Porovnanie stavby tráviacej sústavy zajaca a hlodavcov

Zajac aj hlodavce patria medzi cicavce a ich tráviaca sústava má spoločný základný plán. Spracovanie potravy sa začína v ústnej dutine a pokračuje cez hltan, pažerák, žalúdok, tenké črevo a hrubé črevo až po análny otvor. Stavba a dĺžka tráviacej rúry je úzko daná typom potravy.

Bylinožravce majú črevo dlhšie a zložitejšie, pretože trávenie celulózy s pomocou symbiotických mikroorganizmov je náročný proces. Zajac aj mnohé hlodavce prijímajú potravu bohatú na rastlinnú vlákninu, preto sa ich tráviaca sústava odlišuje od tráviacej sústavy mäsožravcov najmä mohutným slepým črevom a intenzívnou mikrobiálnou fermentáciou.

Spoločné zaradenie zajaca a hlodavcov

Cicavce (Mammalia) sa vyvinuli z plazov (z línie synapsidných plazov) už na začiatku druhohôr, v období triasu.

Spracovanie potravy sa začína v ústnej dutine, ktorá je ohraničená svalnatými pyskami a lícnymi svalmi. Sekundárne sa vyvinulo tvrdé podnebie, ktoré oddeľuje dýchacie a hltacie cesty. Typický je heterodontný chrup, čo znamená, že zuby sú tvarovo a funkčne rozlíšené na rezáky, očné zuby, črenové zuby a stoličky. Prevažuje tiež difiodontný chrup, teda prítomnosť dvoch generácií zubov (mliečny chrup a trvalý chrup). Do ústnej dutiny ústia slinné žľazy.

Tráviaca rúra cicavcov nekončí v kloake (s výnimkou primitívnych vajcorodcov), ale vyúsťuje von samostatným análnym otvorom.

Ústna dutina a mechanické spracovanie potravy

V ústnej dutine (cavum oris) sa začína celá tráviaca cesta. Predstavuje vstupnú bránu pre potravu a tekutiny. V nej prebiehajú dôležité mechanické reflexy - žuvanie a prehĺtanie.

Ústna dutina je spredu ohraničená perami, po bokoch lícami a zhora je od nosovej dutiny oddelená tvrdým a mäkkým podnebím. Tvrdé podnebie je tvorené kostnými výbežkami hornej čeľuste a podnebnými kosťami.

Jazyk (lingua, glossa) je svalový orgán, ktorý sa podieľa na mechanickom spracovaní potravy (miešanie a posúvanie), jej prehĺtaní a slúži aj ako dôležitý orgán reči a chuti.

Jeho povrch pokrýva sliznica z viacvrstvového plochého epitelu, ktorá vytvára drobné výbežky - papily. V nich sa nachádzajú chuťové poháriky so zmyslovými chuťovými bunkami.

Svalstvo jazyka je priečne pruhované (ovládané vôľou) a delí sa na dve funkčné skupiny:

• intraglosálne svaly - sú celé uložené priamo v jazyku a pri stiahnutí menia len jeho tvar
• extraglosálne svaly - odstupujú mimo jazyka

Dokonalé mechanické spracovanie potravy priamo v ústnej dutine nachádzame predovšetkým u cicavcov vďaka prítomnosti funkčne rozlíšeného heterodontného chrupu.

Zuby zajaca a hlodavcov

Funkciou zubov (dentes) je mechanické spracovanie potravy (odhrýzanie a žuvanie), pričom sa významne podieľajú aj na tvorbe hlások (artikulácii). Zuby sú ukotvené v čeľustiach v takzvaných zubných lôžkach (alveolách), kde ich pružne pridržiava tuhé väzivo - ozubica (periodontium).

Anatomicky zub tvorí koreň, krčok a korunka:

• zubovina (dentín) - je základným stavebným materiálom zubov. Je to najtvrdší biologický materiál v ľudskom tele (obsahuje až 98 % anorganických látok, najmä vápnika a fosforu), no neobsahuje živé bunky a nie je inervovaná
• zubný cement - pokrýva povrch krčka a koreňa, pričom sa stavbou podobá kostnému tkanivu
• zubná dreň (pulpa) - nachádza sa v centrálnej dutine zuba a ide o riedke, prekrvené a rôsolovité tkanivo

Stavbu a počet zubov v chrupe bežne vyjadrujeme tzv. zubným vzorcom (udáva počet zubov v jednej štvrtine chrupu v poradí: rezáky, očné zuby, črenové zuby, stoličky).

