3.3: Az emésztési és felszívódási folyamat

Fejlesztési készségek

  • Rajzolja fel és címkézze fel az emésztőrendszer fő szerveit, és ismertesse funkcióikat.

Az emésztés még azelőtt megkezdődik, mielőtt ételt tesz a szájába. Amikor éhesnek érzi magát, teste üzenetet küld az agyának, hogy ideje enni. A látnivalók és az illatok befolyásolják a test ételkészültségét. Az illatos étel üzenetet küld az agyadnak. Az agyad azt mondja a szájnak, hogy készüljön fel, és elkezdesz nyálas lenni egy finom étel elkészítésekor.

folyamat

2.3.1. Ábra: Az emésztési folyamat. Az emésztés az elfogyasztott ételt kisebb részecskékké alakítja, amelyek energiává dolgoznak fel, vagy építőelemekként szolgálnak.

Miután elfogyasztotta, az emésztőrendszere (2.3.1. Ábra) kisebb összetevőkre bontja az ételt. Egy másik szó a komplex molekulák kisebb, egyszerűbb molekulákra történő lebontására a "katabolizmus". Ehhez a katabolizmus két szinten működik, mechanikus és kémiai. Miután a kisebb részecskék lebomlottak, felszívódnak a vérbe, és az egész test sejtjeihez eljutnak energia vagy a sejtek működéséhez szükséges építőelemek céljából. Az emésztőrendszer az emberi test tizenegy szervrendszerének egyike, és számos üreges cső alakú szervből áll, beleértve a szájat, a garatot, a nyelőcsövet, a gyomrot, a vékonybelet, a vastagbelet (vagy vastagbelet), a végbelet és a végbélnyílást. Nyálkahártya-szövet béleli, amely kiválasztja az emésztőrendszer nedveit (amelyek elősegítik az étel lebontását) és a nyálkát (ami megkönnyíti az étel meghajtását a traktuson keresztül). A sima izomszövet körülveszi az emésztőrendszert, és összehúzódása perisztaltikának nevezett hullámokat eredményez, amelyek az ételt a traktusban hajtják. A tápanyagok, valamint néhány nem tápanyag felszívódik. Az olyan anyagok, mint a rost, hátrahagyódnak, és megfelelően kiválasztódnak.

A szájától a gyomorig

Az emésztési folyamatnak négy lépése van (2.3.2. Ábra). Az első lépés a lenyelés, vagyis az élelmiszer összegyűjtése az emésztőrendszerbe. Ez egyszerű folyamatnak tűnhet, de a lenyelés magában foglalja az étel szagolását, az ételre való gondolkodást és a nyál önkéntelen felszabadulását a szájban, hogy felkészüljenek az étel bejutására. A szájban, ahol az emésztés második lépése megtörténik, megkezdődik az étel mechanikai és kémiai lebontása. Az élelmiszerek kémiai lebontása enzimeket tartalmaz, amelyek szétbontják az ételben lévő komponenseket. A szájban az amiláz enzim kiválasztódik a komplex szénhidrát lebontásának megkezdéséhez. A mechanikus lebontás a szájüreggel (rágással) kezdődik. A fogak összetörik és megőrlik a nagy ételrészecskéket, míg a nyál elindítja az étel kémiai lebontását és lehetővé teszi lefelé történő mozgását. A részben lebontott élelmiszerek csúszós tömegét bolusnak nevezik, amely lenyeléskor az emésztőrendszerben mozog. A lenyelés eleinte önkéntesnek tűnhet, mivel tudatos erőfeszítéseket igényel, hogy az ételt a nyelvével a torkához tolják, de ezt követően a lenyelés önkéntelenül megy végbe, vagyis nem lehet megállítani, ha elkezdődik.

Lenyelés közben a bolust a szájból a garaton át tolják egy izomcsőbe, amelyet nyelőcsőnek neveznek. A garaton keresztül haladva az epiglottis nevű kis fedél bezárul, hogy megakadályozza a fulladást azáltal, hogy az étel nem jut be a légcsőbe. A nyelőcsőben előforduló perisztaltikus összehúzódások az ételt a gyomorba tolják. A nyelőcső és a gyomor találkozásánál van egy záróizom, amely zárva marad mindaddig, amíg az élelmiszer bolus közeledik. Az ételbólus nyomása stimulálja az alsó nyelőcső záróizomzatot, hogy ellazuljon és kinyíljon, majd az étel a nyelőcsőből a gyomorba kerül. A táplálék mechanikai lebontását a gyomor és a vékonybél izomösszehúzódásai hangsúlyozzák, amelyek az ételt a táplálékcsatornában összezúzzák, összekeverik, lecsapják és meghajtják. A szilárd tápláléknak négy és nyolc másodperc alatt kell végigmennie a nyelőcsőben, a folyadékoknak pedig körülbelül egy másodpercig.

