Virškinimas: kaip suskaidomas maistas
Norėdami išgyventi, turime pasiimti maistinių medžiagų iš valgomo maisto. Tai pasiekiama virškinimu, sudėtingu procesu, kuris vyksta mūsų žarnyne.
Nors maiste yra visų maistinių medžiagų, kurių mums reikia gerai sveikatai, jie yra užrakinti dideliuose, sudėtinguose junginiuose. Kad juos galėtų naudoti kūnas, pirmiausia juos reikia suskaidyti į mažesnes dalis.
Šiame straipsnyje mes paaiškiname, kaip maistas paverčiamas gyvenimo ir, žinoma, kakavos statybinėmis medžiagomis.
Kas yra virškinimas?
Trumpai tariant, virškinimas apima didelių maisto molekulių skaidymą į vandenyje tirpias molekules, kurias galima perduoti į kraują ir pernešti į kūno organus.
Pavyzdžiui, angliavandeniai skirstomi į gliukozę, baltymai į aminorūgštis, o riebalai - į riebalų rūgštis ir glicerolį.
Virškinimo sistema apima „tuščiavidurius“ organus ir „kietus“ organus.
Maistas keliauja per tuščiavidurius organus - burną, stemplę, skrandį, plonąją žarną, storąją žarną ir išangę.
Kietieji organai - kasa, kepenys ir tulžies pūslė - į mišinį įpilkite įvairių produktų.
Be kietų ir tuščiavidurių organų, virškinant taip pat svarbios nervų ir kraujotakos sistemos, kaip ir žarnyne gyvenančios bakterijos.
Virškinimas dažnai skirstomas į du tipus:
- Mechaninis virškinimas - maistas fiziškai suskaidomas į mažesnes dalis. Pavyzdžiui, kramtant.
- Cheminis virškinimas - maistą rūgštys ir fermentai skaido į pagrindinius jo vienetus.
Virškinimo kelionė
Žmonių virškinimo traktas (dar vadinamas virškinimo kanalu) yra apie 8 metrų ilgio. Vienas rašytojas apibūdina tai kaip „svarbiausią ir mažiausiai mielą vandens kelią Žemėje“. Žemiau apibūdiname maisto gurkšnio kelionę:
Burna
Virškinimas prasideda dar prieš maistui patekus į burną. Kvapas ar net mintis apie maistą pradeda seilių gamybą iš seilių liaukų. Kai maistas patenka į burną, jį sudrėkina seilės, o dantys ir liežuvis pradeda mechaninio virškinimo procesą.
Seilėse yra fermento, vadinamo seilių amilaze, kuris skaido krakmolą. Seilėse taip pat yra gleivių, kurios padeda lengviau praeiti maistą per virškinimo sistemą.
Užbaigus kramtymą (susikaupimą) ir amilazės virškinimą, maistas taps mažu apvaliu dėmeniu, kuris yra žinomas kaip boliusas. Prarijus boliusas patenka į stemplę ir peristaltika vadinamas procesas perkeliamas žemyn į skrandį.
Peristaltika
Peristaltika yra lėtas lygiųjų raumenų susitraukimas aplink virškinimo sistemos vamzdžius. Lėtos susitraukimo bangos eina žarnyne, stumdamos boliusą teisinga kryptimi - nuo burnos ir išangės link.
Skrandis
Bolusas patenka į skrandį per raumeninį vožtuvą viršuje, vadinamą širdies sfinkteriu. Šis sfinkteris kontroliuoja, kiek maisto ir kada patenka į skrandį.
Skrandyje yra skrandžio sulčių, kuriose daugiausia yra:
- Druskos rūgštis - rūgštis, kuri yra pakankamai stipri, kad ištirptų skutimosi peiliukus.
- Pepsinas - fermentas, skaidantis baltymus.
Abi šios cheminės medžiagos gali pakenkti skrandžio gleivinei, todėl susidaro gleivėtas sluoksnis, apsaugantis nuo pažeidimų.
