ابتدا لیست پرسشهای راهبردی این فصل را با هم مرور میکنیم:
لیست پرسشهای راهبردی
هضم (Digestion) دقیقاً به چه معناست و به چند دسته تقسیم میشود؟
وظایف اصلی دهان (Mouth) چیست و چه تفاوتهای دندانی بین سگ و گربه وجود دارد؟
حس چشایی (Gustation) در سگ و گربه چه تفاوتهای بنیادی با هم دارند؟
مری (Esophagus) چگونه غذا را هدایت میکند و نقش اسفنکتر کاردیا (Cardiac sphincter) چیست؟
معده (Stomach) چه نقشهای حیاتی ایفا میکند و ترشحات آن شامل چه مواردی است؟
کیموس (Chyme) چیست و چه فاکتورهایی بر سرعت تخلیه معده اثر میگذارند؟
چرا روده کوچک (Small Intestine - SI) مرکز فرماندهی هضم و جذب است؟
آنزیمهای پانکراس و روده چگونه در هضم شیمیایی (Chemical digestion) نقش دارند؟
نقش صفرا (Bile) و تشکیل میسلها (Micelles) در هضم چربی چیست؟
کدام هورمونها فرآیندهای گوارشی در SI را کنترل میکنند؟
فلور میکروبی (Microflora) روده کوچک در سگ و گربه چه تفاوتهایی دارد؟
مکانیسمهای مختلف جذب مواد مغذی (Nutrient Absorption) کدامند؟
پس از جذب، مواد مغذی چگونه در بدن جابهجا میشوند؟
روده بزرگ (Large Intestine - LI) چه تفاوتهای ساختاری و عملکردی در سگ و گربه دارد؟
تخمیر باکتریایی (Bacterial fermentation) در LI چگونه بر ویژگیهای مدفوع اثر میگذارد؟
بخش اول: کلیات و مراحل اولیه (دهان و مری)
سؤال ۱: هضم (Digestion) دقیقاً به چه معناست و به چند دسته تقسیم میشود؟ هضم فرآیندی است که مولکولهای بزرگ و پیچیده مواد مغذی را به سادهترین و محلولترین فرم آنها تبدیل میکند تا جذب بدن شوند.
هضم مکانیکی (Mechanical digestion): شامل جویدن (Mastication)، مخلوط کردن و حرکت غذا در دستگاه گوارش (GI tract) است.
هضم شیمیایی (Chemical digestion): شامل شکستن پیوندهای شیمیایی از طریق هیدرولیز (Hydrolysis) - یعنی تجزیه با کمک آب - است که توسط آنزیمها کاتالیز میشود. (برای مشاهده محصولات نهایی هضم به جدول ۱-۷ نگاه کنید).
سؤال ۲: وظایف اصلی دهان (Mouth) چیست و چه تفاوتهای دندانی بین سگ و گربه وجود دارد؟ دهان وظیفه ورود غذا، شروع هضم مکانیکی و مخلوط کردن با بزاق (Saliva) را دارد. بزاق به عنوان روانکننده (Lubricant) عمل کرده و ذرات غذا را برای تحریک جوانههای چشایی محلول میکند.
تفاوت سگ و گربه: سگها تعداد دندانهای پیشآسیاب (Premolars) و آسیاب (Molars) بیشتری نسبت به گربهها دارند که نشاندهنده توانایی بیشتر برای جویدن و خرد کردن مواد گیاهی است [2، 3].
استناد علمی:
“the dog’s mouth contains more premolars and molars than does the cat’s mouth. These teeth are associated with an increased capacity to chew and crush food”.
سؤال ۳: حس چشایی (Gustation) در سگ و گربه چه تفاوتهای بنیادی با هم دارند؟ هر دو گونه به طعم اسیدهای آمینه و نوکلئوتیدها (که در گوشت فراوان است) حساس هستند، اما یک تفاوت دراماتیک وجود دارد: سگها طعم شیرین (Sweet) را دوست دارند، اما گربهها به آن حساس نیستند.
