Dinh dưỡng năng lượng tiêu hóa

SINH HỌC B
Giảng viên: GVC. ThSĩ Nguyễn Thị Sáu
Khoa : Công nghệ Thực phẩm


TP.HCM, Tháng 3 năm 2010
PHẦN B: SINH LÝ HỌC ĐỘNG VẬT
I. DINH DƯỠNG VÀ CHẾ ĐỘ ĂN
1. CÁC DẠNG DINH DƯỠNG
Tự dưỡng: Cây xanh tiếp nhận các chất đơn giản từ môi trường CO2, H2O, muối nitrat, amon -> chất sinh học phức tạp cần cho sự sống.
Dị dưỡng: Sử dụng cơ chất giàu năng lượng từ SV khác (TV, ĐV).
Có các dạng dinh dưỡng sau:

CÁC DẠNG DINH DƯỠNG
2. Phương thức dinh dưỡng:
Động vật là sinh vật dị dưỡng, chỉ có thể tồn tại và phát triển nhờ các chất hữu cơ có sẵn dưới dạng thức ăn lấy từ môi trường ngoài, đó là các dạng hợp chất hữu cơ phức tạp từ các cơ thể khác. Chúng phải trải một quá trình chuyển hóa trung gian mới tạo thành các hợp chất hữu cơ đơn giản, dễ hòa tan và được tế bào hấp thụ như là những chất dinh dưỡng. Đó là quá trình tiêu hóa thức ăn.
Mặc dù các loại thức ăn và cách ăn của động vật là khác nhau, nhưng thức ăn của chúng phải thỏa mãn 3 nhu cầu dinh dưỡng sau:
- Cung cấp năng lượng cho hoạt động của tế bào và cơ thể;
- Cung cấp nguyên liệu hữu cơ cho quá trình sinh tổng hợp;
- Cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết như các axit amin, các vitamin mà cơ thể động vật không thể tự tổng hợp được.
II. Cân bằng dinh dưỡng:
Chế độ ăn cân bằng: Là chế độ ăn có thể cung cấp đầy đủ các chất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển bình thường, duy trì cơ thể khoẻ mạnh.
Thành phần của một chế độ ăn cân bằng như sau:







Nước
Chất xơ
Hydrat cacbon
Protein
Lipit






Vitamin
Muối vơ cơ
Các chất dinh dưỡng lớn
Các chất dinh dưỡng nhỏ
Các cơ chất quan trọng
III. Nhu cầu năng lượng:
Động vật cũng như tất cả các cơ thể sống khác đều sử dụng năng lượng dạng ATP để thực hiện sự trao đổi chất, các hoạt động sống khác nhau và điều hòa nhiệt.
Cơ thể động vật tích lũy ATP nhờ quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ như cacbohydrat, lipit và protein.
Bình thường, glucoze là nguyên liệu chủ yếu để cung cấp năng lượng. Khi lượng glucoze nhiều, chúng được chuyển sang dạng glicogen là dạng dự trữ trong gan và cơ. Khi cần thiết, cơ thể sẽ chuyển hóa glicogen thành glucoze.
Lượng glucoze trong máu luôn ổn định và được điều chỉnh nhờ các hormon.
Nhiên liệu còn được dự trữ trong chất béo tích trong các mô mỡ. Chất béo tích kũy nhiều năng lượng hơn so với cacbohydrat và protein (gần gấp đôi – 38kj/g).
III.1. Sự sử dụng năng lượng trong cơ thể:
Có ba phương thức sử dụng năng lượng trong cơ thể: (1) năng lượng cung cấp cho trao đổi cơ bản; (2) năng lượng cung cấp cho hoạt động cơ lý, (3) năng lượng cung cấp cho quá trình tiêu hóa thức ăn.
Năng lượng cần cho trao đổi cơ bản là số năng lượng tối thiểu phải chi phí để duy trì các quá trình hoạt động sống cơ bản như hoạt tải, co bóp tim, hô hấp, duy trì thân nhiệt, cơ trương, duy trì hoạt động của não. Chiếm từ 60 – 70% số năng lượng chung cần cho cơ thể.
- Hoạt động cơ lý là các hoạt động của hệ cơ xương để vận động như đi lại, lao động tay chân, nhảy múa, …, chúng chiếm từ 20 – 30% số calo chung và tùy thuộc vào loại hình, cường độ và thời gian kéo dài của các hoạt động đó.
- Hoạt động tiêu hóa cần tiêu phí một số năng lượng cho quá trình tiêu hoá và hấp thụ chất dinh dưỡng trong ống tiêu hóa, thường chiếm khoảng 10% tổng số năng lượng của hai loại hình hoạt động trên.
Tùy theo cân năng, loại hình, cường độ và thời gian hoạt động của cá nhân cần có sự cân bằng giữa tiêu phí năng lượng của cơ thể với chất dinh dưỡng đưa vào cơ thể qua bữa ăn.
III.2. Nhu cầu chất dinh dưỡng:
 Ngoài nhu cầu về nhiên liệu để sản sinh ATP, cơ thể của động vật còn có nhu cầu về nguyên liệu cần thiết (các chất hữu cơ từ thức ăn) cho quá trình sinh tổng hợp.
Từ nguồn cacbon hữu cơ (như chất đường) và nguồn chất nitơ hữu cơ (từ các axit amin) do sự phân giải, tiêu hóa protein, cơ thể động vật xây dựng nên nhiều chất hữu cơ khác nhau: cacbohydrat, lipit, protein và axit nucleic cần thiết cho hoạt động sống của mình.
Ngoài các nhiên liệu và nguyên liệu làm bộ xương cacbon, thì trong thức ăn của động vật cần phải có đủ các chất dinh dưỡng cần thiết. Đó là những nguyên liệu sẵn có từ thức ăn mà bản thân cơ thể động vật không thể tự mình tổng hợp từ nguyên liệu thô. Một số chất dinh dưỡng cần thiết này là cần cho tất cả càc động vật, còn một số chất khác thì chỉ cần cho một số loài. Ví dụ: Vitamin C là chất dinh dưỡng cần thiết cho con người, động vật linh trưởng, một số loài chim và rắn, nhưng lại không cần thiết cho đa số các loài khác.
