Sindirim Sistemi Fizyolojisi

Sindirim kanalı, yaklaşık 9 metre uzunluğunda, ağızdan başlayıp yutak, yemek borusu, mide, ince bağırsak ve kalın bağırsaklardan oluşan kaslı bir yapıdır. Sindirim kanalının yapısı dört temel tabakadan meydana gelir:

Mukoza Tabakası: Sindirim kanalının iç yüzeyini kaplayan tabakadır. Epitel hücrelerden oluşur ve dış ortamla temas eder. Ayrıca gevşek bir bağ dokusu olan lamina propria, salgı bezleri ve lenf düğümleri içerir. Muskularis mukoza, mukozadaki katlanmaları sağlar.

Alt Mukoza Tabakası: Elastik bağ dokusundan oluşur. İçerisinde bazı salgı bezleri, sinir gövdeleri ve büyük kan damarları bulunur.

Kas (Muskularis) Tabakası: İçte çevresel (dairesel), dışta uzunlamasına kaslardan oluşur. Peristaltik hareketlerle yiyecekleri ileri iter ve içerik karıştırılır. Bu kaslar topluca hareket eder.

Seroza Tabakası: Sindirim kanalının en dış tabakasıdır ve sistemi karın bölgesine bağlar.

Sindirim sistemi, beyin tarafından kontrol edilse de bağımsız çalışabilen refleksleri, sinir sistemi, dolaşım sistemi ve hormonları vardır.

Sindirim kanalında yer alan temel organlar şunlardır:

1. Ağız: Besinlerin sindiriminin başladığı yerdir. Dişler besinleri mekanik olarak parçalar, tükürük ise kimyasal sindirimi başlatır.
2. Yutak (Farinks): Ağızdan gelen yiyecekleri yemek borusuna iletir.
3. Yemek Borusu (Özofagus): Besinleri mideye taşır.
4. Mide: Yiyecekleri asit ve enzimlerle parçalayarak kimyasal sindirimi sürdürür.
5. İnce Bağırsak: Sindirimin büyük kısmının gerçekleştiği ve besinlerin emildiği yerdir. Üç bölümü vardır: duodenum (onikiparmak bağırsağı), jejunum, ve ileum.
6. Kalın Bağırsak: Suyun emildiği ve sindirilmemiş atıkların depolandığı yerdir. Bölümleri şunlardır: çekum, kolon, ve rektum.
7. Anüs: Sindirilemeyen atıkların vücuttan dışarı atıldığı bölgedir.

Bunun yanı sıra tükürük bezleri karaciğer, safra kesesi ve pankreas sindirim sisteminin yardımcı organlardır.

Sindirim Sistemi Dolaşımı: Sindirim kanalından, dalak ve pankreastan gelen kan, portal toplardamar yoluyla karaciğere taşınır. Bu dolaşıma "portal dolaşım" denir. Yağlar ise doğrudan lenf dolaşımına geçer, karaciğere uğramadan önce genel dolaşıma katılır ve sonrasında karaciğere gider. Sindirim sırasında kan dolaşımı artar, ancak 2-4 saat sonra normale döner.

Sindirim Sistemi Sinirleri: Sindirim sisteminde, enterik sinir sistemi adı verilen ve "ikinci beyin" olarak da bilinen, 500 milyon sinir hücresinden oluşan özel bir sinir ağı vardır. Bu sistem otonom sinir sistemiyle bağlantılıdır, ancak bağımsız olarak da çalışabilir. Enterik sinir sistemi iki ana ağa sahiptir:

1. Miyenterik Ağ: Kas tabakaları arasında bulunur ve sindirim kaslarını düzenler.
2. Alt Mukoza Ağı: Altmukoza tabakasında yer alır ve kan akımı ile salgıları kontrol eder.

Bu iki ağ birbiriyle bağlantılı çalışarak sindirim sistemini yönetir. Enterik sinir sistemi, farklı bölümlerin (mide, bağırsak) farklı işlevler yapmasını sağlar ve sorunları algılayıp beyne bildirebilir. Merkezi sinir sistemiyle bağlantılı çalışarak, sindirim sistemi ve beyin arasında iletişim sağlar. 

