Virškinimo sistema

Virškinimo sistema – organų sistema, dalyvaujanti maisto paėmime, rijime, smulkinime, virškinime, maisto medžiagų įsiurbime ir virškinimo atliekų šalinime. Šiai sistemai taip pat priskiriamas nervinis ir humoralinis išvardintų procesų valdymas.

 Žmogaus virškinimo sistema 
Žmogaus virškinimo sistema prasideda burnos ertmėje. Maistui esant burnoje, kiti virškinimo organai refleksiškai paruošia toliau jį perdirbti. Iš burnos maisto tyrė patenka į stemplę, iš jos – į skrandį. Toliau maistas slenka žarnynu, nesuvirškintos atliekos pasiekia tiesiąją žarną ir per išangę pašalinamos lauk. Virškinimo sistemai dar priklauso dvi stambios liaukos – kepenys ir kasa, kurios gamina virškinimo sultis. Be to, virškinimo sistema gamina hormonus ir dalyvauja apsauginėse reakcijose. Virškinimo organų sistemoje yra perdirbamos maisto ir energetinės medžiagos, kad jas lengviau galėtų įsisavinti audiniai ir ląstelės (virškinimas).
 Pagrindinės virškinimo organų sistemos funkcijos 
 Maisto paėmimas ir mechaniškas susmulkinimas – kramtymas. Tai atliekama pradinėje virškinimo organų sistemos dalyje – burnos ertmėje, tiesiogiai dalyvaujant dantims, lūpoms, žandams, kramtymo raumenims, liežuviui. Pastarasis kartu dar yra ir skonio jutimo organas. Taip pat yra svarbi ir kietojo gomurio ir seilių liaukų funkcija, šios gamina fermentus, skaidančius kai kurias medžiagas, kaip krakmolą, bei muciną, sulipdantį maisto gabalėlius ir taip paruošiantį kąsnį nurijimui.
 Transportinė funkcija – burnos ertmėje paruoštas maisto kąsnis yra nustumiamas į  ryklę ir iš ten stemple keliauja į skrandį. Tai yra aktyvus procesas, vykstantis dėl šių organų sienos raumenų koordinuoto susitraukimo ir atsipalaidavimo. Tą pačią transportinę funkciją atlieka ir kitos virškinimo sistemos dalys: pakaitomis susitraukinėjant atskirų kanalo segmentų sienos žiediniams bei išilginiams raumenims virškinama masę yra stumiama tolyn visu kanalu. Tai peristaltiniai judesiai, kuriuos reguliuoja autonominė nervų sistema. Turinio judėjimui yra svarbus gleivinės liaukų išskiriamas sekretas, pavyzdžiui, seilės reikalingos ryti.
 Cheminis maisto medžiagų skaidymas, kurį atlieka fermentai, t. y. virškinimas. Šis procesas prasideda jau burnos ertmėje, kur seilių fermentai šiek tiek suskaido angliavandenius (krakmolą); baltymų virškinimas prasideda skrandyje, veikiant aktyviam fermentui pepsinui, kuris susidaro iš neaktyvaus pepsinogeno ir jį aktyvuojančios druskos rūgšties. Toliau pagrindinis virškinimo procesas vyksta pradinėje plonosios žarnos dalyje – dvylikapirštėje žarnoje, kur veikia kasos ir žarnos sulčių fermentai, kepenų gaminama tulžis, reikalinga riebalams virškinti. Maisto medžiagų polimerinės molekulės plonojoje žarnoje suskaidomos iki monomerų, riebalai – iki riebalų rūgščių, monoglicerolio, cholesterolio.
 Suvirškintų dalelių ir kitų medžiagų rezorbcija, arba įsiurbimas, pro žarnos epitelį į kraują (monosacharidai, aminorūgštys) arba į limą (riebalų skaidymo produktai). Įsiurbimas daugiausia vyksta plonojoje ir storojoje žarnoje, bet gali vykti ir burnos ertmėje bei skrandyje – tų medžiagų, kurios gali būti įsiurbiamos ir neskaidytos chemiškai, pavyzdžiui, vandens, mineralinių medžiagų, kai kurių nesudėtingų organinių junginių, vaistų, alkoholio ir kt. Svarbus su rezorbcine funkcija susijęs morfologinis – funkcinis virškinimo sistemos elementas yra kepenų vartų kraujotaka – visas veninis kraujas iš pilvo ertmėje esančių virškinimo sistemos organų su juose rezorbuotomis medžiagomis iš pradžių pro vartų veną patenka į kepenis ir tik jas perėjęs yra gražinamas į sisteminę kraujotaką.
 Šalinimo funkcija. Storojoje žarnoje iš likusių nesuvirškintų ar nerezorbuotų medžiagų formuojasi išmatos, kurios pro išeinamąją angą iš tiesiosios žarnos pašalinamos išorėn. Kai kurios medžiagos iš organizmo vidinės terpės gali būti išskiriamos pro gleivinės epitelį į organų ertmę; su tulžimi yra šalinami tulžies pigmentai – hemoglobino apykaitos produktai.
 Apsauginė funkcija – daugelio organų gleivinė yra apsauginę funkciją atliekančio limfoidinio audinio sankaupų limfoidiniai folikulai; jų daugiau yra ryklės srityje, plonojoje ir storojoje žarnoje, kirmėlinėje ataugoje. Gleivinės sekrete yra lizocimo, imunoglobulinų, kuriuos gamina limfoidinio audinio limfocitai. Gleivinės epitelis yra ir fizinis barjeras tarp išorinės aplinkos ir organizmo vidinės terpės.
 Reguliacinė funkcija – žarnos sienelėse gaminami įvairūs biologiškai aktyvūs junginiai, vadinamieji virškinimo hormonai, kurių dauguma yra polipeptidai, reguliuojantys konkrečių organų veiklą – sekreciją ir motoriką. Ši žarnos sienos peptiderginių ląstelių, gaminančių hormonus, visuma yra vadinama enteroendokrinine sistema. Kasa gamina hormonus – insuliną, gliukagoną, kurie reguliuoja medžiagų apykaitą ir kituose organizmo audiniuose. Labai sudėtinga ir įvairi yra kepenų funkcija, nes jos gamina daug viso organizmo funkcionavimui gyvybiškai reikalingų medžiagų, pavyzdžiui, kraujo plazmos baltymus, krešumo faktorius. Vaisiaus kepenys atlieka ir kraujodaros funkciją – gamina kraujo elementus.
 Bendras visų žinduolių ir kitų stuburinių gyvūnų, kvėpuojančių plaučiais, požymis yra tas, kad embrione iš virškinimo sistemos priekinės dalies vystosi kvėpavimo organų sistema: iš ryklės priekinės sienos susidaro visi apatiniai kvėpavimo takai ir plaučiai, o nosies ertmė ir burnos ertmė – iš vienos bendros užuomazgos, todėl viršutinė virškinimo sistemos dalis, burnos ertmė, gali atlikti ir viršutinių kvėpavimo takų funkciją, o tai kartu reikalinga artikuliuotai kalbai.
 Virškinimo trakto spindyje, ypač gausiai – storojoje žarnoje, tirpsta daug mikroorganizmų – bakterijų, grybelių, tarp kurių ir organizmo susidaro simbiozės santykiai.