Có 4 loại chất dinh dưỡng cần thiết là: các axit amin không thay thế, các axit béo không thay thế, các vitamin và các chất khoáng.
III.2.1. Axit amin không thay thế:
  Cơ thể động vật cần có đủ 20 loại axit amin để xây dựng nên cơ thể, nhưng chúng chỉ có thể tự tổng hợp được khoảng một nửa số axit amin này, thậm chí khi trong thức ăn của chúng có đủ nguồn nitơ hữu cơ. Những axit amin mà cơ thể không tự tổng hợp được mà chỉ có thể lấy từ thức ăn ở dạng có sẵn gọi là các axit amin không thay thế. Đối với người trưởng thành đó là những axit amin: valin, leuxin, izoleuxin, methionin, tripthophan, treonin, lizin, phenilalanin. Còn đối với trẻ em còn thêm histidin. Nếu thiếu chúng sẽ dẫn đến một dạng suy dinh dưỡng gọi là thiếu đạm.
III.2.2. Chất béo không thay thế: Cơ thể động vật có thể tự tổng hợp phần lớn các chất béo mà chúng cần đến. Những axit béo không thay thế là những axit béo mà cơ thể động vật không thể tự tổng hợp được (một số axit béo chưa no). Đối với cơ thể người đó là axit linoleic. Đối với người và động vật khẩu phần ăn bình thường đã có đủ các loại axit béo không thay thế nên ít khi xảy ra tình trạng thiếu hụt chất béo.
III.2.3. Vitamin: Vitamin là các phân tử hữu cơ cần có trong khẩu phần thức ăn với lượng rất nhỏ so với axit amin và axit béo không thay thế. Hằng ngày lượng vitamin cần cung cấp từ khoảng 0,01 – 100 mg là đủ. Song sự thiếu hụt vitamin có thể gây nên nhiều tình trạng nghiêm trọng.
Cho tới nay, người ta đã xác định được 13 loại vitamin cần thiết cho cơ thể con người. Chúng thực hiện nhiều chức năng sinh lý quan trọng khác nhau. Người ta chia vitamin thành 2 nhóm: nhóm vitamin tan trong nước (B1, B2, B6, B12, C, axit petothenic, axit folic (folaxin), biotin); nhóm vitamin tan trong chất béo (A, D, E, K).
III.2.4. Chất khoáng:
Chất khoáng là chất dinh dưỡng vô cơ có nhu cầu với hàm lượng rất ít, từ 1mg đến 2.500mg một ngày.
Nhu cầu về chất khoáng thay đổi tùy loài động vật. Cơ thể người và các động vật có xương sống khác có nhu cầu về canxi và phospho với một lượng lớn để xây dựng và duy trì bộ xương, duy trì hoạt động bình thường của hệ thần kinh và cơ.
Phospho là thành phần của ATP và axit nucleic.
Sắt có trong thành phần của các cytocrom hoạt động trong hô hấp tế bào và trong hemoglobin chứa trong hồng cầu.
Magiê, sắt, kẽm, đồng, mangan, selen, molipden là các cofactor của nhiều enzym.
iot để tạo hormon tuyến giáp có tác dụng điều chỉnh tốc độ trao đổi chất.
Natri, kali và clo rất quan trọng đối với sự hoạt động và duy trì cân bằng thẩm thấu giữa tế bào và dịch ngoại bào.
III.3. Sự trao đổi chất và năng lượng trong cơ thể:
3.1. Sự trao đổi chất:
Trao đổi chất (metabolisme) là tập hợp tất cả các phản ứng hóa học diễn ra trong cơ thể sống thể hiện ở hai quá trình đối lập nhưng thống nhất là quá trình đồng hóa vá quá trình dị hóa.
3.1.1. Quá trình đồng hóa (anabolisme): Là quá trình bao gồm các phản ứng tổng hợp các chất phức tạp hơn từ các chất đơn giản hơn. Phản ứng tổng hợp đòi hỏi phải cung cấp năng lượng từ ATP do các phản ứng dị hóa cung cấp.
ATP  ADP + P + năng lượng cho sự đồng hóa
3.1.2. Quá trình dị hóa (catabolisme): là quá trình ngược với đồng hóa, bao gồm các phản ứng phân giải các chất phức tạp hơn thành các chất đơn giản hơn kèm theo giải phóng năng lượng. Số năng lượng được giải phóng do dị hóa thường được tích vào phân tử ATP qua sự tổng hợp ATP từ ADP và P.
ADP + P + năng lượng do dị hóa  ATP
Nguồn năng lượng ATP trực tiếp được sử dụng cho tất cả các hoạt động sống của tế bào và cơ thể như tổng hợp chất, hoạt tải qua màng, co cơ, dẫn truyền thần kinh, …
3.1.3. Sự dị hóa các cacbohydrat:
Trong tế bào, nguồn cacbonhydrat cho quá trình dị hóa chủ yếu là glucozơ. Tế bào phân giải glucôzơ thành CO2 và H2O để lấy năng lượng tích vào ATP để sử dụng.
Quá trình phân giải glucozơ diễn ra trong tế bào gồm ba giai đoạn: đường phân, chu trình Krep, và hệ chuyển điện tử.
- Đường phân (glycolysis):Đường phân là sự chuyển hóa glucoze thành axit piruvic
- Chu trình Krep: Kết quả là khi phân giải hai phân tử axit piruvic đã cho ra 6 phân tử CO2, một số năng lượng giải phóng được tích vào 2 phân tử ATP và có 10 nguyên tử hydro mang năng lượng cao được giải phóng.
- Chuỗi chuyền điện tử và tổng hợp ATP:
Trong chuỗi chuyền điện tử, phân tử O2 là phân tử nhận điện tử cuối cùng. Nguyên tử oxy sẽ liên kết với H+ để tạo thành H2O.
Như vậy tổng số có 36 – 38 phân tử ATP được hình thành khi một phân tử glucose bị phân giải thành CO2 và H2O.