A gyomortól a kis bélig

Amikor az étel belép a gyomorba, egy erősen izmos szerv, az erőteljes perisztaltikus összehúzódások segítenek az étel pépesítésében, porításában és chyme-be való öntésében. A chyme egy félig folyékony, részben emésztett étel, amely a gyomorban lévő sejtek által kiválasztott gyomornedveket is tartalmazza. A gyomor sejtjei sósavat és a pepszin enzimet is kiválasztanak, amely kémiailag kisebb molekulákra bontja a fehérjét. Vastag nyálkabát vonja be a gyomrot, hogy megvédje magától. A gyomornak három alapvető feladata van:

  1. Élelmiszerek tárolására
  2. Az élelmiszer mechanikus és kémiai lebontása
  3. A részben lebontott étel kiürítése a vékonybélbe

Az étel gyomorban töltött időtartama az étkezés makrotápanyag-összetételétől függ. A magas zsírtartalmú vagy magas fehérjetartalmú étkezés lebomlása hosszabb ideig tart, mint a szénhidrátokban gazdag étel. Étkezés után általában néhány órára van szükség a gyomortartalom teljes kiürítéséhez. A záróizom, amely lehetővé teszi a chyme átjutását a vékonybélbe, pylorus záróizom néven ismert.

2.3.1. Videó: Emésztési videó

Ez a videó az étel mechanikai és kémiai lebontását mutatja chyme-re.

Az emésztés (tápanyag felszívódás) következő lépése a vékonybél vagy az ileum hátralévő hosszában (> 5 méter) megy végbe.

A vékonybél tökéletesen felépített a tápanyagok felszívódásának maximalizálására. Területe meghaladja a 200 négyzetmétert, ami akkora, mint egy teniszpálya. A vékonybél felülete többszörös hajtogatással növekszik. A vékonybél belső szövetét villi borítják, amelyek apró ujjszerű vetületek, amelyeket még kisebb vetületek borítanak, úgynevezett mikrovillusok (2.3.3. Ábra). Az emésztett tápanyagok diffúzió útján vagy speciális transzportfehérjék révén jutnak át a bél abszorpciós sejtjein. Az aminosavakat, ásványi anyagokat, alkoholt, vízben oldódó vitaminokat és monoszacharidokat (cukrokat, például glükózt) a bélsejtekből a kapillárisokba szállítják, de a sokkal nagyobb emulgeált zsírsavakat, zsírban oldódó vitaminokat és más lipideket először nyirokereken, amelyek hamarosan találkoznak erekkel.

A kis belektől a nagy intesztinig

2.3.4. Ábra: A kefir, egy probiotikus baktériumokkal erjesztett tejtermék kellemes ízű turmixot készíthet. (CC BY-SA 3.0; Quijote)

Érdemes lehet kipróbálni néhány ilyen ételt az étrendben. Egyszerű étel, amelyet kipróbálhatunk, a kefir. Számos webhely kínál jó recepteket, köztük a www.kefir.net/recipes.htm.

A nagy béltől a végbélig

Néhány órával a gyomorban, plusz három-hat óra a vékonybélben, és körülbelül tizenhat óra a vastagbélben, az emésztési folyamat belép a negyedik lépésbe, amely az emészthetetlen táplálék ürülékként való eltávolítása. A széklet emészthetetlen ételeket és bélbaktériumokat tartalmaz (a tartalom majdnem 50 százaléka). A végbélben addig tárolják, amíg a végbélnyíláson keresztül ürítéssel ki nem ürül.

2.3.2. Videó: Az emésztés szakaszai

Ez a videó áttekinti az élelmiszer-emésztés során bekövetkezett eseményeket.

Az emésztés folyamatai

Az emésztés két folyamatot foglal magában - fizikai és kémiai. A fizikai folyamat során az ételt összekeverik és mozgatják a gyomor-bél traktusban. Ezt a folyamatot motilitásnak is nevezik, és a részben emésztett táplálékot a perisztaltikának nevezett hullámszerű működés hajtja. A záróizmoknak nevezett, gyűrűszerű izmos szelepek megakadályozzák a részben megemésztett ételek és emésztőnedvek visszaáramlását. A nyelőcső és a gyomor (nyelőcső záróizom), a gyomor és a vékonybél (pylorikus záróizom), valamint a vékonybél és a vastagbél (ileocecalis záróizom) között vannak záróizmok.