Pri zajacovi a hlodavcoch je dôležitý najmä chrup prispôsobený na obhrýzanie rastlinnej potravy. Zajac aj hlodavce patria medzi cicavce s výraznými rezákmi, ktoré slúžia na odhryzovanie a rozdeľovanie potravy.

Zásadným rozdielom medzi zajacom a hlodavcami je chrupové zaradenie. Zajac patrí medzi zajacovité, zatiaľ čo hlodavce tvoria samostatný rad cicavcov. Hoci majú podobné veľké rezáky a podobný spôsob prijímania potravy, ich zubná stavba nie je úplne rovnaká.

Úloha slín

Slinné žľazy sú uložené mimo ústnej dutiny, do ktorej ústia len ich vývody. Poznáme drobné slinné žľazy rozptýlené v sliznici a tri páry veľkých slinných žliaz:

• príušná žľaza (glandula parotis)
• podsánková žľaza (glandula submandibularis)
• podjazyková žľaza (glandula sublingualis)

Sliny navlhčujú a zmäkčujú potravu, čím uľahčujú žuvanie. Obsahujú hlienovitú bielkovinu mucín, ktorá robí hlt potravy klzkým a viskóznym a pomáha tak pri prehĺtaní.

Sliny zároveň rozpúšťajú v potrave pevné látky a zosilňujú tak dráždenie chuťových receptorov. Pomáhajú čistiť zuby aj ústa od zvyškov jedál a vďaka enzýmu lyzozým majú dezinfekčné účinky.

Pri bylinožravcoch majú sliny význam aj pri zvlhčovaní veľkého množstva suchej, vláknitej potravy a pri uľahčovaní jej posunu tráviacou rúrou.

Hltan, pažerák a prehĺtanie

Hltan (pharynx) je lievikovito rozšírená svalovo-väzivová rúra, ktorá predstavuje dôležitú križovatku a spoločnú cestu pre tráviacu aj dýchaciu sústavu.

Prehĺtací (hltací) reflex je komplexný a vrodený reflex s centrom v predĺženej mieche. Spúšťa sa v momente, keď jazyk pritlačí prežuté sústo o mäkké podnebie.

Následne sa mäkké podnebie reflexne zdvihne, čím uzavrie vchod do nosohltana, a zároveň sa hrtanovou príchlopkou (epiglottis) uzavrie vchod do hrtana. V tomto okamihu sa na zlomok sekundy automaticky dočasne preruší dýchanie.

Pažerák (oesophagus) je elastická svalová rúra, ktorá zabezpečuje bezpečné spojenie medzi hltanom a žalúdkom. Posúvaniu potravy nadol aktívne napomáhajú peristaltické pohyby.

Žalúdok zajaca a hlodavcov

Žalúdok (gaster, ventriculus) je svalovitý vak. Jeho vnútorná sliznica vytvára výrazné záhyby, ktoré sa po naplnení potravou postupne vystierajú.

Anatomicky sa skladá z nasledujúcich častí:

• kardia - vchod do žalúdka a zúžená časť oddeľujúca žalúdok od pažeráka
• klenba (fundus) a telo (corpus) - vlastné telo žalúdka, kde sa dočasne zadržiava a premiešava potrava
• vrátnik (pylorus) - zhrubnutá kruhová svalovina oddeľujúca žalúdok od dvanástnika, ktorá reguluje postupné uvoľňovanie tráveniny

Prvotnou funkciou žalúdka je zhromaždiť a zadržať väčšie množstvo naraz prijatej potravy. Stena žalúdka vykonáva pomalé rytmické sťahy, ktorými sa potrava mechanicky drobí a dôkladne premiešava so žalúdočnou šťavou.

Takto vzniká riedka trávenina - chýmus. V žalúdku sa z fyziologického hľadiska živiny ešte nevstrebávajú; do krvi prechádza len veľmi obmedzené množstvo vody, niektorých minerálnych látok, alkoholu a určitých liekov.