Sindirim sistemi hareketleri, yiyeceklerin ağızdan anüse kadar ilerlemesini, sindirim sıvılarıyla karışmasını, mekanik olarak parçalanmasını ve emilim için hücrelere ulaşmasını sağlar. Bu hareketler, genellikle düz kaslar, sinir sistemi ve hormonlar tarafından kontrol edilir ve isteğimiz dışında gerçekleşir. Ancak, ağız, yutak, yemek borusunun üst kısmı ve anüsteki çizgili kaslar isteğe bağlı olarak kontrol edilebilir.

Halka ve uzunlamasına kaslar arasında fiziksel bağlantılar olduğundan, kasılmalar birbiriyle uyum içinde hareket eder. Düz kaslar ritmik kasılmalar gösterir ve bu kasılmalar yavaş, hızlı ve tonik olarak sınıflandırılır. Yavaş ve hızlı kasılmalar yiyecekleri karıştırır (segmentasyon) ve ileri iter (peristaltik). Bu kasılma hareketleri sindirim kanalının farklı bölümlerinde farklı hızlarda gerçekleşir.

Tonik kasılmalar ise sfinkter adı verilen kapılarda meydana gelir ve bu kapıları devamlı kapalı tutar. Sfinkterler yemek borusu, mide ve bağırsaklar gibi önemli bölgelerde bulunur ve sinir sistemi ile hormonların kontrolünde gerektiğinde açılırlar. Sindirim sisteminde dört türlü kas haraketi vardır:

1. Karıştırıcı (segmentasyon) 2. İlerletici (peristaltik) 3. Kapatıcı (tonik) 4. Kitle (kalın bağırsak)

Sindirim sistemi hormonları, sindirim kanalındaki endokrin hücreler tarafından üretilir ve portal kan dolaşımı yoluyla hedef hücrelere ulaşarak sindirim süreçlerini düzenler. İşlevleri sindirim ve beslenme için çok önemlidir. Önemli hormonlar şunlardır:

• Gastrin: Mide ve ince bağırsakta üretilir, mide hareketlerini ve hidroklorik asit üretimini artırır.
• Kolesistokinin (CCK): İnce bağırsakta üretilir, safra ve pankreas salgılarını artırırken midenin boşalmasını yavaşlatır.
• Sekretin: Onikiparmak bağırsağındaki asit ve yağ seviyesine göre üretilir, midenin asit salgısını baskılar ve karaciğer ile pankreastan bikarbonat salgısını artırır.
• Gastrik İnhibitör Peptit (GİP): İnce bağırsakta üretilir, mide hareketlerini baskılar ve pankreastan insülin üretimini artırır.
• Motilin: Mide ve bağırsaklardaki yağ ve glikoz miktarına göre üretilir, sindirim sistemi kasılmalarını artırarak içeriği boşaltır.

Ayrıca leptin, grelin, oreksin gibi diğer hormonlar da sindirim sürecinde rol oynar. 

Tükürük bezleri (Kulak altı, Çene altı ve Dil altında bulunan), sindirim sisteminde önemli bir yardımcı rol oynar. Ağız boşluğuna açılan üç çift bez (kulak altı, dilaltı ve çene altı bezleri) günde yaklaşık 1 litre tükürük üretirler. Tükürüğün %99.5'i sudan oluşur ve bu sıvı, sindirimi kolaylaştırmak için çeşitli işlevler görür. Bunlar;

1. Yiyeceklerin kayganlaştırılması: Tükürük, yiyecekleri nemlendirip kayganlaştırarak yutmayı kolaylaştırır.
2. Sindirim enzimleri: Tükürük, amilaz (pityalin) enzimiyle nişastayı parçalar, dil lipazı ile de yağları sindirir. Bu, sindirimin ağızda başlamasını sağlar.
3. Koruyucu işlev: Tükürük, bikarbonat içeriğiyle ağız ve yemek borusunu asitten korur. Aynı zamanda mikroorganizmaları öldürerek ağız boşluğu, yemek borusu ve dişleri enfeksiyonlardan korur.
4. Tat alma ve konuşma: Tükürük, ağız boşluğunu nemli tutarak tat almayı ve konuşmayı kolaylaştırır.