C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + (36 – 38) ATP
3.1.4. Sự đồng hóa các cacbohydrat:
Glucoze được cơ thể sử dụng để tổng hợp glicogen diễn ra trong gan và cơ. Glicogen là dạng dự trữ glucoze đặc trưng cho các tế bào động vật.
3.1.5. Đồng hóa và dị hóa các chất béo:
Có đến 98% năng lượng dự trữ của cơ thể là tích trong chất béo. Dự trữ năng lượng trong glicogen chỉ chiếm 1%.
Tế bào mỡ chứa đầy các phân tử triglixerit. Chúng phân bố khắp cơ thể và khi cần, triglixerit bị dị hóa và phân giải thành glixerol và 3 axit béo, qua chu trình Krep và hệ chuyền điện tử để sản xuất ATP.
Quá trình đồng hóa chất béo bao gồm quá trình biến đổi các carbonhydrat và protein thành các triglixerit. Chất béo được chuyển vào mô mỡ ở dạng dự trữ.
*
3.1.6. Đồng hóa và dị hóa protein:
Trong tế bào, các phân tử protein đi vào quá trình dị hóa và bị phân giải thành các axit amin, các axit amin có thể được xử lý qua quá trình đường phân và chu trình Krep để sản xuất ATP khi cơ thể cần thiết. Trong quá trình dị hóa các axit amin, đầu tiên các nhóm amin bị tách ra và biến thành amoniac rất độc đối với cơ thể. Để bảo vệ tế bào, gan đã chuyển hóa amoniac thành uré được chuyển tới thận để bài tiết ra ngoài cùng nước tiểu.
Quá trình đồng hóa protein bao gồm sự tổng hợp các axit amin không thể thay thế từ sản phẩm của chu trình Krep thải ra bằng cách gắn thêm nhóm amin vào các chất đó. Quá trính đồng hóa protein còn sự tổng hợp các protein đặc thù diễn ra trên riboxom theo mã di truyền trong phân tử mARN.
IV. HỆ TIÊU HOÁ Ở NGƯỜI:
IV. Hệ tiêu hóa ở người:
Hệ tiêu hóa bao gồm hệ thống ống tiêu hóa và các tuyến tiêu hóa. Chúng đảm nhận chức năng tiêu hóa về mặt cơ học và hóa học, biến thức ăn thành những sản phẩm có cấu tạo đơn giản, có thể hấp thu vào máu và bạch huyết.
Về mặt cấu tạo, nhìn chung thành ống tiêu hóa được cấu tạo bởi 4 lớp. Từ ngoài vào trong gồm các lớp sau:
     - Lớp bảo vệ ngoài cùng. 
     - Lớp cơ. Lớp này có thể gồm 2 tầng cơ trơn (có ở hầu hết các đoạn ống tiêu hóa), hoặc gồm 3 tầng cơ trơn ( như ở dạ dày)
     - Lớp dưới niêm mạc.
     -  Lớp niêm mạc (hay lớp màng nhầy).
4.1.Hệ thống ống tiêu hóa
Ống tiêu hóa từ trên xuống gồm 6 phần: Khoang miệng, hầu, thực quản, dạ dày, ruột non, ruột già. Mỗi phần có nhiệm vụ khác nhau nên cấu tạo cũng khác nhau. Tuy nhiên giữa chúng có đặc điểm cấu tạo chung là đều có cấu tạo 4 lớp: từ ngoài vào trong lần lượt là lớp thanh mạc, lớp cơ, lớp dưới niêm mạc và lớp niêm mạc.
4.1.1. Khoang miệng
Chức năng: Có nhiệm vụ tiêu hóa cơ học là là chủ yếu, nghĩa là làm nhỏ, mềm thức ăn trước khi đưa xuống phần duới của hệ thống tiêu hoá.
Cấu tạo: Khoang miệng được giới hạn phía trên là vòm khẩu cái, phía dưới là các cơ móng hàm; 2 bên là cơ má, phía trước bởi môi, phía sau thông với hầu. - Từ răng trở ra phía môi gọi là phần tiền đỉnh, phần sau là khoang miệng chứa thức ăn
  - Mặt trong khoang miệng được lót bằng lớp niêm mạc với nhiều lớp tế bào biểu mô.
- Trong khoang miệng có răng, lưỡi, màn khẩu cái, tuyến hạnh nhân.
    + Răng. Ở người trưởng thành có 32 chiếc răng. Có  4 loại răng: răng cửa, răng nanh, răng trước hàm và răng hàm.
      - Răng cửa: mỏng sắc, có 1 chân, dùng để cắn thức ăn.
   - Răng nanh nhọn sắc, có 1 chân, dùng để xé thức ăn.
     - Răng trước hàm to khỏe, 1 chân, có mặt nghiền, dùng để nghiền thức ăn.
    - Răng hàm chính thức to khỏe, có 2-3 chân, có mặt nghiền dùng để nghiền thức ăn.
 Công thức răng: 2C - 1N - 2TH - 3H   (2-1-2-3).
Hình 4.2: Khoang miệng

1.Răng cửa; 
2.Răng nanh;
3. Răng hàm; 
4. Lưỡi;
5. Tuyến nước bọt; 
6. Nơi tiết nước bọt
+ Lưỡi.  Được cấu tạo bằng cơ vân, cử động linh hoạt theo ý muốn. Trên mặt lưỡi có nhiều gai cảm giác vị giác. Lưỡi vừa làm nhiệm vụ cảm giác, vị giác, vừa để đảo trộn thức ăn, đồng thời là cơ quan phát âm. Lớp niêm mạc lưỡi dày, thường xuyên bong ra .
* Màn khẩu cái và tuyến hạnh nhân. 
Màn khẩu cái nằm ở phía trong cùng khoang miệng, có nhiệm vụ đóng mở đường thông giữa mũi và hầu.
Tuyến hạnh nhân (Amiđan) là tổ chức lympho gồm hai khối nằm ở bên thành họng. (AMIĐAN) có tác dụng bảo vệ đường vào cửa hầu bằng cách thực bào.
Đổ vào khoang miệng còn có các tuyến nước bọt để làm mềm thức ăn. Trong nước bọt có enzim ptialin có tác dụng tiêu hoá tinh bột chín. Có chất muxin làm dính thức ăn. Trong nước bọt còn có lizozim có tác dụng tiêu diệt và kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn.