علت علمی: گربهها یکی از دو ژن لازم برای کدگذاری گیرندههای طعم شیرین را بیان نمیکنند. در عوض، گربهها به طعمهای تلخ (Bitter) بسیار حساس هستند. (محل قرارگیری دستگاه گوارش را در تصویر ۱-۷ برای سگ و ۲-۷ برای گربه ببینید).
سؤال ۴: مری (Esophagus) چگونه غذا را هدایت میکند و نقش اسفنکتر کاردیا (Cardiac sphincter) چیست؟ غذا از طریق مری و با کمک ترشحات موکوسی (Mucus) به سمت معده میرود. در انتهای مری، اسفنکتر کاردیا که یک حلقه عضلانی است، در پاسخ به حرکات دودی (Peristaltic movements) شل شده تا غذا وارد معده شود و بلافاصله منقبض میگردد تا از بازگشت محتویات معده (Reflux) جلوگیری کند.
بخش دوم: معده و هضم شیمیایی اولیه
سؤال ۵: معده (Stomach) چه نقشهای حیاتی ایفا میکند؟ معده به عنوان مخزن (Reservoir) عمل کرده و اجازه میدهد حیوان به جای چریدن دائمی، در قالب وعدههای غذایی (Meals) غذا بخورد.
ترشحات: غدد معده موکوس، اسید کلریدریک (HCl) و آنزیم پروتئولیتیک پپسینوژن (Pepsinogen) را ترشح میکنند.
هضم: HCl پپسینوژن را به فرم فعال یعنی پپسین (Pepsin) تبدیل میکند که هضم پروتئین را آغاز میکند. در سگها لیپاز معدی (Gastric lipase) هم ترشح میشود اما اهمیت آن در مقابل لیپاز پانکراس ناچیز است.
سؤال ۶: کیموس (Chyme) چیست و چه فاکتورهایی بر سرعت تخلیه معده اثر میگذارند؟ مخلوط شدن غذا با ترشحات معده، تودهای نیمهمایع به نام کیموس ایجاد میکند. تخلیه کیموس از طریق اسفنکتر پیلور (Pyloric sphincter) به روده کوچک کنترل میشود.
عوامل موثر: مایعات سریعتر از جامدات خارج میشوند. غذاهای بسیار پرچرب یا حاوی فیبر محلول (Soluble fiber) سرعت تخلیه را کاهش میدهند. جالب است که در گربهها، شکل دانههای غذای خشک (مثلاً مثلثی در مقابل گرد) بر سرعت تخلیه اثر میگذارد.
بخش سوم: روده کوچک؛ مرکز اصلی هضم و جذب
سؤال ۷: چرا روده کوچک (SI) مرکز فرماندهی هضم و جذب است؟ بیشترین بخش هضم شیمیایی و تقریباً تمام جذب مواد مغذی در SI رخ میدهد. ساختار داخلی آن شامل چینخوردگیهای مخاطی، پرزها (Villi) و ریزپرزها (Microvilli) است که سطح جذب را تا ۶۰۰ برابر افزایش میدهند. (حتماً ساختار پرزها را در منابع برای درک شبکه مویرگی و مجرای لنفاوی یا Lacteal ببینید).
سؤال ۸: آنزیمهای پانکراس و روده چگونه عمل میکنند؟
از پانکراس: تریپسین، کیموتریپسین و کربوکسیپپتیداز (برای پروتئین)، لیپاز (برای چربی) و آمیلاز (برای نشاسته) ترشح میشوند.
از دیواره روده (Brush border): آنزیمهای مالتار، لاکتاز و سوکراز، دیساکاریدها را به تکقندیها مثل گلوکز (Glucose) تبدیل میکنند.
