Aby przetrwać, musimy przyjmować składniki odżywcze z jedzenia, które jemy. Osiąga się to poprzez trawienie, skomplikowany proces zachodzący w naszym jelitach.
Chociaż żywność zawiera wszystkie składniki odżywcze potrzebne do dobrego zdrowia, są one zamknięte w dużych, złożonych związkach. Aby mogły być wykorzystane przez ciało, muszą najpierw zostać podzielone na mniejsze części w procesie trawienia.
W tym artykule wyjaśnimy, w jaki sposób żywność jest przekształcana w budulec życia i, oczywiście, kupa.
Czym jest trawienie?
Krótko mówiąc, trawienie polega na rozkładaniu dużych cząsteczek pokarmowych na cząsteczki rozpuszczalne w wodzie, które mogą być przekazywane do krwi i transportowane do narządów ciała.
Na przykład węglowodany są rozkładane na glukozę, białka na aminokwasy, a tłuszcze na kwasy tłuszczowe i glicerol.
Układ trawienny obejmuje „puste” narządy i „stałe” narządy.
Pokarm przechodzi przez narządy wewnętrzne – jamę ustną, przełyk, żołądek, jelito cienkie, jelito grube i odbyt.
Stałe narządy – trzustka, wątroba i woreczek żółciowy – dodają różne produkty do mieszanki.
Poza ciałami stałymi i wydrążonymi układ trawienny i układ nerwowy są również ważne w trawieniu, podobnie jak bakterie żyjące w jelitach.
Trawienie dzieli się często na dwa rodzaje:
- Mechaniczne trawienie – żywność jest fizycznie rozbijana na mniejsze części. Na przykład przez żucie.
- Trawienie chemiczne – żywność dzieli się na kwasy i enzymy na podstawowe jednostki.
Podróż trawienia
U ludzi przewód pokarmowy (zwany także kanałem pokarmowym) ma około 8 metrów długości. Jeden pisarz opisuje go jako „najważniejszą i najmniej uroczą drogę wodną na Ziemi”. Poniżej opisujemy podróż pełną porcję jedzenia:
Usta
Trawienie zaczyna się jeszcze zanim pokarm wejdzie do ust. Zapach, a nawet myśl o jedzeniu, rozpoczyna wytwarzanie śliny przez gruczoły ślinowe. Gdy pokarm znajduje się w jamie ustnej, zostaje zwilżony przez ślinę, a zęby i język rozpoczynają proces mechanicznego trawienia.
Ślina zawiera enzym zwany ślazozą ślinową, który rozkłada skrobię. Ślina zawiera także śluz, który ułatwia przepływ pokarmu przez układ trawienny.
Po zakończeniu żucia (żucia) i trawieniu amylazy pokarm stanie się małym okrągłym kropelkiem, który znany jest jako bolus. Po połknięciu bolus wchodzi do przełyku i jest przesuwany do żołądka w procesie zwanym perystaltyką.
Perystaltyka
Perystaltyka to powolne skurczenie mięśni gładkich wokół przewodów przewodu pokarmowego. Powolne fale skurczu biegną wzdłuż jelita, popychając bolus w odpowiednim kierunku – z dala od ust i ku odbytowi.
Żołądek
Bolus wchodzi do żołądka przez muskularną zastawkę na górze zwaną zwieraczem serca. Ten zwieracz kontroluje, ile pokarmu dostaje się do żołądka i kiedy.
Żołądek zawiera sok żołądkowy, który zawiera głównie:
- Kwas chlorowodorowy – kwas wystarczająco mocny, aby rozpuścić żyletki.
- Pepsyna – enzym rozkładający białka.
Oba te chemikalia mogą potencjalnie zaszkodzić wyściółce żołądka, dzięki czemu powstaje śluzowata warstwa, która chroni się przed uszkodzeniem.
W żołądku trwa perystaltyka, która pomaga mieszać jedzenie z sokami żołądkowymi. Nie wiele związków wchłania się do krwi z żołądka; wyjątki od tej reguły obejmują wodę, alkohol i niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ).
Po 1-2 godzinach w żołądku pokarm jest gęstą pastą, określaną jako mączka. Pozostawia żołądek przez zwieracz odźwiernika na dole żołądka.
Jelito cienkie
Dwunastnica jest pierwszą częścią jelita cienkiego. Tutaj mito miesza się z enzymami trzustki, żółcią z wątroby i sokiem jelitowym:
Żółć – wytwarzana przez wątrobę, pomaga rozkładać tłuszcze i jest przechowywana w woreczku żółciowym.
Sok trzustkowy – zawiera koktajl enzymów, w tym trypsynogen, elastazę i amylazę.
Sok jelitowy – płyn ten aktywuje niektóre enzymy w soku trzustkowym. Zawiera również inne enzymy, śluz i hormony.
Jedzenie kontynuuje podróż przez pozostałe części jelita cienkiego – jelita czczego i jelita krętego – stopniowo się trawi. Po całkowitym rozłożeniu jest wchłaniany do krwi.
U ludzi ogromna większość składników odżywczych jest wchłaniana w jelicie cienkim.
Małe, podobne do palców wypustki zwane kosmkami wystają ze ścian dwunastnicy i powiększają jej powierzchnię. Kosmetyki maksymalizują ilość składników odżywczych, które mogą zostać zaabsorbowane. Powierzchnia jest dodatkowo zwiększona przez mikrokosmki, które są jeszcze mniejszymi projekcjami pochodzącymi z komórek nabłonka jelit (wyściółki).
Jelito grube
Zwany także jelita grubego i jelita grubego, jelita grubego ma 1,5 metra (5 stóp) długości. Chociaż jest krótszy niż jelito cienkie, ma grubszą średnicę.