Tükürük bezlerinin salgısı, otonom sinir sistemi tarafından düzenlenir ve sindirimin başlangıcında önemli bir rol oynar.

Mide J harfine benzer ve 4 bölümden oluşur: Kardiya, fundus, gövde ve pilorus.

Midedeki mekanik sindirim, yemeklerden hemen sonra başlayan ve mide kaslarının dakikada 2-3 kez kasılmasıyla gerçekleşir. Mide içeriği bu kasılmalarla karıştırılarak ayran kıvamına getirilir. Kimyasal sindirimde ise mideden, pepsinojen salgılanır ve bu madde hidroklorik asit (HCl) ile pepsin enzimine dönüşerek proteinleri parçalar. Ayrıca mide, lipaz enzimiyle yağları, özellikle sütteki yağları sindirir. Çocuklarda sütteki proteinlerin sindiriminde rennin enzimi de rol oynar. Kimyasal sindirimin ince bağırsakta yetersiz olması durumunda mide daha fazla görev üstlenir.

Mide, mukus ve bikarbonat üreterek 0.2 mm kalınlığında bir koruyucu tabaka oluşturur ve mideyi asit, enzimler, kimyasallar ve mikroplara karşı korur. Bu tabaka bozulduğunda gastrit, ülser ve ilerleyen durumlarda kansere yol açabilir. Midenin temel işlevleri şöyle sıralanabilir:

• Besinleri fundusta kısa süreli olarak depolamak.
• Mide özsuyu üretmek.
• Mekanik ve kimyasal sindirim yapmak.
• Mide içeriğinin boşalmasını düzenlemek.
• Az miktarda emilim yapmak (alkol, ilaç, su).
• Gastrin ve motilin hormonlarını üretmek.
• İntrinsek faktör (İF) üretmek.

HCL ile vücudu koruyarak mikroorganizmaları öldürmek. 

İnce bağırsaklar, sindirim sisteminin en uzun bölümü olup yaklaşık 6-9 metre uzunluğundadır ve üç bölümden oluşur: onikiparmak bağırsağı (düodenum), boş bağırsak (jejunum) ve kıvrım bağırsak (ileum). İnce bağırsakların temel görevi, kimyasal sindirim ve besin emilimidir.

Yapısal olarak ince bağırsak, mukoza tabakasında plika, vilus ve mikrovilus adı verilen uzantılarla kaplıdır. Bu yapılar ince bağırsağın yüzey alanını 600 kat artırarak besinlerin emilimini kolaylaştırır. Viluslar (1 mm uzunluktadır), içinde kan damarları ve lenf damarları barındırır ve besinlerin emilimini sağlar. Sindirimin çoğu, onikiparmak bağırsağında gerçekleşir, burada mide içeriği, safra ve pankreas salgılarıyla karışır. Kas hareketleriyle besinler karıştırılır ve yavaşça kalın bağırsağa doğru itilerek sindirim ve emilim işlemi tamamlanır.

İnce bağırsakta günde 2-3 litre sıvı salgılanır ve bu salgı, su, mukus, iyonlar ve enzimlerden oluşur. Ayrıca ince bağırsakta karıştırıcı (segmentasyon) ve itici (peristaltik) kas hareketleri gerçekleşir. Bu hareketler, içerikleri yavaşça kalın bağırsağa doğru iter ve sindirimi sağlar. 

Kalın bağırsaklar yaklaşık 2 metre uzunluğunda ve 6 cm genişliğinde olup, üç bölümden oluşur: kör bağırsak (çekum), kolon ve rektum. Kalın bağırsaklar da 4 tabakadan oluşur, ancak ince bağırsaklardaki gibi yüzey alanını genişleten viluslar ve kıvrımlar yoktur. Kalın bağırsağın kas yapısı parçalıdır ve bu, bağırsağın boğumlu görünmesini sağlar.