4.1.2. Hầu: Là một đoạn ống cơ dài 12cm, nằm trước cột sống cổ. Hầu vừa là đường dẫn thức ăn từ khoang miệng vào thực quản. Vừa là đường dẫn khi từ khoang mũi qua thanh quản vào khí quản.
Hầu có cấu tạo 4 lớp: lớp thanh mạc, lớp cơ, lớp dưới niêm mạc và lớp niêm mạc.
4.1.3. Thực quản
Là đoạn ống cơ tiếp theo phần hầu, dài từ 22 – 25cm, chạy sau thanh quản và khí quản, sát cột sống, chui qua khoang ngực, qua cơ hoành đi vào nối với dạ dày.
Thành thực quản có cấu tạo 4 lớp: lớp thanh mạc, lớp cơ, dưới niêm mạc, niêm mạc. Riêng lớp cơ ở các đoạn của thực quản không giống nhau: phần đầu thực quản là cơ vân, phần tiếp theo là cơ trơn (cơ vòng trong cơ dọc ngoài).


4.1.4. Dạ dày:
Dạ dày là phần rộng nhất của ống tiêu hóa, nằm ở bên trái khoang bụng. Có nhiệm vụ chứa và biến đổi thức ăn (sức chứa khoảng 3 lít ). 
Phần trên nối với thực quản qua lỗ tâm vị, được đóng mở bằng cơ thắt  tâm vị, Phần dưới nối với tá tràng của ruột non, được đóng mở bằng cơ thắt môn vị.
Dạ dày có 2 mặt (trước và sau), 2 bờ cong: bờ cong lớn bên trái và bờ cong bé bên phải. Người ta  chia dạ dày thành 3 phần: phần tâm vị (nơi thực quản đổ vào dạ dày), phần thân vị (phần giửa của dạ dày), phần môn vị (phần nối với ta tràng).        Thành dạ dày có 4 lớp:
+ Lớp thanh mạc: bao ngoài dạ dày.
    + Lớp cơ ở giữa, gồm 3 lớp cơ trơn: ngoài là lớp cơ dọc. giữa là lớp cơ vòng, trong là lớp cơ chéo.
+ Lớp dưới niêm mạc: có nhiều mạch máu.
    + Trong cùng là màng nhầy (niêm mạc), lót thành trong của dạ dày tạo thành nếp gấp chạy dọc, giúp dạ dày giãn rộng khi chứa nhiều thức ăn. Trên bề mặt lớp niêm mạc có phủ lớp tế bào biểu bì trụ, trong có nhiều tuyến hình ống với 3 loại tế bào tiết dịch vị. (dịch vị không có̀ sẵn trong dạ dày mà chỉ được tiết ra khi ta ăn).
Hình 4.7: Cấu tạo dạ dày
4.1.5. Ruột non:
Có nhiệm vụ chính là tiêu hóa và hấp thu thức ăn.
Đây là đoạn dài nhất của ống tiêu hóa (6m) gồm 3 đoạn: tá tràng, hỗng tràng, hồi tràng. Ở đoạn tá tràng có chỗ đổ vào của tuyến tụy và tuyến gan. Tá tràng có đoạn đi ngang (gọi là hành tá́ tràng) và đoạn đi  xuống.
Thành ruột non cũng có cấu tạo 4 lớp: lớp thanh mạc; lớp cơ; lớp dưới niêm mạc và lớp niêm mạc. Ở lớp dưới niêm mạc có nhiều mạch máu.
Lớp niêm mạc lót mặt trong ruột non tạo nhiều nếp gấp chạy vòng gọi là van tràng (đoạn đầu tá tràng không có van). Trên bề mặt lớp niêm mạc có nhiều lông ruột. Ở trục giữa lông ruột là mạch bạch huyết, bao quanh lông ruột là mạng lưới mao mạch máu dày đặc. Xen giữa các lông ruột có các tuyến ruột hình chùm tiết dịch ruột. Trong dịch ruột có nhiều enzim tiêu hóa Pr, Glu, Lipit.
Ngoài ra trên các lông ruột còn có các lông cực nhỏ gọi là vi mao, làm cho diện tích bề mặt hấp thu chất dinh dưỡng tăng lên.

4.1.6. Ruột già
Dài 1,3 – 1,5m. Gồm 3 phần: đoạn manh tràng (ruột tịt); đoạn ruột già chính thức; đoạn trực tràng (ruột thẳng). Đoạn tiếp giáp giữa manh tràng và hồi tràng (của ruột non) có van hồi - manh tràng  có tác dụng không cho chất bã ở ruột già đi ngược lên. Ở thành sau của manh tràng có một mẩu ruột thừa. Tại đây cũng có van, để ngăn chặn chất bã lọt vào ruột thừa. Trong niêm mạc ruột thừa có nhiều nang bạch huyết.
Đoạn ruột già chính thức có đoạn đi lên, đoạn đi  ngang và đoạn đi xuống. Cuối đoạn xuống có đoạn cong xíchma đi vào hố chậu bé và  chuyển sang ruột thẳng.
Đoạn ruột thẳng dài 15 - 20cm,  tiếp giáp với hậu môn.
Ruột già cũng có cấu tạo 4 lớp.
Lớp cơ vòng ở đoạn cuối hậu môn có 2 vòng cơ:  vòng ngoài thuộc cơ vân, vòng trong là cơ trơn. Nhờ đó ta có thể chủ động trong việc đại tiện.
Lớp niêm mạc lót thành trong ruột già có cấu tạo đơn giản, trong đó có một ít tế bào tiết dịch nhầy và một số hạch bạch huyết nhỏ.
4.2. các tuyến tiêu hóa
4.2.1. Tuyến Nước bọt
Là một tuyến ngoại tiết, gồm 3 đôi tuyến hình chùm là đôi tuyến mang tai (nằm dưới lớp da má), đôi dưới hàm (nằm ở bờ dưới xương hàm) và đôi tuyến lưới lưỡi (nằm dưới lớp niêm mạc miệng) làm nhiệm vụ tiết nước bọt, theo ống dẫn đổ vào khoang miệng.Trong nước bọt có Muxin  giúp làm mềm, dẻo  thức ăn , có Amilaza (hay ptialin) giúp phân giải một phần tinh bột chín, có lizozim giúp tiêu diệt và làm kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn.
