Fizjologia i budowa układu trawiennego

Wstęp

Cały przewód pokarmowy królika, świnki morskiej czy szynszyli jest przystosowany do zjadania dużych ilości roślinnego, włóknistego pokarmu. Ale, jak każdy rasowy roślinożerca, domowy ulubieniec nie trawi pokarmu który zjada. Ten tekst wyjaśnia, co takiego dzieje się w przewodzie pokarmowym ze zjadanym pokarmem i czemu to ma służyć. Opis warto zacząć od początku, śledząc po kolei etapy w jakich źdźbło siana, czy kawałek marchewki wędruje przez przewód pokarmowy.

Rzut na cały przewód pokarmowy roślinożercy (na przykładzie królika).

p.pok2

Jama ustna:

Wszystkie zwierzęta pożywiające się wyłącznie pokarmem roślinnym posiadają specjalnie przystosowane do tego zęby. Dzielą się one na siekacze i zęby policzkowe. Zęby policzkowe to wspólne miano używane do opisu przedtrzonowców i trzonowców, gdyż morfologicznie wszystkie one są takie same. Wszystkie zęby królików i roślinożernych gryzoni rosną przez całe życie, a tempo wzrostu zależy od twardości zjadanego pokarmu. Średnio siekacze królika rosną w tempie 3 – 4 mm na tydzień, co daje 0,5 mm dziennie. Zęby policzkowe rosną nieco wolniej – około 2 – 2,5 mm na tydzień.

Zęby sieczne przystosowane są do cięcia i odgryzania łodyg, gałązek i liści. Gdy siekacze pracują podczas odgryzania kęsów same się ostrzą i ścierają. Zęby policzkowe z kolei funkcjonują jak żarna, rozdrabniając i rozcierając twarde kawałki pokarmu na dużo drobniejsze cząstki. Króliki i gryzonie potrafią poruszać żuchwą w tempie 120 ruchów na minutę i dużą część dnia spędzają na przeżuwaniu. Dzięki pracy zębów materiał roślinny przekształcany jest w nasączoną śliną papkę, która połknięta trafia do żołądka.

Prawidłowo funkcjonujące, zdrowe zęby są w stanie rozetrzeć pokarm roślinny na cząstki o wielkości nawet 0,1 mm, co okaże się bardzo istotne później.

Wygląd zębów u różnych gatunków.

zęby królików i gryzoni

Zęby roślinożerców, którzy większą część dnia spędzają na przeżuwaniu twardego roślinnego pokarmu, dość szybko ulegają ścieraniu. Dlatego dla zrównoważenia tego procesu muszą równie szybko rosnąć. Na przykład zęby sieczne królika rosną w tempie 3 – 4 mm na tydzień, co daje średnio 0,5 mm dziennie. Zęby policzkowe rosną już nieco wolniej – około 2 – 2,5 mm na tydzień.

Żołądek i jelita cienkie:

Miejsce w którym przełyk wchodzi do żołądka nazywa się wpustem. Kąt pod jakim przełyk łączy się z żołądkiem oraz silny mięsień w tym miejscu – zwany zwieraczem wpustu – uniemożliwiają królikowi i wielu gryzoniom wymiotowanie czy odbijanie gazów (bekanie). Zatem to, co dostanie się do żołądka może go opuścić jedynie w jedną stronę, czyli przechodząc do dalszych partii jelit.

Żołądek mieści około 15% objętości całego przewodu pokarmowego i powinien być zawsze wypełniony treścią. Ściana żołądka jest cienka, około 1 – 2 milimetrowa, o od strony wnętrza narządu obleczona śluzową warstwą ochronną. Do wnętrza żołądka wydzielane są enzymy trawienne oraz kwas solny, które dzięki rytmicznym i skoordynowanym skurczom mięśni gładkich, mieszają się z treścią. Treść pokarmowa z żołądka do dwunastnicy trafia za pośrednictwem odźwiernika. Zjedzony posiłek nie powinien zostawać w żołądku dłużej niż 6 godzin.

Pierwszym odcinkiem jelit cienkich jest dwunastnica, do której uchodzą przewody trzustkowe oraz drogi żółciowe. Tu wpuszczane są kolejne enzymy nadtrawiające treść. Następuje tu także zobojętnienie silnie kwaśnego odczynu pH, jaki jest wynikiem przemieszania pokarmu z kwasem solnym z żołądka.

Kolejny odcinek, czyli jelito czcze jest długie i posiada liczne pętle. Paradoksalnie czas pobytu treści w tym odcinku to jedynie 10 – 20 minut. Tu w największej mierze następują właściwe procesy trawienia, czyli wchłaniania substancji odżywczych do krwiobiegu. Warto nadmienić, iż rozdrobnione cząstki trawy czy siana nie są podatne na enzymy trawienne i niemal nietknięte przedostają się do kolejnych partii jelit.