Skrandyje tęsiasi peristaltika, kuri padeda maišyti maistą su skrandžio sultimis. Iš skrandžio į kraują absorbuojama nedaug junginių; išimtys yra vanduo, alkoholis ir nesteroidiniai vaistai nuo uždegimo (NVNU).
Po 1–2 valandų skrandyje maistas yra tiršta pasta, vadinama chyme. Jis palieka skrandį per pilorinį sfinkterį skrandžio apačioje.
Plonoji žarna
Dvylikapirštės žarnos yra pirmasis plonosios žarnos skyrius. Čia chimas maišosi su kasos fermentais, tulžimi iš kepenų ir žarnyno sultimis:
Tulžis - gaminamas kepenyse, jis padeda skaidyti riebalus ir yra laikomas tulžies pūslėje.
Kasos sultys - yra fermentų, įskaitant tripsinogeną, elastazę ir amilazę, kokteilis.
Žarnyno sultys - šis skystis suaktyvina kai kuriuos kasos sultyse esančius fermentus. Jame taip pat yra kitų fermentų, gleivių ir hormonų.
Maistas tęsia kelionę per likusias plonosios žarnos dalis - tuščiąją ir žarną - palaipsniui virškinamas einant. Kai jis visiškai suskaidomas, jis absorbuojamas į kraują.
Žmonėms didžioji dalis maistinių medžiagų absorbuojama plonojoje žarnoje.
Iš dvylikapirštės žarnos sienelių išlenda mažos į pirštus panašios projekcijos, vadinamos villi, ir padidina jos plotą. Villi maksimaliai padidina maistinių medžiagų kiekį, kurį galima absorbuoti. Paviršiaus plotą dar padidina mikrovilės, kurios yra dar mažesnės projekcijos, atsirandančios iš žarnyno epitelio (gleivinės) ląstelių.
Storoji žarna
Storosios žarnos, dar vadinamos storosios žarnos ir storosios žarnos, ilgis yra 1,5 metro. Nors jis yra trumpesnis už plonąją žarną, jis yra storesnio skersmens.
Storojoje žarnoje vanduo ir mineralai absorbuojami į kraują.
Maistas per šį regioną keliauja daug lėčiau, kad žarnyno bakterijos galėtų fermentuotis.
Storoji žarna absorbuoja bet kokius produktus, kuriuos sukelia bakterijų veikla, tokius kaip vitaminas K, vitaminas B12, tiaminas ir riboflavinas.
Storoji žarna yra padalinta į sekcijas:
Kylanti gaubtinė žarna - tai apima akląją žarną (maišelį, kuris jungiasi prie klubinės žarnos) ir priedą (dar vieną mažą maišelį. Jo funkcija neaiški, tačiau jis gali vaidinti žarnyno bakterijų palaikymą).
Skersinė gaubtinė žarna - ši dalis sutraukia pilvą.
Besileidžianti dvitaškis - šiame skyriuje yra tanki žarnyno bakterijų populiacija ir jis naudojamas išmatoms laikyti.
Sigmoidinė (S formos) gaubtinė žarna - turi raumeningas sienas, kurios padeda išstumti į tiesiąją žarną.
Tiesiosios žarnos
Visos atliekos, kurių kūnas negali naudoti, perkeliamos į tiesiąją žarną ir tuštinimosi metu pašalinamos per išangę. Tai gali įvykti kelis kartus per vieną dieną arba kartą per kelias dienas.
Strijų receptoriai tiesiosios žarnos sienelėje aptinka, kai kamera pilna, ir skatina norą tuštintis. Jei tuštinimasis vėluoja, išmatos gali būti perkeltos atgal į storąją žarną, kur vanduo vėl absorbuojamas į kūną. Jei tuštinimasis atidedamas ilgesniam laikui, pašalinamas daugiau vandens, išmatos tampa kietos ir individas gali užkietėti.