Kalın bağırsağın temel işlevi, sindirimden sonra geriye kalan su, mukus ve elektrolitlerin emilimini yapmaktır. Bu süreçte, içerik yavaşça ilerler ve kolon bakterileri az miktarda sindirim yaparak K ve bazı B vitaminlerini üretir. Ayrıca, kalın bağırsakta çok sayıda bakteri bulunur ve bu bakterilerle birlikte ortak yaşarız. Kalın bağırsakta oluşan atıklar, suyun geri emilmesiyle yoğunlaşarak dışkıya dönüşür.

Kalın bağırsak ayrıca bağırsak içeriğinin düzenli bir şekilde ilerlemesini sağlar ve dışkı son olarak rektumdan anüs yoluyla dışarı atılır. Rektumun emilim kapasitesi yüksek olduğu için bazı ilaçlar bebeklerde rektuma uygulanır.

Hemoroid, halk arasında basur veya mayasıl olarak bilinen bir rahatsızlıktır. Anal kanalın toplardamarlarında basıncın artması sonucu damarlar genişler ve makat bölgesinden dışarı çıkar. Bu genişleyen damarlar dışarı sarktığında, kırmızı-mor renkte “meme” adı verilen yapılar oluşur. Hemoroid, genellikle dışkılama sırasında ağrı ve kanamaya neden olabilir. Toplardamarlardaki basınç artışı, uzun süreli kabızlık, aşırı ıkınma, gebelik, hareketsizlik veya obezite gibi nedenlerle ortaya çıkabilir. Dışarı çıkan bu memeler zamanla daha fazla rahatsızlığa yol açabilir ve cerrahi müdahale gerektirebilir.

Karaciğer, günde 250 – 1500 ml arasında safra üretir. Safranın içeriği %97 su olup, geri kalan kısmı safra tuzları, yağ damlacıkları (miçel), bikarbonat ve safra pigmentlerinden oluşur. Safra tuzları günde yaklaşık 8 kez bağırsaklara gidip geri emilir ve karaciğere döner. Safra pigmentleri ise alyuvarların parçalanmasıyla oluşan bilirubinden gelir. Kandaki bilirubin miktarı artarsa sarılık meydana gelebilir. Safra üretimi ve salgısı, CCK, sekretin ve gastrin hormonları ile parasempatik sinirler tarafından artırılır. 

• Safra tuzları yapmak
• Pigmentleri yapmak (biliverdin ve bilirubin gibi)
• Amino asit ve protein yapmak (albümin, globulin, pıhtılaşma proteinleri ve heparin)
• Hormon yapmak (anjiyotensinojen ve D vitamini aktivasyonu)
• Amino asitler enerji için yakılırsa eğer, artakalanı üre yapmak.
• Yağ ve kolestrol metabolizması yapmak
• Karbonhidrat metabolizması yapmak ve depo etmek (glikojen gibi)
• İyon (Cu, Fe gibi) ve vitamin (A, D, E, K ve B12 gibi) depo etmek
• Kan depo etmek
• Steriod yapılı hormonları yıkmak
• Bazı toksin ve ilaçları yıkmaktır. 

Langerhans adacıkları, pankreasın endokrin kısmıdır ve insülin, glukagon, somatostatin hormonlarını üretip doğrudan kan dolaşımına verir.

Pankreas, omurganın önünde ve midenin altında yer alan, baş tarafı onikiparmak bağırsağınca çevrelenmiş sindirim sistemi yardımcı organıdır. Pankreas, sindirim için enzim, su ve iyonlardan oluşan pankreas sıvısını üretir ve onikiparmak bağırsağına gönderir. Bu sıvı içerisinde midenin üretip kana verdiği ve kan yoluyla pankreasa gelen bikarbonat vardır. Böylece, mideden onikiparmak bağırsağına gelen aşırı asit, pankreastan gelen bikarbonatla nötralize edilmiş olur. Bu sıvı, şeker (pankreatik amilaz ile), protein (tripsin, peptidazlar ile) ve yağların (lipaz ve fosfolipaz ile) kimyasal sindirimini sağlar. Pankreas enzimlerinin üretilmesini ve salınmasını başlıca CCK hormonu ve sinir sistemi düzenler.

