pharynx) is de gezamenlijke doorgang voor voedsel, vloeistoffen en lucht.

De slokdarm (oesophagus) is een 30 cm lange gespierde buis. Hierdoorheen worden voedsel en vloeistoffen naar de maag getransporteerd. Het transport komt tot stand door de peristaltiek: knijpbewegingen van afwisselend de kring- en de lengtespieren van de muscularis.

De slokdarm heeft twee sluitspieren:

  • bovenste slokdarmsfincter (faryngo-oesofageale sfincter) vlakbij de keelholte, ontspant alleen tijdens het slikken;
  • onderste slokdarmsfincter (gastro-oesofageale sfincter) vlakbij de maagingang, verhindert dat maaginhoud terugstroomt in de slokdarm.

Vaatvoorziening:

  • aftakkingen van de halsslagader en halsvenen;
  • slokdarmarteriën (aftakkingen van de aorta descendens);
  • bovenste slokdarmvenen, monden uit in de bovenste holle ader;
  • onderste slokdarmarteriën, monden via maagvenen uit in de poortader.

Maag

De delen van de maag (ventriculus, gaster) zijn:

  • cardia, vlak onder de onderste slokdarmsfincter;
  • fundus, het bolle deel tegen het diafragma aan ligt;
  • corpus, het verticale deel van de maag;
  • antrum, het deel dat aansluit op de twaalfvingerige darm;
  • pylorus (maagportier), de maaguitgang met in de wand de m sphincter pylori, een kringspier die de maag afsluit van de twaalfvingerige darm.

De crypten in de maagwand bevatten verschillende typen kliercellen die gezamenlijk maagsap produceren, bestaande uit slijm, zoutzuur, pepsinogeen en intrinsieke factor. Endocriene cellen in de wand van het antrum produceren het hormoon gastrine.

Afscheiding van maagsap gebeurt reflexmatig en wordt ook hormonaal (door gastrine) aangestuurd.

De functies van de maag zijn:

  • tijdelijke opslag van het ingeslikte voedsel;
  • heftige peristaltiek waardoor het voedsel vermengd wordt met maagsap;
  • afbraak van eiwitten door pepsine;
  • onschadelijk maken van ziekteverwekkers en schadelijke stoffen door het maagzuur;
  • vorming van de intrinsieke factor (nodig voor de resorptie van vitamine B12).

De spijsbrij (chymus) in de maag is extreem zuur (pH = 1,5).

De pylorusreflex doet de m. sphincter pylori sluiten nadat een portie zure chymus naar de twaalfvingerige darm is doorgelaten. Vervolgens produceert de duodenumwand het hormoon secretine dat de alvleesklier stimuleert tot de afgifte van natriumbicarbonaat (NaHCO3). Deze stof neutraliseert de zure chymus. Bij een pH van de chymus van ongeveer 8 ontspant de m. sphincter pylori en wordt de volgende portie vanuit de maag doorgelaten.

Vaatvoorziening:

  • maagarteriën (aftakkingen van de truncus coeliacus);
  • maagvenen, voeren het bloed naar de poortader.

Dunne darm

De delen van de dunne darm (intestinum tenue) zijn:

  • twaalfvingerige darm (duodenum), 20 − 25 cm lang, met de papil van Vater, de gemeenschappelijke uitmonding van de alvleesklierbuis (ductus pancreaticus) en de galbuis (ductus choledochus);
  • nuchtere darm (jejunum), 2,5 m lang;
  • kronkeldarm (ileum), 3,5 m lang.

Functies van de dunne darm zijn:

  • voltooiing van de vertering van koolhydraten, lipiden en eiwitten;
  • resorptie van de (verteerde) voedingsstoffen in het bloed;
  • transport van onverteerde stoffen naar de dikke darm.

Alvleessap bevat: slijm, bufferende stoffen, amylase (koolhydraatafbraak), lipase (vetafbraak), voorstadia van trypsine en proteasen (beide eiwitafbraak). Via de galbuis (ductus choledochus) komt gal (emulgatie van vetten) in de twaalfvingerige darm.

Endocriene cellen in de duodenumwand produceren de hormonen secretine en cholecystokinine (CCK), die de afgifte van darmsap en alvleessap stimuleren.