 Virškinimo organų sienos sandara 
Dauguma virškinimo sistemos organų yra tuščiaviduriai – ertminiai arba vamzdiniai. Nors esama organų funkcinių ir morfologinių skirtumų, jų siena beveik visame kanale turi labai panašią struktūrą, ir galima išskirti tris pagrindinius jos dangalus: gleivinę, raumeninį dangalą ir išorinį jungiamojo audinio sluoksnį – serozidinį dangalą arba adventiciją. Panaši yra ir kai kurių kitų sistemų tuščiavidurių organų, pavyzdžiui, šlapimo, lytinių takų, sandara.

Vidinį sienos dangalą sudaro gleivinė, o ją – keli sluoksniai. Epitelis yra gleivinės paviršiuje, jis gali būti daugiasluoksnis, jeigu toje vietoje reikalingas didesnis mechaninis tvirtumas, arba vienasluoksnis stulpiškasis, jeigu tave organe vyksta intensyvesnė rezorbcija ar virškinimas. Šis epitelio sluoksnis sudaro apsauginį barjerą tarp išorinės aplinkos ir organizmo vidinės terpės. Nuo morfologinių epitelio ypatumų priklauso jo pralaidumas ir kitos savybės.
Epitelinės ląstelės sudaro įvairias gleivinės liaukas. Liaukos gali būti vienaląstės, tai yra specializuotos epitelinės ląstelės pačiame epitelyje. Kitos liaukos yra daugialąstės, išsidėsčiusio gleivinės gilumoje ir latakais susisiekiančios su organo spindžiu. Tai yra egzokrininės, arba išorinės sekrecijos, liaukos. Pagal histologinius požymius jos dar yra skirstomos į vamzdines ir pūslelines. Gaminamo sekreto pobūdis priklauso nuo konkretaus organo. Kai kurios ląstelės atlieka endokirninę funkciją – gamina hormonus.