Besin maddeleri şekerler, yağlar, proteinler, su, mineraller ve vitaminlerden oluşur. Şekerler, yağlar ve proteinler hücrelere girebilmek için en küçük parçalara kadar sindirilirken, su, mineraller ve vitaminler parçalanmadan hücrelere geçebilir. Tüm bu besinler sindirilip emilerek kana aktarılır ve hücrelere iletilir.

Polisakkaritler (örneğin nişasta ve glikojen) birçok sakkarit içerirken, disakkaritler (laktoz, sukroz) iki, monosakkaritler (glikoz, fruktoz) ise bir sakkaritten oluşur.

Şekerlerin kimyasal sindirimi ağızda tükürükte bulunan amilaz enzimiyle başlar ve polisakkaritler daha küçük şekerlere parçalanır. Mide amilazı da kısmen yardımcı olur, ancak sindirimin büyük bölümü pankreastan gelen amilazla ince bağırsakta devam eder. Bu işlemle polisakkaritler disakkaritlere ve trisakkaritlere kadar parçalanır. Ardından, ince bağırsak mukoza hücreleri tarafından üretilen maltaz, laktaz ve sukraz gibi enzimler bu şekerleri monosakkaritlere dönüştürür.

Eğer bu enzimler yetersizse, şekerler sindirilemez ve bağırsakta emilmeden kalır, bu da suyu bağırsaklara çekerek ishale ve şişkinliğe neden olabilir. Örneğin, laktaz enzimi eksik olan kişilerde laktoz (süt şekeri) sindirilemez, bu da gaz ve şişkinliğe yol açar. Yoğurt, bu duruma iyi gelir çünkü içindeki bakteriler laktozu parçalar.

Monosakkaritler, sodyum ile birlikte ince bağırsak hücrelerine emilir ve portal dolaşım yoluyla karaciğere taşınır. Karaciğer fruktoz ve galaktozu glikoza dönüştürüp enerji için kullanır veya fazla şekerleri glikojen olarak depolar. Ancak vücutta 500 gramdan fazla şeker depolanamaz, bu nedenle fazlası yağa dönüştürülerek depolanır.

Sodyum (Na), vücudun ozmoz, asit-baz ve sıvı dengesini düzenlemede en önemli katyondur. Vücutta ortalama 200 gram kadar sodyum bulunur ve besinlerle günde 5-8 gram sodyum alırız. Sodyum sindirim sistemi tarafından salgılanır ve neredeyse tamamı bağırsaklardan geri emilir. Sodyum, glikoz ve protein emiliminde önemli bir rol oynar. Aşırı ishal durumunda sodyum hızla kaybedilebilir ve bu durum, birkaç saat içinde ölümcül hale gelebilir. Ayrıca, aşırı tuz tüketimi kan basıncını artırarak hipertansiyona yol açabilir.

Protein sindirimi ağızda neredeyse hiç, midede ise %15 oranında gerçekleşir ve bu sindirim pepsin enzimi aracılığıla yapılır. Ancak proteinlerin sindirimi için en önemli yer ince bağırsaktır. Burada pankreas enzimleri (tripsin, kemotripsin, elastaz) proteinleri amino asitlere kadar parçalar. Kalan proteinler ise ince bağırsak hücrelerinin ürettiği enzimler (aminopeptidaz, dipeptidaz) tarafından parçalanır. Bazı küçük proteinler doğrudan mukoza hücrelerine girer ve hücre içindeki enzimlerle amino asitlere ayrılır. Amino asitler sodyum yardımıyla mukoza hücrelerinden kana geçer ve aktif taşınmayla (enerji kullanarak) diğer hücrelere ulaşır. Fazla protein, enerji sağlamak için yakılır veya yağa dönüştürülüp depolanır.