V sliznici žalúdka je množstvo žliazok, ktoré produkujú žalúdočnú šťavu. Jej hlavnými súčasťami sú:

• kyselina chlorovodíková (HCl) - vytvára v žalúdku silne kyslé prostredie, ktoré je nevyhnutné pre pôsobenie pepsínu
• enzýmy - pepsín začína trávenie bielkovín a štiepi ich na menšie polypeptidy
• mucín - vytvára ochrannú vrstvu, ktorá chráni vnútornú stenu žalúdka pred natrávením a poškodením

Žalúdok zajaca aj hlodavcov je jednoduchý, jednokomorový žalúdok. V tomto sa odlišujú napríklad od prežúvavcov, ktorých tráviaca sústava obsahuje obrovský fermentačný komplex zložený z troch predžalúdkov - bachor, čepiec a kniha - a jedného vlastného žľaznatého žalúdka, ktorým je slez.

Rozdiely medzi zajacom a jednotlivými hlodavcami môžu súvisieť s druhom potravy, množstvom prijímanej vlákniny a spôsobom kŕmenia, základná stavba žalúdka však zostáva podobná.

Tenké črevo a vstrebávanie živín

Tenké črevo (intestinum tenue) je kľúčovým miestom, v ktorom prebieha až 90 % všetkého trávenia a vstrebávania živín.

Tenké črevo je zložené z troch na seba nadväzujúcich, anatomicky odlišných častí:

• dvanástnik (duodenum) - prvý a najkratší úsek, do ktorého ústia vývody z pečene a podžalúdkovej žľazy
• lačník (jejunum) - stredná časť, v ktorej prebieha najintenzívnejšie chemické trávenie a vstrebávanie
• bedrovník (ileum) - koncová časť, v ktorej sa nachádzajú nahromadené lymfatické uzliny s dôležitou imunitnou funkciou

Aby bolo vstrebávanie vysoko efektívne, vnútorná sliznica tenkého čreva nie je hladká, ale jej plocha je výrazne zväčšená prostredníctvom troch úrovní riasenia:

• kruhové krkvy - záhyby sliznice
• črevné klky - drobné, prstovité výbežky sliznice smerujúce do vnútra čreva
• mikroklky (kefkový lem) - mikroskopické výbežky na povrchu epitelových buniek

Do dvanástnika priteká zásaditá pankreatická šťava a žlč. Samotné žliazky v sliznici tenkého čreva navyše produkujú črevnú šťavu.

Úplne sa tu dokončuje chemický rozklad a tenké črevo je vďaka svojej veľkej ploche hlavným miestom vstrebávania živín. Vstrebávanie prebieha pasívne aj aktívne pomocou bunkových prenášačov za spotreby energie.

Podžalúdková žľaza a pečeň

Podžalúdková žľaza (pancreas) je laločnatá žľaza umiestnená pod a mierne za žalúdkom. Zohráva dôležitú úlohu v procese trávenia aj v regulácii metabolizmu, pretože funguje ako žľaza s vonkajším aj vnútorným vylučovaním.

Exokrinná funkcia produkuje pankreatickú šťavu, ktorá obsahuje soli na neutralizáciu kyslej tráveniny zo žalúdka a enzýmy štiepiace všetky typy živín. Bielkoviny štiepi trypsín, škroby pankreatická amyláza a tuky lipáza.

Pečeň (hepar) je najväčšia žľaza v ľudskom organizme. Z pohľadu tráviaceho procesu sa v pečeni neustále tvorí žlč, ktorá odteká a dočasne sa zhromažďuje v žlčníku, kde sa zahusťuje.

Najdôležitejšou zložkou žlče sú soli žlčových kyselín. Tieto soli v dvanástniku podstatne znižujú povrchové napätie a rozptyľujú prijaté tuky na jemné kvapôčky.

Pečeň zároveň slúži ako detoxikačné centrum a zásobáreň glukózy, železa, medi, kobaltu a niektorých vitamínov.

Hrubé črevo a mikrobiálne trávenie

Hrubé črevo (intestinum crassum) je posledným úsekom tráviacej rúry. Sliznica hrubého čreva je bledá, hladká a už neobsahuje žiadne klky. Nevylučujú sa do neho už žiadne tráviace enzýmy, no nachádza sa tu veľké množstvo pohárikovitých buniek, ktoré produkujú hlien.

