Травлення: Як розщеплюється їжа
Щоб вижити, нам потрібно приймати поживні речовини з їжі, яку ми їмо. Це досягається травленням, складним процесом, який відбувається в нашому кишечнику.
Хоча їжа містить усі поживні речовини, необхідні нам для міцного здоров’я, вони замкнуті у великих складних сполуках. Щоб вони могли бути використані організмом, їх слід спочатку розбити на менші частини в процесі травлення.
У цій статті ми пояснюємо, як їжа перетворюється на життєві блоки і, звичайно, какає.
Що таке травлення?
У двох словах, травлення передбачає розщеплення великих молекул їжі на водорозчинні молекули, які можуть передаватися в кров і транспортуватися до органів тіла.
Наприклад, вуглеводи розщеплюються на глюкозу, білки - на амінокислоти, а жири - на жирні кислоти та гліцерин.
Травна система включає “порожнисті” органи та “тверді” органи.
Їжа проходить через порожнисті органи - рот, стравохід, шлунок, тонку кишку, товсту кишку та задній прохід.
Тверді органи - підшлункова залоза, печінка та жовчний міхур - додають у суміш різні продукти.
Окрім твердих та порожнистих органів, у травленні важливі також нервова та кровоносна системи, як і бактерії, що живуть у кишечнику.
Травлення часто розбивають на два типи:
- Механічне травлення - їжа фізично розбивається на більш дрібні частини. Наприклад, жуючи.
- Хімічне травлення - їжа розщеплюється кислотами та ферментами на основні одиниці.
Подорож травлення
У людини шлунково-кишковий тракт (також званий аліментарним каналом) довжиною близько 8 метрів. Один письменник описує це як “найважливіший і найменш прекрасний водний шлях на Землі”. Нижче ми описуємо подорож поглинанням їжі:
Рот
Травлення починається ще до того, як їжа потрапляє в рот. Запах, або навіть думка про їжу, починає вироблення слини слинними залозами. Коли їжа потрапляє всередину рота, вона змочується слиною, а зуби та язик починають процес механічного травлення.
Слина містить фермент, який називається слюнна амілаза, який розщеплює крохмаль. Слина також містить слиз, яка сприяє полегшенню проходження їжі через травну систему.
Після того, як жування (жування) та перетравлення амілази завершиться, їжа перетвориться на маленьку круглу краплинку, яка відома як болюс. Після ковтання болюс потрапляє в стравохід і переміщується вниз до шлунка за допомогою процесу, званого перистальтикою.
Перистальтика
Перистальтика - це повільне скорочення гладкої мускулатури навколо труб травної системи. Повільні хвилі скорочення проходять уздовж кишки, штовхаючи болюс у правильному напрямку - від рота і до заднього проходу.
Шлунок
Болюс потрапляє в шлунок через м’язовий клапан вгорі, який називається серцевим сфінктером. Цей сфінктер контролює, скільки їжі надходить у шлунок і коли.
Шлунок містить шлунковий сік, який містить переважно:
- Соляна кислота - кислота, яка є досить сильною, щоб розчиняти леза бритви.
- Пепсин - фермент, який розщеплює білки.
Обидва ці хімічні речовини можуть потенційно зашкодити слизовій оболонці шлунка, тому він утворює слизовий шар, щоб захистити себе від пошкодження.
У шлунку триває перистальтика, яка допомагає змішувати їжу зі шлунковим соком. Не багато сполук всмоктуються в кров зі шлунка; винятки з цього включають воду, алкоголь та нестероїдні протизапальні препарати (НПЗЗ).
Через 1-2 години перебування в шлунку їжа представляє собою густу пасту, яку називають хімусом. Він залишає шлунок через пілоричний сфінктер внизу шлунка.
Тонка кишка
Дванадцятипала кишка - це перший відділ тонкої кишки. Тут хімус змішується з ферментами підшлункової залози, жовчю з печінки та кишковим соком:
Жовч - виробляється печінкою, допомагає розщеплювати жири і зберігається в жовчному міхурі.
Панкреатичний сік - містить коктейль з ферментів, включаючи трипсиноген, еластазу та амілазу.
Кишковий сік - ця рідина активує деякі ферменти панкреатичного соку. Він також містить інші ферменти, слиз і гормони.
Їжа продовжує свою подорож через інші частини тонкої кишки - тонку кишку та клубову кишку - поступово перетравлюючись у процесі. Як тільки він повністю розщеплюється, він всмоктується в кров.
У людини переважна більшість поживних речовин всмоктується в тонкому кишечнику.
Крихітні пальцеподібні виступи, які називаються ворсинками, стирчать зі стінок дванадцятипалої кишки і збільшують її поверхню. Ворсинки максимально збільшують кількість поживних речовин, які можуть засвоїтися. Площа поверхні додатково збільшується за рахунок мікроворсинок, які мають ще менші виступи, що надходять із клітин епітелію кишечника (вистилки).
Товста кишка
Також товста кишка, яка також називається товстою кишкою та товстою кишкою, має довжину 1,5 метра (5 футів). Хоча він коротший за тонкий кишечник, він товщі в діаметрі.
