Храносмилане: Как се разгражда храната

За да оцелеем, трябва да приемаме хранителни вещества от храната, която ядем. Това се постига чрез храносмилането, сложен процес, който протича в червата ни.

Въпреки че храната съдържа всички хранителни вещества, от които се нуждаем за добро здраве, те са заключени в големи сложни съединения. За да могат те да бъдат използвани от организма, първо трябва да бъдат разделени на по-малки части в процеса на храносмилането.

В тази статия обясняваме как храната се превръща в градивните елементи на живота и, разбира се, кака.

Какво е храносмилането?

Диаграма на храносмилателната система на човека.

Накратко, храносмилането включва разграждане на големи хранителни молекули до водоразтворими молекули, които могат да бъдат предадени в кръвта и транспортирани до органите на тялото.

Например, въглехидратите се разграждат до глюкоза, протеините до аминокиселини, а мазнините до мастни киселини и глицерол.

Храносмилателната система включва „кухи” органи и „твърди” органи.

Храната пътува през кухите органи - устата, хранопровода, стомаха, тънките черва, дебелото черво и ануса.

Твърдите органи - панкреас, черен дроб и жлъчен мехур - добавят различни продукти в сместа.

Освен твърдите и кухи органи, нервната и кръвоносната системи също са важни за храносмилането, както и бактериите, които живеят в червата.

Храносмилането често се разделя на два вида:

1. Механично храносмилане - храната се разделя физически на по-малки части. Например чрез дъвчене.
2. Химическо храносмилане - храната се разгражда от киселини и ензими до основните си единици.

Пътуването на храносмилането

При хората стомашно-чревният тракт (наричан още храносмилателен канал) е дълъг около 8 метра. Един писател го описва като „най-важният и най-малко прекрасен воден път на Земята“. По-долу описваме пътуването с хапка храна:

Устата

Храносмилането започва още преди храната да попадне в устата. Миризмата или дори мисълта за храна започва производството на слюнка от слюнчените жлези. След като храната е в устата, тя се навлажнява от слюнката и зъбите и езикът започват процеса на механично храносмилане.

Слюнката съдържа ензим, наречен слюнна амилаза, който разгражда нишестето. Слюнката също съдържа слуз, която помага за облекчаване на преминаването на храната през храносмилателната система.

След като дъвченето (дъвченето) и смилането на амилазата приключат, храната ще се превърне в малко кръгло петно, което е известно като болус. След поглъщане болусът навлиза в хранопровода и се премества надолу към стомаха чрез процес, наречен перисталтика.

Перисталтика

Перисталтиката е бавното свиване на гладката мускулатура около тръбите на храносмилателната система. Бавни вълни на свиване преминават по червата, изтласквайки болуса в правилната посока - далеч от устата и към ануса.

Стомахът

Болусът навлиза в стомаха през мускулна клапа в горната част, наречена сърдечен сфинктер. Този сфинктер контролира колко храна постъпва в стомаха и кога.

Стомахът съдържа стомашен сок, който съдържа предимно:

• Солна киселина - киселина, която е достатъчно силна, за да разтвори остриетата на бръснача.
• Пепсин - ензим, който разгражда протеините.

И двата химикала могат потенциално да навредят на лигавицата на стомаха, така че той произвежда лигав слой, за да се предпази от увреждане.

В стомаха продължава перисталтиката, която помага да се смеси храната със стомашните сокове. Не много съединения се абсорбират в кръвта от стомаха; изключения от това включват вода, алкохол и нестероидни противовъзпалителни лекарства (НСПВС).

След 1-2 часа в стомаха храната е гъста паста, наричана химус. Той оставя стомаха през пилорния сфинктер в долната част на стомаха.

Тънкото черво

Дуоденумът е първият отдел на тънките черва. Тук химусът се смесва с ензими от панкреаса, жлъчка от черния дроб и чревен сок:

Жлъчката - произвежда се от черния дроб, помага за разграждането на мазнините и се съхранява в жлъчния мехур.

Панкреатичен сок - съдържа коктейл от ензими, включително трипсиноген, еластаза и амилаза.

Чревен сок - тази течност активира някои от ензимите в панкреатичния сок. Съдържа и други ензими, слуз и хормони.

Храната продължава пътуването си през останалите части на тънките черва - йеюнума и илеума - като постепенно се усвоява. След като се разгради напълно, той се абсорбира в кръвта.

При хората по-голямата част от хранителните вещества се абсорбират в тънките черва.

От стените на дванадесетопръстника стърчат малки пръстеновидни издатини, наречени вили, които увеличават повърхността му. Вълните увеличават максимално количеството хранителни вещества, които могат да бъдат усвоени. Повърхността се увеличава допълнително от микровили, които са още по-малки издатини, които идват от клетките на чревния епител (лигавицата).

Дебелото черво

Наричан още дебелото черво и дебелото черво, дебелото черво е с дължина 1,5 метра (5 фута). Въпреки че е по-къс от тънките черва, той е с по-дебел диаметър.