Z tenkého čreva sem prichádzajú nestráviteľné zvyšky potravy, určité množstvo nevstrebaných minerálnych látok, zvyšky tráviacich štiav, žlčové farbivá, odlúpené bunky sliznice a množstvo vody.

V hrubom čreve prebieha záverečné vstrebávanie solí a vody späť do krvného obehu. Obsah hrubého čreva sa pomalými pohybmi posúva a postupne sa zahusťuje.

Črevná mikroflóra predstavuje vzájomne prospešné spoločenstvo mikroorganizmov. Až 99 % črevných baktérií tvoria prísne anaeróbne organizmy, napríklad rody Bacteroides či Bifidobacterium.

Kvasné baktérie fermentujú nestrávenú rastlinnú vlákninu a sacharidy. Produkujú malé mastné kyseliny, ktoré slúžia ako priamy zdroj energie pre bunky čreva.

Hnilobné baktérie rozkladajú zvyšky bielkovín, pričom sa uvoľňujú látky ako amoniak, fenol či sulfán.

Črevné baktérie dokážu pre telo vytvárať vitamíny komplexu B a vitamín K, priaznivo ovplyvňujú imunitu a chránia črevo pred patogénmi.

Slepé črevo ako hlavný rozdiel

Najvýraznejší rozdiel medzi tráviacou sústavou zajaca a tráviacou sústavou hlodavcov sa týka slepého čreva a spôsobu využitia mikrobiálne spracovanej potravy.

U bylinožravých živočíchov má slepé črevo veľký význam pri trávení celulózy, pretože v ňom sídlia symbiotické baktérie napomáhajúce jej rozkladu.

Zajac patrí medzi živočíchy, ktoré využívajú výrazne vyvinuté slepé črevo ako fermentačnú komoru. V ňom mikroorganizmy rozkladajú rastlinnú vlákninu a vytvárajú látky, ktoré môže organizmus ďalej využiť.

Aj mnohé hlodavce majú zväčšené slepé črevo, jeho veľkosť a význam sa však medzi jednotlivými skupinami výrazne líšia. Hlodavce preto nemožno z hľadiska tráviacej sústavy považovať za úplne jednotnú skupinu.

Zajac a hlodavce ako fermentujúce bylinožravce

Bylinožravé živočíchy prijímajú potravu bohatú na celulózu, ktorú samotné stavovce nedokážu rozštiepiť. Ich tráviaca sústava je preto podstatne zložitejšia, objemnejšia a črevo je mnohonásobne predĺžené.

U zajaca aj u bylinožravých hlodavcov sa trávenie opiera o spoluprácu medzi vlastnými tráviacimi enzýmami a mikroorganizmami žijúcimi v zadnej časti tráviacej sústavy.

Fermentácia rastlinnej vlákniny prebieha najmä v slepom čreve a v priľahlých úsekoch hrubého čreva. Kvasné baktérie pri nej produkujú malé mastné kyseliny, ktoré sa vstrebávajú a slúžia ako zdroj energie pre bunky črevnej steny aj pre celý organizmus.

Takýto spôsob trávenia sa označuje ako trávenie v zadnej časti tráviacej sústavy. Odlišuje sa od trávenia prežúvavcov, pri ktorých fermentačný proces prebieha pred vlastným žľaznatým žalúdkom.

Osobitné prispôsobenie zajaca

Zajac je typický bylinožravec s tráviacou sústavou prispôsobenou na využívanie objemnej rastlinnej potravy s vysokým obsahom vlákniny.

Jeho rezáky umožňujú rýchle odhryzovanie rastlín a stoličky zabezpečujú dôkladné rozomieľanie potravy. Takéto mechanické spracovanie je dôležité, pretože rozdrobenie rastlinných častí zväčšuje povrch dostupný pre tráviace enzýmy a mikroorganizmy.

Výrazne vyvinuté slepé črevo vytvára priestor na fermentáciu celulózy. Zajac tak dokáže využívať aj časti rastlinnej potravy, ktoré by bez mikrobiálnej spolupráce boli ťažko stráviteľné.

Pri zajacovi je dôležitý aj osobitný spôsob využitia mikrobiálnych produktov. Zajac prijíma mäkké výkaly vznikajúce po prvom priechode potravy tráviacou sústavou a umožňuje tak opakované využitie látok vytvorených v slepom čreve.