De secretie van darmsap en alvleessap wordt neuraal beïnvloed door de N. vagus. Darmsap bestaat uit disacharidasen, dipeptidasen en lipase.

Jejunum en ileum hebben een groot resorptieoppervlak (200 m2), gerealiseerd door circulaire richels in de mucosa, darmvlokken (villi) en microvilli op de epitheelcellen.

Vanuit het lumen van de dunne darm worden monosachariden, aminozuren, in water oplosbare vitaminen, mineralen en spoorelementen in het bloed geresorbeerd. Triglyceriden met kleine vetzuren diffunderen naar het bloed, samen met in vet oplosbare vitaminen. Triglyceriden met grotere vetzuren komen via het lymfevatenstelsel in het bloed. Voor transport worden triglyceriden en cholesterol in chylomicronen verpakt.

Vaatvoorziening:

  • aftakkingen van de truncus coeliacus (naar duodenum);
  • mesenterica superior (naar jejunum en ileum);
  • poortader (v. portae), voert het bloed naar de lever.

Dikke darm

Op de overgang van dunne naar dikke darm (intestinum crassum) zit de bauhinklep die terugstromen van darminhoud tegengaat.

De delen van de dikke darm (1,5 m) zijn:

  • blindedarm (caecum) met het wormvormig aanhangsel (appendix vermiformis);
  • colon, bestaande uit colon ascendens, colon transversum, colon descendens en colon sigmoïdeum;
  • endeldarm (rectum) met de ampulla recti en eindigend in de anus.

Het colon heeft spierstroken (taeniae coli) die regelmatige uitstulpingen (haustra coli) veroorzaken en de rekbaarheid van het colon vergroten.

De functies van de dikke darm zijn:

  • indikken van de chymus door resorptie van water;
  • resorptie van bruikbare stoffen, (o.a. vitaminen K, B5 en B8) die door de darmflora worden geproduceerd;
  • transport van onverteerde en onverteerbare voedingsstoffen naar de endeldarm;
  • opslag van feces;
  • defecatie.

De anus heeft twee sluitspieren:

  • de inwendige sluitspier (m. sphincter ani internus), een gladde spier (onwillekeurig/vegetatief);
  • de uitwendige sluitspier (m. sphincter ani externus), een dwarsgestreepte spier (willekeurig/animaal).

De bestanddelen van feces zijn: water en slijm, zouten (zoals calcium, magnesium en ijzer), galkleurstoffen, voedselresten, bacteriën en afgestoten darmepitheelcellen.

Vaatvoorziening:

  • a. mesenterica superior (eerste gedeelte van de dikke darm)
  • a. mesenterica inferior (rest van de dikke darm);
  • poortader (v. portae), voert bloed naar de lever
  • veneuze afvoer vanuit onderste gedeelte van de endeldarm gaat rechtstreeks naar de onderste holle ader.

7.3 Spijsverteringsklieren en galwegen

Alvleesklier

De alvleesklier (pancreas) produceert alvleessap dat via de pancreasbuis (ductus pancreaticus) naar de twaalfvingerige darm wordt vervoerd (zie verder bij 17.2 dunne darm). Twee procent van de alvleesklier bestaat uit endocrien klierweefsel (eilandjes van Langerhans) dat de hormonen insuline en glucagon aan het bloed afgeeft.

Vaatvoorziening:

  • slagaderlijke aanvoer via vertakkingen van de leverslagader;
  • veneuze afvoer via de poortader.

Lever

Met ligamenten is de lever (hepar) met omringende structuren verbonden:

  • het kleine net (omentum minus) tussen de lever en de kleine curvatuur van de maag
  • het sikkelvormig ligament (ligamentum falciforme hepatis), verdeelt de lever in rechter- en linkerkwab;
  • het ronde ligament (ligamentum teres hepatis), een bindweefselstrook die een restant is van de navelstreng.

De lever bestaat uit veel zeshoekige leverlobjes met radiaal geschikte levercellen. Interlobulair bevinden zich − in de driehoekjes van Kiernan − een venule van de poortader, een arteriole van de leverslagader en een galbuisje. Bloed uit de venule en de arteriole komt samen in de sinusoïden binnen in het leverlobje en stroomt langs de levercellen naar het centrum van het leverlobje. Een centrale vene voert het bloed af naar de leverader. Gal uit de levercellen wordt via de interlobulaire galgangen afgevoerd richting galblaas.