W jelicie grubym woda i minerały są wchłaniane do krwi.
Pokarm wędruje przez ten region znacznie wolniej, aby umożliwić fermentację przez bakterie jelitowe.
Jelito grube absorbuje wszelkie produkty wytwarzane przez aktywność bakterii, takie jak witamina K, witamina B12, tiamina i ryboflawina.
Jelito grube dzieli się na sekcje:
Wrastająca okrężnica – obejmuje ona kątnicę (torebkę, która łączy się z jelitem krętym) i wyrostek robaczkowy (inną małą torebkę, której funkcja jest niejasna, ale może odgrywać rolę w utrzymaniu bakterii jelitowych).
Przekrój poprzeczny – ten przekrój poprzeczny brzucha.
Zstępująca okrężnica – ta sekcja ma gęstą populację bakterii jelitowych i służy do przechowywania odchodów.
Esmoidalna (w kształcie litery S) okrężnica – ma muskularne ściany, które pomagają wepchnąć kał do odbytnicy.
Odbytnica
Wszelkie pozostałości, których ciało nie może wykorzystać, zostają przeniesione do odbytnicy i wydalone przez odbyt podczas wypróżniania. Może to nastąpić wiele razy w ciągu jednego dnia lub raz na kilka dni.
Rozciągliwe receptory w ścianie odbytnicy wykrywają, kiedy komora jest pełna i stymulują pragnienie wypróżnienia. Jeśli defekacja jest opóźniona, kał można przenieść z powrotem do jelita grubego, gdzie woda jest wchłaniana z powrotem do organizmu. Jeśli defekacja zostanie odłożona na dłuższy czas, usunie się więcej wody, stolec stanie się twardy, a pacjent może zaparć.
Jak rozkładają się składniki odżywcze
Różne składniki diety dzieli się na różne sposoby:
Białko – trawione przez trzy enzymy o nazwie pepsynę (w żołądku), trypsynę i chymotrypsynę (w dwunastnicy, wydzielane przez trzustkę).
Lipaza tłuszczowa – językowa rozpoczyna trawienie tłuszczu w jamie ustnej. Jednak większość tłuszczu jest rozkładana w jelicie cienkim przez lipazę trzustkową. Żółć pomaga również w rozkładaniu tłuszczów.
Węglowodany – ślinianka i amylaza trzustkowa rozkładają skrobie na poszczególne jednostki glukozy. Laktaza rozkłada laktozę, cukier w mleku. Sucrase rozkłada sacharozę (cukier stołowy lub cukier trzcinowy).
DNA i RNA – w podziale na dezoksyrybonukleazę (DNazę) i rybonukleazę (RNazę) wytwarzaną przez trzustkę.
Nieniszczące trawienie
Niektóre istotne, złożone cząsteczki zostałyby zniszczone, gdyby zmieszały się z sokami trawiennymi w żołądku.
Na przykład witamina B12 jest bardzo wrażliwa na kwasy, a jeśli została podzielona na części, nie mogła spełnić swojej roli w ciele.
W takich przypadkach dochodzi do nie destruktywnego trawienia. W przypadku witaminy B12 substancja chemiczna w ślinie zwana haptocorrin wiąże się i chroni cząsteczkę.
W dwunastnicy wiązanie ulega podziałowi, a B12 wiąże się z czynnikiem wewnętrznym. Następnie, raz w jelicie krętym specjalne receptory przenoszą dwie związane cząsteczki do krwi.
Hormonalna kontrola trawienia
Trawienie jest złożonym procesem, który wymaga różnych narządów do wykonywania ruchów we właściwym czasie. Na przykład właściwe enzymy muszą być wytryśnięte we właściwym miejscu we właściwym czasie i we właściwych ilościach. Aby pomóc w organizacji tego systemu, zaangażowanych jest wiele hormonów, w tym:
Gastryna – uwalniana w żołądku, ten hormon stymuluje produkcję kwasu solnego i pepsynogenu (nieaktywna forma pepsyny). Gastryna jest produkowana w odpowiedzi na przybycie pokarmu do żołądka. Kwasowe wartości pH zmniejszają poziom gastryny.
Sekretina – stymuluje wydzielanie wodorowęglanów w celu neutralizacji kwasu w dwunastnicy.
Cholecystokinina (CCK) – występująca również w dwunastnicy, hormon ten stymuluje trzustkę do uwalniania enzymów i pęcherzyka żółciowego w celu uwolnienia żółci.
Hamujący żołądek peptyd – zmniejsza ubijanie żołądka i zmniejsza prędkość opróżniania pokarmu z żołądka. Wywołuje również wydzielanie insuliny.
Motilin – stymuluje produkcję pepsyny i przyspiesza perystaltykę.
Co to jest kupa?
W zależności od osoby i rodzaju pożywienia, trawienie – od ust do łazienki – trwa 24-72 godziny.
Kupa lub odchody to resztki pożywienia, które nie mogły zostać wchłonięte przez jelito cienkie, które zostało zgniłe przez bakterie w jelicie grubym. Zawiera bakterie i niewielkie ilości produktów przemiany materii, takich jak żółć i bilirubina (z rozpadu krwi).
Kał może mieć bardzo różny kolor (więcej informacji na temat znaczenia różnych kolorów stołka) i może być różną konsystencją, od wodnej do stałej.
W skrócie
Trawienie jest tak złożone, jak to jest ważne. Przenoszenie żywności na użyteczne składniki wymaga wielu narządów i systemów, szeregu chemikaliów i imponującej koordynacji. Droga z burgera do kupy jest długa i kręta.
