 |
Röntgenbild av några av tunntarmens slingor, synliggjorda med kontrastmedel. Tunntarmen är cirka 3 meter lång. Nedbytningen av födans stora molekyler till mindre molekyler och absorptionen av små molekyler till blodet sker till allra största delen i tunntarmen. Courtesy of Dr. Lothar Albrecht, in the public domain. |
|
Jag fick följande frågor i min frågelåda. Skulle människan teoretiskt kunna utnyttja all energi som hon får i sig via födan? Skulle människan teoretiskt kunna klara sig utan att avge urin och avföring? Svaret på båda frågorna är naturligtvis definitivt nej. Men det hela måste redas ut.
Kan vi utnyttja all energi i födan?
Vi får i oss kemisk energi via ämnen i födan, främst i form av fett, kolhydrater och proteiner. Vid ämnesomsättningen förvandlas denna energi till en annan kemisk energiform, ämnet ATP, som är kroppens "bränsle". Samtidigt bildas vatten, koldioxid samt, vid proteinnedbrytning, även urinämne. Koldioxiden avges via lungorna, urinämnet via njurarna. Energin i ATP omsätts sedan och används vid en mängd olika processer i kroppen, till exempel muskelrörelser, blodcirkulation och nervimpulser.
Men de processer som sker i kroppen kan teoretiskt omöjligt ha en verkningsgrad på 100 procent. Därvid skiljer vi oss inte från maskiner, som bilmotorer. En del av den omsatta energin blir alltid spillvärme, precis som i en motor. Vi kan således inte omvandla all energi i födan till för oss användbar energi. Några exempel. Spillvärme uppkommer när ATP bildas under ämnesomsättningen. ATP som musklerna förbrukar kan inte omsättas helt och hållet till mekanisk energi, det vill säga muskelsammandragningar. En del blir spillvärme. Blodtrycket som hjärtat skapar förloras kontinuerligt som spillvärme på grund av friktion i blodet. Texten fortsätter under bilden.
 |
Jag hoppas att denna bild inte illa berör känsliga läsare. Men den visar ett fynd, som av arkeologer beskrivits som en guldgruva och dyrbarare än de brittiska kronjuvelerna. Det är koproliten från Lloyds Bank i York, kanske producerad av en viking. Koproliter är fossil avföring, i det här fallet dock subfossil, eftersom åldern "bara" är cirka 1 200 år. Koproliter ger ovärderlig arkeologisk information, bland annat i form av växtdelar och parasiter. Därmed kan man dra slutsatser om forntida kostvanor och sjukdomar. Personen som producerade koproliten ovan var svårt infekterad av parasitiska rundmaskar. Courtesy of Linda Spashett from Wikimedia Commons under this CC License. |
|
Energirik näring försvinner med avföringen
Till detta kommer att vi inte kan absorbera alla energirika molekyler från födan till blodet. En del molekyler försvinner ut med avföringen, även i viss mån sådana som vi kan bryta ner och ta upp i tarmen. Dessutom finns det molekyler i födan, som vi själva inte kan bryta ner, till exempel cellulosa, pektin och hornämnen. En del av dessa molekyler bryts i större eller mindre grad ner av grovtarmens mikroorganismer och nedbrytningsprodukterna absorberas i viss mån i grovtarmen. Men huvudelen av dessa molekyler försvinner ut med avföringen.
Avföringen består faktiskt till mycken liten del av utsöndrade ämnen som vi måste göra oss av med, alltså "slaggprodukter" eller med ett bättre ord slutprodukter. Vissa "slaggprodukter" har nämligen viktiga funktioner i kroppen, men vi måste ändå göra oss av med överskottet.
Till de få slutprodukter som lämnar kroppen med avföringen hör bland annat vissa främmande substanser (i princip gifter) och nedbrytningsprodukter av gallsalter. Men denna utsöndring är nödvändig. Avföringen består till största delen av ämnen från födan (t.ex. cellulosa) som vi och våra tarmbakterier inte eller bara delvis kan bryta ner, av vatten, av tarmbakterier samt av cellrester från tarmens insida. Vi måste avge avföring. Om vi inte skulle göra det skulle mer och mer avföring ständigt ansamlas i mag-tarmkanalen. Vad som händer sedan vet jag inte, men man kan tänka sig att tarmen till slut spricker. Möjligen dör vi dessförinnan av förgiftning. Vi skulle möjligen bli gulfärgade och förgiftade av gallämnena, precis som vid många leversjukdomar. Texten fortsätter under bilden.
 |
Ljusmikroskopisk bild från njuren hos en mus. En njure innehåller ett mycket stort antal rör, nefroner, var och en avgränsade av ett enkelt cellskikt. Ett nefron börjar blint med en så kallad Bowmans kapsel. In i kapseln filtreras proteinfri plasma, primärurin, med hjälp av blodtrycket. Primärurinen drivs sedan genom resten av nefronröret, tubulus, modifieras på vägen och når till slut njurbäckenet i form av färdig urin. Modifieringen sker dels genom transport tillbaka till blodet (reabsorption), dels genom transport från blodet över tubulus vägg till den blivande urinen (sekretion). Hela processen är utomordentligt väl reglerad. Från njurbäckenet tranporteras den färdiga urinen vidare genom njurens urinledare till urinblåsan. På bilden syns några njurtubuli i tvärsnitt. Cellerna i deras vägg är röda med blå cellkärnor, deras hålrum är svarta. Skalstrecket motsvarar 20 µm (0,02 mm). Courtesy of ZEISS Microscopy under this CC License. |
|
Njuren är inget sopnedkast
Urinen innehåller många slutprodukter. Den största mängden är urinämne (urea) som bildas vid nedbrytning av proteinernas aminosyror. Om man inte urinerar tillräckligt mycket, ansamlas urinämne i kroppen, något som till slut leder till döden. Ansamling av urinämne sker när njurarnas funktion försämras vid njursjukdom. I svåra fall måste man då rena blodet med dialys i en "konstgjord njure" utanför kroppen eller operera in en frisk njure från en donator i kroppen. Njurarna avger också merparten av de gifter vi alltid får i oss via födan, vilket naturligtvis är livsnödvändigt.
Men njurarna avger inte bara slutprodukter. De är långt mer än bara kroppens sopnedkast. De avger också nödvändiga ämnen, som vi har för höga halter av i kroppen. Har vi däremot för låga halter av sådana ämnen avger njurarna ämnena i mindre ängder. Njurarna reglerar således mycket finstämt kroppsvätskornas sammansättning på en mängd olika sätt. Detta gäller bland annat mängder och halter av vatten, natriumjoner, kloridjoner, kalciumjoner, vätejoner, vätekarbonatjoner, flera andra oorganiska joner samt flera organiska ämnen. Om vi inte bildade och avgav urin skulle vi mycket snabbt bli förgiftade, till exempel av vatten och salt som vi får i oss.
Referenser
Anonymous: Lloyd's Bank turd from York (BBC, retrieved 26 March 2019).
R.W. Hill, G.A. Wyse, and M. Anderson: Animal Physiology (4th ed, Sinauer, 2018).
E. P. Widmayer, H. Raff, and K. T. Strang: Vander's human physiology (12th ed, McGraw-Hill, 2011).
Till början på sidan
Till "Djurfakta"
|