Po epiteliu gulinti savoji gleivinės plokštelė yra sudaryta iš tankesnio jungiamojo audinio, kuriame daug smulkių kraujagyslių, liaukų, įvairaus dydžio limfoidinio audinio sankaupų, elastinių skaidulų, nervinių skaidulų ir kitų elementų. Tai storesnis sluoksnis, kuris sudaro pagrindinę gleivinės dalį, kartu jis maitina neturintį kraujagyslių epitelį.
Raumeninė gleivinės plokštelė – plonas lygiųjų raumenų sluoksnis, kuris ne visų organų būna gerai išsivystęs: vienur gali sudaryti ištisinį sluoksnį, atskiriantį savąją plokštelę nuo pogleivio, o kitur gali būti tik pavienių raumeninių ląstelių, išsibarsčiusių žiedine arba išilgine kryptimi gleivinės savojoje plokštelėje.
Pogleivis – palyginti tvirtas, kartu ir elastingas puriojo jungiamojo audinio sluoksnis. Stemplės, dvylikapirštės žarnos pogleivyje gali būti įsiterpusių liaukų, jame yra pogleivinis nervinis rezginys, priklausantis enterinei nervų sistemai. Šis sluoksnis taip pat ne visur vienodai išsivystę.

Gleivinė yra minkšta, drėgnu, įvairiai raukšlėtu paviršiumi – gali sudaryti išilgines arba žiedines raukšles. Raukšlėtumas ir gleivinės paslankumas priklauso nuo pogleivio storio ir savųjų gleivinės raumenų išsivystymo; raukšlės gali būti nuolatinės arba kintančios. Raukšlėtumas dar priklauso ir nuo organo prisipildymo: prisipildžiusio organo gleivinės raukšlės išsilygina. Pagal kraujagyslių tinklo ypatumus gali skirtis įvairių organų gleivinės spalva. Dažniausiai tai įvairūs raudonos ar rausvos spalvos atspalviai.

 Virškinimo organų sistemos sklaida 
Virškinimo sistemos raida yra sudėtingas procesas, kuriame dalyvauja daug skirtingų užuomazgų. Per trečiąją embriono vystymosi savaitę iš trynio maišo stogo susiformuoja išilgai kūno einanti pirminė žarna, kuri kartu su chorda ir nerviniu vamzdeliu sudaro pirminį ašinių organų kompleksą. Pirminė žarna formuojasi iš dviejų gemalinių lapelių: iš endodermos vystosi būsimasis virškinimo trakto epitelis, o iš dalies nesegmentuotos mezodermos susidaro likusi, didesnioji sienos dalis – gleivinės savoji plokštelė, lygieji raumenys, serozinis dangalas, kraujagyslės ir kiti dariniai. Pirminės žarnos galvinis ir uodeginis galai iš pradžių yra aklini, juos uždaro burninės ryklės membrana ir kloakos membrana, atskiriančios pirminės žarnos ertmę nuo pirminės burnos duobės ir kloakos duobės. Apie ketvirtą savaitę membranos išnyksta ir pirminė žarna abiejuose galuose susisiekia su išore.

Pačią pirminę žarną galima skirstyti į tris dalis:
 priekinę žarną;
 vidurinę žarną;
 užpakalinę žarną.

Iš priekinės žarnos toliau formuojasi nedidelė dalis burnos ertės, ryklė, stemplė, skrandis, pradinė dvylikapirštės žarnos dalis iki nusileidžiančios dalies imtinai, kasa, kepenys su tulžies pūsle ir tulžies latakų sistema. Iš vidurinės susidaro dvylikapirštės žarnos dalis, esanti distaliau nuo didžiojo spenelio, tuščioji ir klubinės žarnos, storosios žarnos dalis – akloji, kylančioji gaubtinė, gaubtinės žarnos dalis. Iš užpakalinės vystosi likusi storosios žarnos dalus iki pat tiesiosios žarnos imtinai, tiktai pati galinė tiesiosios žarnos dalis susidaro iš kloakos duobutės.

 Kitų gyvūnų virškinimo sistema 
Aukščiau aprašyta žmogaus virškinimo sistema. Kitų gyvūnų virškinimo sistemų bendra sandara gali gana stipriai skirtis.

Nariuotakojų virškinimo sistema prasideda burnos aparatu (pakitusios galūnės, prilaikančios, smulkinančios ir padedančios nuryti maistą).

Paukščiai turi pakitusią burną (snapas, prarasti dantys ir kramtymo funkcija), gūžį (praplatėjusi stemplės dalis).

Žolėdžių ir kitų gyvūnų, mintančių celiuliozės daug turinčiu maistu, virškinimo sistemos pasižymi vienu ar keliais ypatumais:
 Simbiozinis virškinimas – celiuliozę virškina celiulazes gaminantys mikroorganizmai.
 Ilgas žarnynas – celiuliozės virškinimas ilgai trunka, tam reikia daugiau vietos. Tai būdinga ir augalėdžiams vabzdžiams.
 Didelė akloji žarna – akloji žarna veikia kaip celiuliozės virškinimo talpykla.
 Sudėtinis daug skyrių turintis skrandis ir atrajojimas – būdinga atrajotojams.

Nemažai gyvūnų minta specifiniu maistu, todėl jų virškinimo sistema gamina specifinius fermentus. Pvz., keratinu mintantys gyvūnai (odgraužiai, kambario dulkių erkės, drabužinės kandys), vašku mintantys vaškiniai ugniukai ir t. t.