4.2.2. Tuyến Vị (dạ dày)
Phân bố ở lớp màng nhầy dạ dày, tiết ra axít Clohydric (HCl) và men tiêu hóa như pepesinozen giúp phân giải Protein, 1 ít lipaza (là enzim phân giải mỡ của sữa và một ít Prezua (có tác dụng kết tủa sữa thành Cazein).
4.2.3. Tuyến Ruột: Phân bố trên lớp niêm mạc ruột, có nhiệm vụ tiết ra nhiều loại ezim tiêu hóa Gluxit (như Amilaza, Maltaza, Saccaraza, Lactara), enzim tiêu hóa Lipit (như Lipaza) , enzim tiêu hóa Protit (như Enterokinaza, Eripsin).

4.2.4. Tuyến gan
Là tuyến ngoại tiết lớn nhất cơ thể. Trọng lượng 1,2kg nằm phía phải ổ bụng, dưới cơ hoành. Mặt dưới của gan có cuống gan,
Gan có nhiệm vụ tiết ra dịch mật, theo các ống dẫn mật --> túi mật hoặc đổ vào tá tràng. Ngoài nhiệm vụ tiết dịch, gan còn là nơi trung hòa các chất độc xâm nhập vào cơ thể và là nơi tiêu hủy hồng cầu già, là nơi dự trữ glucozen, điều hoà đường máu
4.2.5. Tuyến tụy: Là tuyến màu xám hồng, nằm ngang phía sau dạ dày, ngay phần tá tràng. Tụy có nhiều thùy nhỏ với nhiều ống dẫn chất tiết. Các ống dẫn nhỏ đổ chung vào 1 ống lớn, gọi là ống tụy. Ống tụy cùng với ống dẫn mật đổ vào tá tràng.
Dịch tụy là một chất lỏng, kiềm, chứa nhiều enzim tiêu hóa chất đường bột, protein, lipit.
Tuỵ là một tuyến pha, vừa làm nhiệm vụ ngoại tiết (tiết enzim tiêu hoá), vừa làm nhiệm vụ nội tiết (tiết hoocmon do các tế bào đảo tuỵ tiết ra)

Bộ máy tiêu hóa có nhiều chức năng:
- Chức năng tiêu hóa (quan trọng nhất), là chức năng đưa vật chất từ môi trường ngoài vào máu để cung cấp cho cơ thể.
- Chức năng chuyển hóa
- Chức năng nội tiết và một số chức năng khác...
Bộ máy tiêu hóa có các hoạt động chức năng sau:
1. Hoạt động cơ học
Có tác dụng nghiền nhỏ thức ăn, trộn đều thức ăn với dịch tiêu hóa để tăng tốc độ tiêu hóa, đồng thời đẩy thức ăn di chuyển trong ống tiêu hóa.
2. Hoạt động bài tiết dịch
Bài tiết ra các enzym và nước để thủy phân thức ăn, biến thức ăn từ chỗ xa lạ đối với cơ thể thành những sản phẩm tiêu hóa mà cơ thể có thể thu nhận được.
3. Hoạt động hấp thu
Đưa các sản phẩm tiêu hóa từ trong lòng ống tiêu hóa vào máu.
4.3. Tiêu hóa ở miệng và thực quản
Miệng và thực quản là hai đoạn đầu tiên của ống tiêu hóa, có các chức năng:
- Tiếp nhận thức ăn và nghiền xé thức ăn thành từng mảnh nhỏ
- Đưa thức ăn từ miệng xuống đoạn cuối của thực quản sát ngay phía trên tâm vị của dạ dày
Phân giải tinh bột chín
4.3.1. Hoạt động cơ học của miệng và thực quản
Nhai: Nhai là hoạt động cơ học của miệng có tác dụng nghiền xé thức ăn và trộn đều thức ăn với nước bọt. Nhai là một động tác nửa tự động, có lúc nhai được thực hiện tự động nhưng có khi được thực hiện chủ động.
+ Nhai tự động: Khi ăn uống bình thường, đó là một phản xạ không điều kiện do thức ăn kích thích vào niêm mạc miệng tạo nên.
+ Nhai chủ động: Khi gặp thức ăn cứng khó nhai hoặc trong ăn uống giao tiếp.
Nuốt: Nuốt là hoạt động cơ học phối hợp giữa miệng và thực quản có tác dụng đẩy thức ăn đi từ miệng xuống đoạn cuối của thực quản, sát ngay phía trên tâm vị dạ dày.
4.3.2. Bài tiết nước bọt
Nước bọt là dịch tiêu hóa của miệng có nguồn gốc từ 3 cặp tuyến nước bọt lớn là tuyến mang tai, tuyến dưới hàm, tuyến dưới lưỡi và từ một số tuyến nhỏ khác như tuyến má, tuyến lưỡi...
Thành phần và tác dụng của nước bọt: Nước bọt là một chất lỏng, quánh, có nhiều bọt, pH khoảng 6,5. gồm :
- Amylase nước bọt (ptyalin): Là enzym tiêu hóa glucid, có tác dụng phân giải tinh bột chín thành đường đôi maltose.
- Chất nhầy: Có tác dụng làm các mảnh thức ăn dính vào nhau, trơn và dễ nuốt, đồng thời bảo vệ niêm mạc miệng chống lại các tác nhân có hại trong thức ăn.
- Các ion: Có nhiều loại Na+, K+, Ca2+, Cl-, HCO3-... Trong đó, chỉ có Cl- có tác dụng tiêu hóa thông qua cơ chế làm tăng hoạt tính của amylase nước bọt.
- Một vài thành phần đặc biệt: + các bạch cầu và kháng thể, vì vậy nó có tác dụng chống nhiễm trùng. + Kháng nguyên nhóm máu ABO, vì vậy ta có thể định nhóm máu dựa vào nước bọt. + Một số virus gây ra các bệnh như quai bị, bệnh AIDS...