Jelito biodrowe jest stosunkowo krótkie. U królików jest zakończone charakterystyczną tylko dla zajęczaków workowatą strukturą o nazwie sacculus rotundus (woreczek okrągły). W tym miejscu znajduje się połączenie pomiędzy końcowym odcinkiem jelit cienkich, jelitem ślepym i okrężnicą. Przez jelito biodrowe pokarm przechodzi w około 30 – 60 minut.

Jelita grube:

Jelito ślepe jest największym i można w uproszczeniu stwierdzić, że najważniejszym odcinkiem przewodu pokarmowego królika i roślinożernych gryzoni (również słonia, konia czy koali). Kształtem przypomina nieco ogromny przecinek. Może pomieścić około 65% całości treści pokarmowej i jest domem dla różnych gatunków pożytecznych bakterii i pierwotniaków. Mikroorganizmy te na drodze własnych procesów metabolicznych rozkładają pokarm roślinny zjedzony przez zwierzę i wykorzystują go do syntezy związków odżywczych.

Okrężnica w uproszczeniu dzieli się na dwa odcinki o odrębnej funkcji i budowie. Są to okrężnica proksymalna i dystalna.

W części proksymalnej dzięki jej specjalnej budowie przypominającej nieco bieżnik w oponie samochodowej, następuje rozdzielenie składników pokarmu. Woda i drobne cząstki roślinne o średnicy do 0,5 mm przeciskają się w rowki okrężnicy (niczym woda przepływająca przez bieżnik opony) i dzięki wstecznym ruchom perystaltycznym przesuwane są do wnętrza jelita ślepego. Większe cząstki roślinne (te powyżej 0,5 mm średnicy) wędrują zgodnie z głównym nurtem i na styku okrężnicy proksymalnej i dystalnej formowane są w grudki kałowe.

Schematyczny przekrój przez ścianę okrężnicy proksymalnej.

okrężnica

Odcinek dystalny okrężnicy odwadnia i transportuje formujące się grudki kałowe w kierunku odbytnicy i odbytu.

U większości gryzoni, które zjadają swój kał (w tym świnek morskich czy szynszyli) następuje okazjonalne wydalanie treści z jelita ślepego do okrężnicy. Ta treść, bogata w składniki odżywcze wytworzone przez mikroflorę, jest następnie formowana w grudki kałowe i zjadana przez zwierzę.

Dość unikalnymi zwierzętami, jeśli chodzi o fizjologię przewodu pokarmowego są króliki. Wykształciły bowiem umiejętność rozdziału bogatej w składniki odżywcze treści jelita ślepego oraz niestrawialnych cząstek pokarmowych w dwa, zupełnie różne rodzaje kału. Wydalają więc nie tylko twarde i suche grudki kałowe, ale również tak zwane cekotrofy.

W fazie kału twardego treść pokarmowa z jelita cienkiego trafia do okrężnicy proksymalnej. Następuje tu opisany powyżej rozdział treści pokarmowej. Woda i małe cząstki trafiają do jelita ślepego, zaś grubsze kawałki treści zlepiane są w twarde odchody.

Faza kału twardego u królika.

kał twardy2

W fazie cekotrofów, czyli kału miękkiego, albo nocnego dopływ treści pokarmowej z jelita biodrowego zostaje wstrzymany poprzez zaciśnięcie się mięśni zastawki biodrowo-kątniczej. Następnie zawartość jelita ślepego przesuwana jest do okrężnicy proksymalnej. Tutaj, dzięki wzrostowi produkcji gęstego śluzu oraz specjalnym ruchom mięśni gładkich treść zawierająca bakterie i produkty ich fermentacji zamykana jest śluzowych kapsułkach. Tak formowane są gronka cekotrofów, które przesuwają się w kierunku odbytu. Królik wybiera siekaczami ostrożnie gronka cekotrofów z odbytu, tak aby nie uszkodzić śluzowej otoczki. Potem połyka je w całości i miękki kał trafia do żołądka. Tu śluzowa kapsułka w ciągu 6 – 8 godzin zostanie rozbita, a w dalszych partiach jelit cienkich dojdzie do właściwego strawienia substancji odżywczych zamkniętych w cekotrofach.

Faza kału miękkiego u królika.

Kał miękkiZjadając własny kał roślinożerne gryzonie i króliki odzyskują substancje odżywcze cenne dla ich własnego metabolizmu. Wśród wielu substancji produkowanych przez pożyteczne bakterie są przede wszystkim aminokwasy, lotne kwasy tłuszczowe oraz niezbędne witaminy. Więcej w tekście pt.: Związki odżywcze.

Podsumowanie:

  • Zęby królików i świnek morskich rosną przez całe życie
  • W trakcie jedzenia roślinnego pokarmu zęby ulegają ścieraniu
  • Zwierzę nie trawi roślinnego pokarmu, robi to za nie flora bakteryjna jelit grubych
  • Dzięki koprofagii zwierzę pozyskuje niezbędne do życia składniki odżywcze