Az emésztés kémiai folyamata víz, sav, hidrogén-karbonát és enzimek felszabadulását eredményezi, amelyeket az étellel el kell keverni, hogy tovább bonthassák kisebb alegységekre. A kémiai lebontás a szájban kezdődik, ahol az enzimek lebontják a komplex szénhidrátokat. A gyomorban víz és sav szabadul fel a fehérje lebontásának megkezdéséhez. A nyálkahártya védi a gyomrot a maró savtól. A keverék, más néven chyme, belép a vékonybélbe, ahol hidrogén-karbonátot visznek be a sav semlegesítésére, és enzimeket adnak a kémiai kötések megszakításához. A legtöbb vékonybél emésztőenzim a hasnyálmirigyben és a vékonybélben termelődik.

Az emésztés szabályozása

Idegrendszerünk és hormonjaink ellenőrzik az emésztést. Az idegrendszer a központi idegrendszerből és a perifériás idegrendszerből áll. Az agyunk és a gerincvelőnk alkotja a központi idegrendszert, míg a perifériás rendszer a koponyán és a csigolyán kívül fekszik. A perifériás rendszernek két eleme van: a szomatikus rendszer, amely ellátja a bőrt és az izmokat, valamint az autonóm rendszer, amely ellátja a simaizmot, a szívizomot és a mirigyeket. Az autonóm rendszernek két felosztása van: a paraszimpatikus (PSNS vagy PNS) és a szimpatikus rendszer (SNS). A PSNS jeleket szolgáltat a normális működés fenntartása és a testfolyamatok megőrzése érdekében. Az SNS jeleket ad a folyamat felgyorsítására. A gyomor-bél traktusunk jeleket fogad a központi és az autonóm rendszerektől, valamint jeleket küld ezeknek a rendszereknek.

A hormonok részt vesznek az emésztés szabályozásában is. Az emésztőrendszered hormont választ ki az emésztőenzimek és gyümölcslevek felszabadulásának szabályozására. Itt van egy táblázat néhány hormonról.

2.3.1. Táblázat: Az emésztésben részt vevő hormonok. HormonEredetIngerAkció
Gasztrin Gyomor Élelmiszerek, különösen fehérjék, koffein, fűszerek, alkohol Serkenti a gyomorsavakat és enzimeket
Kolecisztokinin (CCK) Vékonybél Zsír és fehérje Serkenti a hasnyálmirigy és a máj szekrécióját (enzimek és epe) a fehérje és a zsír emésztése érdekében
Secretin Vékonybél Sav (gyomorból) a vékonybélben Bikarbonátot választ ki a sav semlegesítésére
Gyomor-gátló fehérje (GIP) Vékonybél Zsír és fehérje Gátolja a gyomormotilitást és a gyomornedv szekrécióját

Étvágyunkat és éhségünket egy összetett, sok jelet magában foglaló folyamat vezérli. Itt van egy rövid áttekintés erről a folyamatról.

Key Takeaways

  • Az élelmiszerekben lévő komplex makromolekulákat egyszerű felszívódó komponensekre bontja az emésztőrendszer. Ezeket az összetevőket a test sejtjei energiává dolgozzák fel, vagy építőelemként használják.
  • Az emésztőrendszert a száj, a garat, a nyelőcső, a gyomor, a vékonybél, a vastagbél (vagy a vastagbél), a végbél és a végbélnyílás alkotja. Az emésztési folyamatnak négy lépése van: lenyelés, az élelmiszer mechanikus és kémiai lebontása, tápanyagok felszívódása és az emészthetetlen ételek kiküszöbölése.
  • A táplálék mechanikus lebontása izomösszehúzódásokkal, perisztaltikával és szegmentálódással történik. A nyálmirigyek, a gyomor, a hasnyálmirigy és a vékonybél által kiválasztott enzimek végzik az étel kémiai lebontását. Az epe emulgeálja a zsírokat is.

Vitaindító

Döntse el, szeretne-e pre- és probiotikus ételeket fogyasztani az egészségének javára. Látogasson el az alábbi webhelyekre, hogy segítsen a döntéshozatalban. Tudományosan védje meg döntését.