Cơ chế bài tiết nước bọt:
Nước bọt được bài tiết do thần kinh phó giao cảm chi phối.
Bình thường nước bọt cũng được bài tiết một lượng nhỏ, trừ khi ngủ.
Trong bữa ăn, nước bọt được tăng cường bài tiết do dây phó giao cảm bị kích thích bởi 2 loại phản xạ:
- Phản xạ không điều kiện: Do thức ăn kích thích vào niêm mạc miệng tạo nên.
- Phản xạ có điều kiện: Do các tác nhân có liên quan đến ăn uống gây ra:
+ Giờ giấc ăn. + Mùi vị và hình dáng của thức ăn. + Những tiếng động, lời nói, ý nghĩ có liên quan đến ăn uống...
4.3.3. Hấp thu ở miệng
Miệng không hấp thu thức ăn nhưng có thể hấp thu một số thuốc như:
- Risordan - Nifedipin...
Các thuốc này có thể ngậm dưới lưỡi để cắt cơn đau thắt ngực hoặc hạ huyết áp.
4.4. Tiêu hóa ở dạ dày:
Dạ dày có 2 chức năng tiêu hóa:
- Chứa đựng thức ăn:
Tiếp tục tiêu hóa sơ bộ thức ăn
4.4.1. Chức năng chứa đựng thức ăn: Do dạ dày là phần phình to nhất của ống tiêu hóa và cơ của nó rất đàn hồi nên dạ dày có khả năng chứa đựng rất lớn, có thể đến vài lít.
4.4.2. Hoạt động cơ học của dạ dày
Mở đóng tâm vị: khi động tác nuốt đưa một viên thức ăn xuống sát ngay trên tâm vị thì thức ăn sẽ kích thích gây ra phản xạ ruột làm tâm vị mở ra và thức ăn đi vào dạ dày. Thức ăn vừa vào sẽ kích thích dạ dày gây ra phản xạ ruột làm tâm vị đóng lại.
Nhu động của dạ dày
Khi thức ăn đi vào dạ dày thì nhu động bắt đầu xuất hiện. Nhu động của dạ dày có 2 tác dụng:
- Nghiền nhỏ thức ăn thêm nữa và trộn đều thức ăn với dịch vị để tạo thành nhũ trấp
Đẩy phần nhũ trấp nằm ở xung quanh đi xuống hang vị và ép vào khối nhũ trấp này một áp suất lớn để làm mở môn vị, đẩy nhũ trấp đi xuống tá tràng.
Mở đóng môn vị
Mỗi khi nhu động lan đến vùng hang thì nhũ trấp bị ép mạnh làm môn vị mở ra và một lượng nhỏ nhũ trấp được đẩy vào tá tràng. Nhũ trấp vừa đi vào sẽ kích thích tá tràng gây nên phản xạ ruột làm môn vị đóng lại.
4.4.3. Bài tiết dịch vị
Dịch vị là dịch tiêu hóa của dạ dày do các tuyến niêm mạc dạ dày bài tiết. Tùy thành phần dịch tiết, có thể chia các tuyến này ra làm 2 nhóm:
Tuyến ở vùng tâm vị và môn vị: bài tiết chất nhầy
Tuyến ở vùng thân: là tuyến tiêu hóa chính của dạ dày, gồm 3 loại tế bào:
- Tế bào chính: bài tiết ra các enzym
- Tế bào viền: bài tiết acid HCl và yếu tố nội
- Tế bào cổ tuyến: bài tiết chất nhầy
Ngoài ra, toàn bộ niêm mạc dạ dày đều bài tiết HCO3- và một ít chất nhầy.
Nhóm enzym tiêu hoá
- Pepsin: Là enzym tiêu hóa protid, nó chỉ thủy phân protid thành từng chuỗi polypeptid dài ngắn khác nhau:
- Lipase dịch vị: Là enzym tiêu hóa lipid hoạt động trong môi trường acid, có tác dụng thủy phân các triglycerid đã được nhũ tương hóa sẵn trong thức ăn thành glycerol và acid béo.
- Chymosin : Là enzym tiêu hóa sữa, có vai trò quan trọng ở những trẻ còn bú mẹ.
Acid HCl: Không phải là enzym tiêu hóa nhưng đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình tiêu hóa vì nó có các tác dụng
- Làm tăng hoạt tính của pepsin
- Thủy phân cellulose của rau non
Góp phần vào cơ chế đóng mở tâm vị và môn vị
Yếu tố nội (Intrinsic factor)
Do tế bào viền bài tiết, là một chất cần thiết cho sự hấp thu vitamin B12 ở trong ruột non. Do B12 là một vitamin tham gia vào quá trình sản sinh hồng cầu nên yếu tố này còn được gọi là yếu tố nội chống thiếu máu.
HCO3-
Do các tế bào niêm mạc dạ dày bài tiết, có tác dụng bảo vệ niêm mạc dạ dày.
Chất nhầy:
Có bản chất là glycoprotein. Chất nhầy kết hợp với HCO3- tạo nên một lớp màng bền vững bảo vệ niêm mạc dạ dày.
4.4.4. Điều hòa bài tiết dịch vị: Do 2 cơ chế: thần kinh và thể dịch.
Cơ chế thần kinh: Có 2 hệ thống thần kinh:
Thần kinh nội tại và
- Thần kinh trung ương Là dây thần kinh số X.
Cơ chế thể dịch
4.4.5. Hấp thu ở dạ dày
Dạ dày có thể hấp thu đường, sắt, nước và rượu.
- Sắt: Sắt khi vào dạ dày được dịch vị hòa tan và trở thành Fe2+, một phần nhỏ được dạ dày hấp thu theo hình thức vận chuyển chủ động, phần còn lại được tá tràng tiếp tục hấp thu.
- Đường: Dạ dày có thể hấp thu một ít glucose.
- Nước: Nước được hấp thu một phần ở dạ dày theo hình thức vận chuyển thụ động để cân bằng áp lực thẩm thấu. Vì vậy, khi dịch trong dạ dày nhược trương thì sự hấp thu nước tăng lên.
- Rượu: Được hấp thu chủ yếu ở dạ dày theo hình thức vận chuyển thụ động.