De functies van de lever zijn: intermediaire stofwisseling (suiker-, vet- en eiwitstofwisseling), ontgifting, galproductie, opslag en warmteproductie.

De suikerstofwisselingsreacties zijn:

  • glycogenese (aanmaak van glycogeen);
  • glycogenolyse (afbraak van glycogeen);
  • glucogenese (vorming van glucose uit andere monosachariden);
  • gluconeogenese (nieuwvorming van glucose uit aminozuren, glycerol, vetzuren en melkzuur).

De vetstofwisselingsreacties zijn:

  • lipogenese (aanmaak van vetten);
  • lipolyse (afbraak van vetten);
  • omzetting van vetzuren;
  • vorming van lipoproteïnen: VLDL (very low density lipoprotein = meervoudig onverzadigd), LDL (low density lipoprotein = onverzadigd) en HDL (high density lipoprotein = verzadigd);
  • aanmaak van cholesterol.

De eiwitstofwisselingsreacties zijn:

  • eiwitsynthese (eiwitaanmaak uit aminozuren), waaronder de plasma-eiwitten;
  • transaminering (omzetting van aminozuren in andere aminozuren);
  • desaminering (afbraak van aminozuren).

Ontgifting in de lever gebeurt door:

  • omzetting van ammoniak in ureum, wordt via de nieren uitgescheiden;
  • koppeling van het giftige bilirubine aan glucuronzuur, wordt via de galwegen afgevoerd;
  • het afbreken en onschadelijk maken van lichaamsvreemde stoffen, worden via de nieren of de galwegen afgevoerd;
  • koppeling van hormonen aan glucuronzuur, wordt via de nieren uitgescheiden.

De lever produceert per etmaal 600 − 800 ml gal. Gal bevat water (97%), galzure zouten (vetvertering), cholesterol, afvalstoffen en geconjugeerde bilirubine.

Bilirubine doorloopt de enterohepatische kringloop: van de lever à naar de gal à naar het darmkanaal à grootste deel in de poortader à naar de lever.

Een klein deel van de bilirubine wordt uitgescheiden:

  • via feces als stercobiline (kleurt feces bruin);
  • via urine als urobiline (kleurt urine geel).

De lever slaat de volgende stoffen op:

  • glycogeen (maximaal 200 gram);
  • vetten;
  • in vet oplosbare vitaminen (A, D, E en K);
  • vitaminen van het B-complex;
  • ijzer en een aantal spoorelementen.

Door de vele stofwisselingsreacties produceert de lever warmte en draagt aanzienlijk bij aan een kerntemperatuur van 37°C.

Vaatvoorziening:

  • leverslagader (a. hepatica), een vertakking van de aorta abdominalis;
  • poortader (v. portae) met veneus bloed uit het verteringskanaal en de milt;
  • drie leveraders (venae hepaticae), monden uit in de onderste holle ader.

Galwegen

De galcapillairen in de leverlobjes vervoeren gal naar grotere galwegen in de lever. Deze komen samen in de leverbuis (ductus hepaticus) die de gal naar de galblaas (vesica fellae) vervoert.

De leverbuis verenigt zich met de galafvoergang (ductus cysticus) uit de galblaas tot de galbuis (ductus choledochus).

De galbuis mondt uit in de pancreasbuis (ductus pancreaticus).

Functies van de galblaas:

  • galopslag;
  • indikken van gal;
  • galafgifte via de galbuis.

7.4 Peritoneum

De meeste spijsverteringsorganen zijn omsloten door het dubbelbladig peritoneum. Het peritoneum parietale (buitenblad) is met de wand van de buikholte vergroeid. Het peritoneum viscerale (binnenblad) zit rondom de spijsverteringsorganen en vermindert de wrijving tussen de spijsverteringsorganen.

Ligging van de organen en opzichte van het peritoneum:

  • intraperitoneaal: maag, lever, galblaas, galwegen, jejunum, ileum, colon transversum, colon sigmoïdeum;
  • retroperitoneaal: duodenum, alvleesklier, blindedarm, colon ascendens, colon descendens;
  • subperitoneaal: rectum;
  • preperitoneaal: de gevulde urineblaas.

Een aantal spijsverteringsorganen is opgehangen met een mesenterium (ophangband).