В дебелото черво водата и минералите се абсорбират в кръвта.

Храната преминава през този регион много по-бавно, за да позволи ферментация от чревни бактерии.

Дебелото черво абсорбира всички продукти, произведени от бактериална активност, като витамин К, витамин В12, тиамин и рибофлавин.

Дебелото черво е разделено на секции:

Възходящото дебело черво - това включва цекума (торбичка, която се присъединява към илеума) и апендикса (друга малка торбичка. Функцията му е неясна, но може да играе роля за поддържане на чревните бактерии).

Напречното дебело черво - този участък пресича корема.

Спускащото се дебело черво - този раздел има гъста популация на чревни бактерии и се използва за съхранение на изпражнения.

Сигмоидното (S-образно) дебело черво - има мускулни стени, които помагат за изтласкването на изпражненията в ректума.

Ректума

Всички остатъци, които тялото не може да използва, се преместват в ректума и се екскретират през ануса по време на дефекация. Това може да се случи няколко пъти за един ден или веднъж на няколко дни.

Стреч рецепторите в стената на ректума откриват кога камерата е пълна и стимулират желанието за дефекация. Ако дефекацията се забави, изпражненията могат да бъдат преместени обратно в дебелото черво, където водата се абсорбира обратно в тялото. Ако дефекацията се отложи за продължителен период, повече вода се отстранява, изпражненията стават твърди и индивидът може да запек.

Как се разграждат хранителните вещества

Различните компоненти на диетата се разбиват по различни начини:

Протеин - усвоява се от три ензима, наречени пепсин (в стомаха), трипсин и химотрипсин (в дванадесетопръстника, секретиран от панкреаса).

Мастната лингвална липаза започва усвояването на мазнините в устата. Повечето мазнини обаче се разграждат в тънките черва от панкреатичната липаза. Жлъчката помага и в процеса на разграждане на мазнините.

Въглехидрати - слюнчената и панкреатичната амилаза разграждат нишестето на отделни глюкозни единици. Лактазата разгражда лактозата, захарта в млякото. Сукразата разгражда захарозата (трапезна захар или тръстикова захар).

ДНК и РНК - разградени от дезоксирибонуклеаза (DNase) и рибонуклеаза (RNase), произведени от панкреаса.

Неразрушаващо храносмилане

Не всяко храносмилане включва разграждане на продукти.

Някои съществени, сложни молекули биха били разрушени, ако се смесят с храносмилателни сокове в стомаха.

Например, витамин В12 е много чувствителен към киселина и ако се раздели на части, не може да изпълни ролята си в организма.

В тези случаи се извършва неразрушаващо храносмилане. За витамин В12 химикалът в слюнката, наречен хаптокорин, се свързва и защитава молекулата.

В дванадесетопръстника връзката се разделя и В12 се прикрепя към вътрешния фактор. След това, попаднали в илеума, специални рецептори пренасят двете свързани молекули в кръвта.

Хормонален контрол на храносмилането

Храносмилането е сложен процес, който изисква различни органи да правят движения в точното време. Например, правилните ензими трябва да се впръскват на точното място в точното време и в правилните количества. За да се подпомогне организирането на тази система, участват редица хормони, които включват:

Гастрин - освобождава се в стомаха, този хормон стимулира производството на солна киселина и пепсиноген (неактивна форма на пепсин). Гастрин се произвежда в отговор на постъпването на храна в стомаха. Киселинните нива на рН намаляват нивата на гастрин.

Секретин - стимулира секрецията на бикарбонат за неутрализиране на киселината в дванадесетопръстника.

Холецистокинин (CCK) - също намиращ се в дванадесетопръстника, този хормон стимулира панкреаса да освобождава ензими и жлъчния мехур да отделя жлъчка.

Стомашен инхибиторен пептид - намалява избиването на стомаха и намалява скоростта, която храната изпразва от стомаха. Той също така задейства секрецията на инсулин.

Мотилин - стимулира производството на пепсин и ускорява перисталтиката.

Какво е кака?

В зависимост от индивида и вида на храната, която са яли, храносмилането - от уста до баня - отнема 24–72 часа.

Каката или изпражненията са остатъци от храна, която не може да бъде усвоена от тънките черва, които са изгнили от бактерии в дебелото черво. Съдържа бактерии и някои малки количества метаболитни отпадъчни продукти, като жлъчка и билирубин (от разграждането на кръвта).

Фекалиите могат да се различават по цвят (прочетете повече за това какво означават различните цветове на изпражненията тук) и могат да бъдат с различна консистенция, от воднисти до твърди.

Накратко

Храносмилането е толкова сложно, колкото и важно. Прехвърлянето на храна в полезни компоненти включва множество органи и системи, набор от химикали и впечатляваща координация. Пътят от бургер до кака е дълъг и криволичещ.