У товстому кишечнику вода та мінерали всмоктуються в кров.
Їжа проходить через цей регіон набагато повільніше, щоб забезпечити ферментацію кишковими бактеріями.
Товстий кишечник поглинає будь-які продукти, що виробляються в результаті бактеріальної діяльності, такі як вітамін К, вітамін В12, тіамін та рибофлавін.
Товста кишка розбита на відділи:
Висхідна товста кишка - сюди входять сліпа кишка (мішечок, який приєднується до клубової кишки) і апендикс (інший невеликий мішечок. Його функція незрозуміла, але вона може відігравати роль у підтримці кишкових бактерій).
Поперечна ободова кишка - цей відділ перетинає живіт.
Низхідна товста кишка - у цій ділянці густа популяція кишкових бактерій і використовується для зберігання калу.
Сигмовидна (S-подібна) товста кишка - має м’язові стінки, які допомагають проштовхуванню калу в пряму кишку.
Пряма кишка
Будь-які відходи, які залишились у організмі, не можуть бути використані, переміщуються в пряму кишку і виводяться через задній прохід під час дефекації. Це може відбуватися кілька разів протягом одного дня або раз на кілька днів.
Розтягуючі рецептори в стінці прямої кишки виявляють, коли камера заповнена, і стимулюють бажання дефекації. Якщо дефекація затримується, кал може бути переміщений назад в товсту кишку, де вода всмоктується назад в організм. Якщо дефекація відкладена на тривалий час, видаляється більше води, стілець стає твердим, і людина може запор.
Як розщеплюються поживні речовини
Різні компоненти дієти розбиваються по-різному:
Білок - засвоюється трьома ферментами, званими пепсином (у шлунку), трипсином та хімотрипсином (у дванадцятипалій кишці, що виділяється підшлунковою залозою).
Жир - лінгвальна ліпаза починає травлення жиру в роті. Однак більша частина жиру розщеплюється в тонкому кишечнику за допомогою панкреатичної ліпази. Жовч також допомагає в процесі розщеплення жирів.
Вуглеводи - амілаза слини та підшлункової залози розщеплює крохмаль на окремі одиниці глюкози. Лактаза розщеплює лактозу, цукор у молоці. Сакраза розщеплює сахарозу (столовий цукор або тростинний цукор).
ДНК і РНК - розщеплюються за допомогою дезоксирибонуклеази (ДНКази) та рибонуклеази (РНКази), що виробляються підшлунковою залозою.
Неруйнівне травлення
Деякі важливі, складні молекули були б зруйновані, якби їх змішали з шлунково-кишковим соком у шлунку.
Наприклад, вітамін В12 дуже чутливий до кислоти, і якщо він розпадається на частини, він не може виконувати свою роль в організмі.
У цих випадках відбувається неруйнівне травлення. Що стосується вітаміну В12, хімічна речовина в слині, яка називається гаптокоррин, пов'язує та захищає молекулу.
У дванадцятипалій кишці зв'язок розщеплюється, і В12 приєднується до внутрішнього фактора. Потім, потрапляючи в клубову кишку, спеціальні рецептори переносять дві пов'язані молекули в кров.
Гормональний контроль травлення
Травлення - це складний процес, який вимагає, щоб різні органи робили рухи в потрібний час. Наприклад, потрібні ферменти потрібно всмоктувати в потрібне місце в потрібний час і в потрібній кількості. Щоб допомогти організувати цю систему, задіяний цілий ряд гормонів, до них належать:
Гастрин - виділяється в шлунку, цей гормон стимулює вироблення соляної кислоти та пепсиногену (неактивна форма пепсину). Гастрин виробляється у відповідь на надходження їжі в шлунок. Кислий рівень рН знижує рівень гастрину.
Секретин - стимулює секрецію бікарбонату для нейтралізації кислоти в дванадцятипалій кишці.
Холецистокінін (CCK) - також міститься в дванадцятипалій кишці, цей гормон стимулює підшлункову залозу до вивільнення ферментів, а жовчний міхур - до жовчі.
Інгібуючий шлунковий пептид - зменшує збивання шлунка і зменшує швидкість виведення їжі зі шлунка. Це також запускає секрецію інсуліну.
Мотилін - стимулює вироблення пепсину і прискорює перистальтику.
Що таке какашка?
Залежно від особи та типу їжі, яку вони їли, травлення - від рота до ванної - займає 24–72 години.
Какашка або кал - це залишки їжі, які не можуть бути засвоєні тонким кишечником, які згнили бактеріями в товстій кишці. Він містить бактерії та деякі невеликі кількості продуктів обміну речовин, таких як жовч та білірубін (від розпаду крові).
Кал може сильно відрізнятися за кольором (читайте більше про те, що означають різні кольори стільця тут), і може бути різної консистенції, від водянистої до твердої речовини.
Коротко
Травлення настільки ж складне, як і важливе. Для перетворення їжі в корисні компоненти задіяні різні органи та системи, цілий ряд хімічних речовин та вражаюча координація. Шлях від гамбургера до корму довгий і звивистий.