Riêng ở trẻ bú mẹ, dạ dày có thể hấp thu 25% chất dinh dưỡng trong sữa mẹ.
4.5. Tiêu hóa ở ruột non
4.5.1. Hoạt động cơ học của ruột non
Ruột non có 4 hình thức hoạt động cơ học: - Co thắt. - Cử động quả lắc.- Nhu động- Phản nhu động
4.5.2. Hoạt động bài tiết dịch ở ruột non
Dịch tiêu hóa ở ruột non rất phong phú vì được tiết ra từ 3 nơi: tụy, mật và ruột non.
Bài tiết dịch tụy: Gồm các thành phần sau:
- Nhóm enzym tiêu hóa protid: Chymotrypsin, Trypsin, Carboxypeptidase.
- Nhóm enzym tiêu hóa lipid:Lipase dịch tụy, Phospholipase
- Nhóm enzym tiêu hóa glucid: Amylase dịch tụy, Maltase
- HCO3-: Không phải là enzym tiêu hóa nhưng đóng vai trò rất quan trọng:
+ Tạo môi trường thuận lợi cho các enzym hoạt động
+ Trung hòa acid HCl của dịch vị để bảo vệ niêm mạc ruột
+ Góp phần vào cơ chế đóng mở môn vị
Bài tiết mật:
Mật là sản phẩm bài tiết của gan. Sau khi sản xuất ra, mật được đưa xuống chứa ở túi mật và cô đặc lại. Khi cần thiết, túi mật sẽ co bóp tống mật xuống ruột.
Thành phần và tác dụng của dịch mật: Mật là chất lỏng trong suốt màu xanh hoặc vàng, pH hơi kiềm, gồm:
Muối mật: Giúp hấp thu các sản phẩm tiêu hóa của lipid: acid béo, monoglycerid, cholesterol. Qua đó, cũng giúp hấp thu các vitamin tan trong lipid: A, D, E và K.
- Cholesterol: Cholesterol trong dịch mật là nguyên liệu để sản xuất muối mật. Đồng thời cũng có thể đây là đường đào thải cholesterol của cơ thể để điều hòa lượng cholesterol máu.
- Sắc tố mật: Còn gọi là bilirubin trực tiếp sinh ra trong quá trình chuyển hóa gan. Khi được bài tiết bình thường vào ruột, sắc tố mật làm phân có màu vàng.
Bài tiết dịch ruột: Do các tế bào niêm mạc ruột và các tuyến nằm ngay trên thành ruột bài tiết: các tế bào niêm mạc ruột non đóng vai trò quan trọng trong việc bài tiết dịch ruột, còn các tuyến ruột chỉ chỉ bài tiết các chất phụ.
Thành phần và tác dụng của dịch ruột:
- Nhóm enzym tiêu hóa protid: Aminopeptidase, Dipeptidase, tripeptidas.
- Nhóm enzym tiêu hóa glucid: + Amylase dịch ruột, Phân giải tinh bột chín lẫn sống thành đường đôi maltose. + Maltase: Phân giải maltose thành glucose +Sucrase: Phân giải đường chaccarose (đường mía) thành đường glucose và fructose. + Lactase: Phân giải đường lactose (đường sữa) thành đường glucose và galactose.
Lipase dịch ruột: Phân giải các triglycerid
Điều hòa bài tiết dịch ruột: Dịch ruột được điều hòa bài tiết chủ yếu do cơ chế cơ học.
4.5.3. Hấp thu ở ruột non: Quá trình hấp thu ở ruột non đóng vai trò rất quan trọng. Hầu hết các chất cần thiết cho cơ thể (sản phẩm tiêu hóa, nước, chất điện giải, thuốc) đều được đưa từ lòng ống tiêu hóa vào máu qua ruột non.
Hấp thu protid: Protid được hấp thu ở ruột non có nguồn gốc từ thức ăn (50%), dịch tiêu hóa (25%) và các tế bào niêm mạc ruột (25%).
Hấp thu glucid: Được ấp thu nhiều nhất ở hỗng tràng chủ yếu dưới dạng monochaccarid theo 3 hình thức:
- Khuếch tán đơn giản: ribose, mannos. - Khuếch tán qua trung gian: fructose. - Vận chuyển chủ động: glucose, galactose.
Hấp thu lipid: Lipid được hấp thu chủ yếu dưới dạng acid béo, monoglycerid, cholesterol và glycerol.
Hấp thu vitamin: Vitamin được hấp thu dưới dạng còn nguyên vẹn theo hình thức khuếch tán đơn giản.
Hấp thụ các ion: Na+,Cl-, Ca2+, Fe2+
Hấp thu nước: Mỗi ngày, ruột non thu nhận khoảng 10 lít nước.
4.6. Tiêu hóa ở ruột già: Quá trình tiêu hóa ở ruột già không quan trọng, bởi vì khi xuống đến ruột già, chỉ còn lại những chất cặn bả của thức ăn, được ruột già tích trữ và tạo thành phân và tống ra ngoài.
4.6.1. Họat động cơ học của ruột già: tương tự ruột non với mục đích làm niêm mạc ruột tăng tiếp xúc với các chất chứa để hấp thu thêm một ít nước và điện giải, đồng thời có tác dụng đẩy phân xuống trực tràng gây nên động tác đại tiện để tống phân ra ngoài.
4.6.2. Hoạt động bài tiết dịch: Ruột già chủ yếu bài tiết một chất nhầy kiềm tính có tác dụng làm trơn để phân dễ di chuyển.
4.6.3. Hấp thu ở ruột già: Hấp thu ở ruột già không quan trọng, bởi vì khi xuống đến ruột già, các chất cần thiết đã được hấp thu gần hết ở ruột non, trong ruột già chỉ còn lại cặn bả của thức ăn.
5. Tiêu hoá ở dạ dày động vật nhai lại (dạ dày 4 túi)
5.1. Cấu tạo dạ dày động vật nhai lại
Ở động vật nhai lại (động vật ăn cỏ) dạ dày có cấu tạo gồm 4 ngăn (4 túi) là dạ cỏ (là 1 túi lớn, ở bò V khoảng 150 lít, dạ tổ ong, dạ lá sách (phát triển từ thực quản), dạ múi khế (dạ dày thật sự).