سؤال ۹: نقش صفرا (Bile) و تشکیل میسلها (Micelles) چیست؟ صفرا توسط کبد تولید و در کیسه صفرا (Gallbladder) ذخیره میشود. وظیفه اصلی آن امولسیون کردن چربیها و تشکیل میسلها (گویچههای کوچک محلول در آب) است. این کار سطح تماس لیپاز با چربی را افزایش داده و اجازه میدهد چربیها به لایه آبی روی میکروویلیها دسترسی پیدا کنند [18، 19].
سؤال ۱۰: کدام هورمونها فرآیندهای SI را کنترل میکنند؟
سکرتین (Secretin): در پاسخ به کیموس اسیدی، باعث ترشح بیکربنات از پانکراس برای خنثیسازی اسید میشود.
کوله سیستوکینین (CCK): در پاسخ به چربی، باعث انقباض کیسه صفرا و ترشح آنزیمهای پانکراس میشود.
سؤال ۱۱: فلور میکروبی (Microflora) روده کوچک در سگ و گربه چه تفاوتهایی دارد؟ گربههای سالم نسبت به سگها، غلظت بسیار بالاتری از میکروبها را در SI خود دارند (تا $10^8$ در مقابل $10^4$ CFU/ml در دئودنوم). این باکتریها با تولید اسیدهای چرب کوتاهزنجیر (SCFAs) به سلامت روده کمک میکنند.
بخش چهارم: مکانیسمهای جذب و جابهجایی
سؤال ۱۲: مکانیسمهای مختلف جذب مواد مغذی کدامند؟
انتشار غیرفعال (Passive diffusion): بر اساس اختلاف غلظت (مثل الکترولیتها و آب).
انتشار تسهیل شده (Facilitated diffusion): با کمک پروتئینهای حامل (Carrier proteins) در جهت شیب غلظت.
انتقال فعال (Active transport): برخلاف شیب غلظت و با صرف انرژی (مثل پمپ سدیم). اکثر قندهای ساده و اسیدهای آمینه به این روش جذب میشوند [25، 26].
سؤال ۱۳: پس از جذب، مواد مغذی چگونه در بدن جابهجا میشوند؟
قندها و اسیدهای آمینه: وارد مویرگهای پرز شده و از طریق ورید پورت (Portal vein) مستقیماً به کبد میروند.
چربیها: پس از ورود به سلول روده (Enterocyte)، دوباره به تریگلیسرید تبدیل شده و به شکل شیلومیکرون (Chylomicrons) یا VLDL وارد مجرای لنفاوی مرکزی (Lacteal) شده و در نهایت نزدیک قلب به گردش خون میپیوندند [26، 27].
بخش پنجم: روده بزرگ و دفع
سؤال ۱۴: روده بزرگ (LI) چه تفاوتهایی در سگ و گربه دارد؟ وظیفه اصلی LI در سگ و گربه جذب آب و الکترولیتها (به ویژه سدیم) است [31، 33].
کورروده (Cecum): در سگها نسبت به گربهها کمی بزرگتر است، اما در هر دو گونه در مقایسه با گیاهخواران بسیار کوچک و تحلیلرفته (Vestigial) است. این نشاندهنده انطباق سگ با رژیمهای همه چیزخواری (Omnivorous) نسبت به گربه است.
سؤال ۱۵: تخمیر باکتریایی در LI چگونه بر مدفوع اثر میگذارد؟ باکتریهای کولون فیبرهای هضم نشده را تخمیر کرده و SCFAs تولید میکنند که سوخت اصلی سلولهای کولون (Colonocytes) است.
بوی مدفوع: اگر پروتئین هضم نشده به LI برسد، تخمیر باکتریایی باعث تولید آمینهایی مثل ایندول (Indole)، اسکاتول (Skatole) و گاز هیدروژن سولفید میشود که بوی بسیار تندی به مدفوع میدهند.
نفخ (Flatulence): تخمیر کربوهیدراتهای خاص (مثل سویا) توسط باکتریها باعث تولید گازهای هیدروژن، دیاکسید کربن و متان میشود.