Osobitné prispôsobenie hlodavcov

Hlodavce predstavujú druhovo veľmi rozmanitú skupinu. Patria medzi ne malé všežravé druhy, zrnožravce, bylinožravce aj druhy špecializované na listy, semená alebo inú rastlinnú potravu.

Pre hlodavce sú charakteristické veľké neustále dorastajúce rezáky, ktoré sa pri hryzení a obhrýzaní obrusujú. Zvyšné zuby sa podieľajú na ďalšom drvení a žuvaní potravy.

Stavba zadnej časti tráviacej sústavy je u hlodavcov variabilnejšia než u zajaca. U druhov živiacich sa potravou bohatou na vlákninu býva slepé črevo výrazne rozšírené a plní dôležitú fermentačnú funkciu.

U hlodavcov s pestrejšou alebo menej vláknitou potravou môže byť význam slepého čreva menší. Preto je pri porovnávaní potrebné rozlišovať medzi konkrétnymi druhmi hlodavcov a nevzťahovať jednu stavbu tráviacej sústavy na celú skupinu.

Porovnanie spôsobu spracovania potravy

Základným spôsobom úpravy prijatej potravy je jej mechanické spracovanie. Začína sa v prednej časti tráviacej sústavy, kde sa potrava rozomieľa, navlhčuje slinami a mení na kašovitú hmotu.

Na mechanickú úpravu nadväzuje chemické trávenie, pri ktorom sa zložité makromolekuly enzymatickým štiepením rozkladajú na jednoduchšie látky, ktoré dokáže organizmus vstrebať a využiť v metabolizme.

U zajaca aj hlodavcov prebieha mimobunkové trávenie. Chemické štiepenie živín sa uskutočňuje mimo samotných buniek, v špecializovanom vnútornom priestore, do ktorého bunky a žľazy vylučujú tráviace šťavy.

Pri trávení rastlinnej potravy však vlastné enzýmy cicavca nestačia na úplný rozklad celulózy. Túto úlohu preberajú symbiotické mikroorganizmy v slepom čreve a hrubom čreve.

Význam mikroorganizmov

Črevné baktérie sú pre organizmus kľúčové - dokážu vytvárať vitamíny komplexu B a vitamín K, priaznivo ovplyvňujú imunitu a chránia črevo pred patogénmi.

Pri zajacovi a bylinožravých hlodavcoch je ich význam ešte väčší, pretože pomáhajú spracovať vlákninu a ďalšie zložky rastlinnej potravy.

Fermentačné produkty, predovšetkým malé mastné kyseliny, sa môžu vstrebávať cez stenu čreva. Predstavujú významný zdroj energie a podporujú činnosť buniek črevnej sliznice.

Vďaka mikroorganizmom sa rastlinná potrava premieňa na využiteľnejšiu formu. Bez tejto symbiózy by zajac ani mnohé bylinožravé hlodavce nedokázali efektívne využívať potravu bohatú na celulózu.

Najdôležitejšie podobnosti a rozdiely

• Zajac aj hlodavce sú cicavce s priechodnou tráviacou rúrou.
• Obe skupiny majú ústnu dutinu, pažerák, jednoduchý žalúdok, tenké črevo a hrubé črevo.
• U oboch skupín sa potrava mechanicky spracúva zubami a následne chemicky trávi pomocou tráviacich štiav.
• Zajac aj hlodavce majú výrazné rezáky prispôsobené na odhryzovanie.
• Rezáky sa pri oboch skupinách neustále obrusujú a dorastajú.
• Obe skupiny využívajú symbiotické mikroorganizmy pri spracovaní rastlinnej vlákniny.
• Najvýznamnejším miestom fermentácie je zadná časť tráviacej sústavy, predovšetkým slepé črevo.
• Zajac má tráviacu sústavu výrazne špecializovanú na vláknitú rastlinnú potravu.
• Hlodavce tvoria rozmanitú skupinu, preto sa veľkosť a význam slepého čreva medzi jednotlivými druhmi líšia.
• Podobnosť chrupu a trávenia je výsledkom podobného spôsobu výživy, nie úplnej totožnosti oboch skupín.

Prehľad stavby tráviacej sústavy

tags: #porovnanie #stavby #traviacej #sustavy #zajaca #a