Ba túi trước được gọi là dạ dày trước tiêu hoá chủ yếu nhờ hệ vi sinh vật dạ cỏ, còn dạ múi khế có chức năng tiêu hoá hoá học tương tự như ở dạ dày đơn. Cấu tạo dạ dày 4 túi như hình 5.7.
Hình 5.7: Cấu tạo dạ dày động vật nhai lại
5.2. Đặc điểm tiêu hoá ở dạ cỏ
5.2.1. Môi trường dạ cỏ và khu hệ vi sinh vật
a-Môi trường dạ cỏ
Môi trường dạ cỏ với các đặc điểm cần cho sự lên men vi sinh vật đó là: Có độ ẩm cao (85-90%), độ pH cao (6,4-7,0), luôn luôn được đệm bởi bicarbonate và phosphates của nước bọt, nhiệt độ khoảng 39 - 400C, luôn luôn được nhào trộn bởi sự co bóp của dạ cỏ, dòng dinh dưỡng lưu thông liên tục: Sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men ra khỏi dạ cỏ và các cơ chất được nạp vào thông qua thức ăn ăn vào hàng ngày, có sự chế tiết vào dạ cỏ những chất cần thiết cho VSV phát triển và khuyếch tán ra ngoài những sản phẩm tạo ra trong dạ cỏ. Ðiều này làm cho áp suất thẩm thấu của dạ cỏ luôn ổn định. Thời gian thức ăn tồn lưu trong dạ cỏ kéo dài tạo điều kiện cho vi sinh vật công phá. Những điều kiện đó là lý tưởng cho sự phát triển của vi sinh vật dạ cỏ.
Môi trường dạ cỏ được kiểm soát và điều khiển bởi nhiều yếu tố như: Số lượng và chất lượng thức ăn ăn vào; Nhào trộn theo chu kỳ thông qua co bóp dạ cỏ; Nước bọt và nhai lạI; Khuyếch tán và chế tiết vào dạ cỏ; Hấp thu dinh dưỡng từ dạ cỏ; Chuyển dịch các chất xuống bộ máy tiêu hóa.
b- Hệ vi sinh vật dạ cỏ
Hệ sinh vật dạ cỏ rất phức tạp và phụ thuộc nhiều vào khẩu phần. Nó gồm các loại: vi khuẩn, Protozoa, nấm. Tất cả đều là vi sinh vật yếm khí và sống chủ yếu bằng năng lượng sinh ra từ quá trình lên men các chất dinh dưỡng
2). Quá trình tiêu hóa và trao đổi chất trong dạ cỏ
a-Tiêu hóa carbohydrate: bao gồm hai giai đoạn:
Giai đoạn 1: Carbohydrate được phân giải đến đường đơn giản, giai đoạn này xẩy ra bên ngoài màng tế bào vi sinh vật.
Giai đoạn 2: là giai đoạn sử dụng những đường đơn giản này cho quá trình trao đổi chất xẩy ra bên trong tế bào vi sinh vật, để tạo thành các sản phẩm lên men cuối cùng.
Enzyme được tiết ra bởi vi sinh vật tiêu hóa xơ sẽ tấn công phá vỡ cấu trúc phức tạp của cellulose thành cellobiose, sau đó cellobiose được phân hủy tiếp tục để hoặc tạo thành glucose hoặc glucose - 1 phosphate.
b- Quá trình tiêu hóa các hợp chất chứa nitơ trong dạ cỏ
Protein thô có thể được phân thành loại hòa tan và loại không hòa tan. Cả hai loại đều chứa protein thực và nitơ phi protein (NPN). Loại hòa tan được phân giải hầu như hoàn toàn và ngay lập tức sau khi ăn vào. Loại protein không hòa tan chứa cả phần được phân giải và phần không được phân giải tại dạ cỏ. Tốc độ phân giải phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại thức ăn, khẩu phần và thời gian lưu lại trong dạ cỏ, các yếu tố này tùy thuộc vào mức độ nuôi dưỡng và kích thước của thức ăn.
Cả vi khuẩn và Protozoa đều có khả năng thủy phân mạch peptid trong phân tử protein cho sản phẩm là các acid amin, đây chính là nguồn nguyên liệu cho quá trình tổng hợp nên đại phân tử protein của sinh khối vi sinh vật. Mặt khác vi sinh vật còn khử nhóm amin của các acid amin và mạch carbon còn lại sẽ được chuyển thành VFA, CO2, CH4 và H2O, Một số ATP, một số acid béo mạch ngắn cũng được hình thành từ con đường này.
c - Quá trình phân giải lipid trong dạ cỏ
Lipid trong thức ăn của gia súc nhai lại thường có hàm lượng thấp (thường từ 4-6%). Các dạng lipid là triglycerid, galactolipid (thành phần chính lipid trong các loại thức ăn xơ) và phospholipid. Enzyme của cây cỏ và của vi khuẩn đều liên quan đến quá trình phân giải lipid. Có nhiều bằng chứng rõ ràng của quá trình trao đổi lipid diễn ra ở dạ cỏ là phản ứng tách ghép hydro của lipid thức ăn, và quá trình tạo lipid mới cho tế bào vi sinh vật.
d)Quá trình tổng hợp trong dạ cỏ
Quá trình tăng sinh khối vi sinh vật dạ cỏ đòi hỏi nguồn năng lượng và nguyên liệu ban đầu cho các phản ứng hóa sinh tổng hợp nên các đại phân tử. Trong đó quan trọng nhất là protein, acid nucleic, polysaccaride và lipid. Các vật chất ban đầu và năng lượng cho quá trình phát triển của vi sinh vật từ quá trình phân giải vật chất trong dạ cỏ. Nhiều tác giả đã chứng minh rằng sự phát triển của khu hệ sinh vật dạ cỏ tùy thuộc rất lớn vào nguồn năng lượng sẵn có như ATP cho các phản ứng hóa sinh. Vì lý do vậy nên hiệu suất sinh trưởng vi sinh vật được diễn đạt bằng gam vật chất khô (VCK) vi sinh vật hoặc là protein vi sinh vật / đơn vị năng lượng sẵn có.