Kaip skaidomos maistinės medžiagos
Skirtingi dietos komponentai skirstomi įvairiai:
Baltymai - virškinami trimis fermentais, vadinamais pepsinu (skrandyje), tripsinu ir chimotripsinu (dvylikapirštėje žarnoje, išskiriami kasos).
Riebalų - liežuvinė lipazė pradeda riebalų virškinimą burnoje. Tačiau daugiausia riebalų plonojoje žarnoje skaido kasos lipazė. Tulžis taip pat padeda skaidyti riebalus.
Angliavandeniai - seilių ir kasos amilazės skaido krakmolus į atskirus gliukozės vienetus. Laktazė skaido piene esantį cukrų. Sacharozė skaido sacharozę (stalo cukrus arba cukranendrių cukrus).
DNR ir RNR - suskaidomos kasos gaminamomis dezoksiribonukleazėmis (DNaze) ir ribonukleazėmis (RNazėmis).
Nesugriaunantis virškinimas
Tam tikros būtinos, sudėtingos molekulės būtų sugadintos, jei jos susimaišytų su skrandžio virškinimo sultimis.
Pavyzdžiui, vitaminas B12 yra labai jautrus rūgščiai ir, jei jis būtų suskaidytas į savo dalis, jis negalėtų atlikti savo vaidmens organizme.
Šiais atvejais vyksta neardomasis virškinimas. Dėl vitamino B12 seilėse esanti cheminė medžiaga, vadinama haptokorinu, jungiasi ir apsaugo molekulę.
Dvylikapirštėje žarnoje ryšys yra suskaidytas, o B12 prisijungia prie vidinio faktoriaus. Tada, patekę į žarną, specialūs receptoriai perneša dvi susietas molekules į kraują.
Hormoninė virškinimo kontrolė
Virškinimas yra sudėtingas procesas, reikalaujantis skirtingų organų, kad jie judėtų tinkamu laiku. Pvz., Reikiamu laiku ir reikiamais kiekiais reikia išpurkšti reikiamus fermentus tinkamoje vietoje. Norėdami padėti organizuoti šią sistemą, dalyvauja daugybė hormonų, tarp jų:
Gastrinas - išsiskyręs skrandyje, šis hormonas skatina druskos rūgšties ir pepsinogeno (neaktyvios pepsino formos) gamybą. Gastrinas gaminamas reaguojant į maisto patekimą į skrandį. Rūgštus pH lygis sumažina gastrino kiekį.
Sekretinas - stimuliuoja bikarbonato sekreciją, kad neutralizuotų rūgštį dvylikapirštėje žarnoje.
Cholecistokininas (CCK) - taip pat randamas dvylikapirštėje žarnoje, šis hormonas skatina kasą išskirti fermentus, o tulžies pūslė - tulžį.
Skrandį slopinantis peptidas - sumažina skrandžio plakimą ir sumažina maisto ištuštinimo iš skrandžio greitį. Tai taip pat sukelia insulino sekreciją.
Motilinas - stimuliuoja pepsino gamybą ir pagreitina peristaltiką.
Kas yra kakas?
Priklausomai nuo asmens ir valgomo maisto tipo, virškinimas - nuo burnos iki vonios - trunka 24–72 valandas.
Kakas ar išmatos yra maisto likučiai, kurių negalėjo absorbuoti plonoji žarna, kurią puvė bakterijos storojoje žarnoje. Jame yra bakterijų ir keletas nedidelių medžiagų apykaitos atliekų produktų, tokių kaip tulžis ir bilirubinas (susidarant kraujui).
Išmatos gali būti labai skirtingų spalvų (daugiau apie tai, ką reiškia įvairios išmatų spalvos, skaitykite čia) ir gali būti skirtingos konsistencijos, nuo vandeningos iki vientisos.
Trumpai tariant
Virškinimas yra toks pat sudėtingas, koks yra svarbus. Maisto perkėlimas į naudingus komponentus apima kelis organus ir sistemas, įvairius chemikalus ir įspūdingą koordinaciją. Kelias nuo mėsainių iki kakų yra ilgas ir vingiuotas.
