Tiêu hóa: Cách thức ăn được phân hủy
Để tồn tại, chúng ta cần phải lấy chất dinh dưỡng từ thực phẩm mà chúng ta ăn. Điều này đạt được nhờ quá trình tiêu hóa, một quá trình phức tạp diễn ra trong ruột của chúng ta.
Mặc dù thực phẩm chứa tất cả các chất dinh dưỡng mà chúng ta cần để có một sức khỏe tốt, nhưng chúng lại bị nhốt trong các hợp chất phức tạp và lớn. Để cơ thể có thể sử dụng được, trước tiên chúng phải được chia thành các phần nhỏ hơn bằng quá trình tiêu hóa.
Trong bài viết này, chúng tôi giải thích cách thức thực phẩm được chuyển đổi thành các khối xây dựng của sự sống và tất nhiên là phân.
Tiêu hóa là gì?
Tóm lại, tiêu hóa liên quan đến việc phá vỡ các phân tử thức ăn lớn thành các phân tử hòa tan trong nước có thể đi vào máu và vận chuyển đến các cơ quan của cơ thể.
Ví dụ, carbohydrate được phân hủy thành glucose, protein thành axit amin và chất béo thành axit béo và glycerol.
Hệ tiêu hóa bao gồm các cơ quan “rỗng” và các cơ quan “rắn”.
Thức ăn di chuyển qua các cơ quan rỗng - miệng, thực quản, dạ dày, ruột non, ruột già và hậu môn.
Các cơ quan rắn - tuyến tụy, gan và túi mật - thêm các sản phẩm khác nhau vào hỗn hợp.
Ngoài các cơ quan đặc và rỗng, hệ thần kinh và tuần hoàn cũng rất quan trọng trong quá trình tiêu hóa, cũng như các vi khuẩn sống trong ruột.
Tiêu hóa thường được chia thành hai loại:
- Tiêu hóa cơ học - thức ăn được chia thành các phần nhỏ hơn. Ví dụ, bằng cách nhai.
- Tiêu hóa hóa học - thức ăn được axit và enzym phân hủy thành các đơn vị cơ bản của nó.
Hành trình tiêu hóa
Ở người, đường tiêu hóa (còn được gọi là ống tiêu hóa) dài khoảng 8 mét. Một nhà văn mô tả nó là "con đường thủy quan trọng nhất và ít đáng yêu nhất trên Trái đất." Dưới đây, chúng tôi mô tả hành trình của một ngụm thức ăn:
Cái miệng
Quá trình tiêu hóa bắt đầu ngay cả trước khi thức ăn vào miệng. Mùi, hoặc thậm chí là ý nghĩ về thức ăn, bắt đầu sản xuất nước bọt bởi các tuyến nước bọt. Khi thức ăn đã vào trong miệng, nó sẽ được làm ẩm bởi nước bọt, và răng và lưỡi sẽ bắt đầu quá trình tiêu hóa cơ học.
Nước bọt có chứa một loại enzyme gọi là amylase nước bọt, có tác dụng phân hủy tinh bột. Nước bọt cũng chứa chất nhầy giúp dễ dàng di chuyển thức ăn qua hệ tiêu hóa.
Sau khi hoàn tất quá trình nhai (nhai) và quá trình tiêu hóa amylase hoàn tất, thức ăn sẽ trở thành một đốm tròn nhỏ, được gọi là đốm màu. Sau khi nuốt, bu lông đi vào thực quản và được chuyển xuống dạ dày thông qua một quá trình gọi là nhu động.
Nhu động ruột
Nhu động ruột là sự co lại chậm của các cơ trơn xung quanh các đường ống của hệ tiêu hóa. Các làn sóng co bóp chậm chạy dọc theo ruột, đẩy bu lông theo đúng hướng - ra khỏi miệng và về phía hậu môn.
Dạ dày
Bolus đi vào dạ dày thông qua một van cơ ở trên cùng được gọi là cơ vòng tim. Cơ vòng này kiểm soát lượng thức ăn đi vào dạ dày và khi nào.
Dạ dày chứa dịch vị, phần lớn chứa:
- Axit clohydric - một loại axit đủ mạnh để hòa tan lưỡi dao cạo.
- Pepsin - một loại enzyme phân hủy protein.
Cả hai hóa chất này đều có khả năng gây hại cho niêm mạc dạ dày, vì vậy nó tạo ra một lớp nhầy để bảo vệ bản thân khỏi bị hư hại.
Trong dạ dày, nhu động vẫn tiếp tục, giúp trộn thức ăn với dịch vị. Không có nhiều hợp chất được hấp thụ vào máu từ dạ dày; các trường hợp ngoại lệ bao gồm nước, rượu và thuốc chống viêm không steroid (NSAID).
Sau 1-2 giờ trong dạ dày, thức ăn là một hỗn hợp đặc sệt, được gọi là chyme. Nó rời khỏi dạ dày thông qua cơ thắt môn vị ở đáy dạ dày.
Ruột non
Tá tràng là đoạn đầu tiên của ruột non. Ở đây, hỗn hợp chyme với các enzym từ tuyến tụy, mật từ gan và dịch ruột:
Mật - do gan sản xuất, giúp phân hủy chất béo và được lưu trữ trong túi mật.
Nước ép tuyến tụy - chứa một hỗn hợp các enzym, bao gồm trypsinogen, elastase và amylase.
Dịch ruột - chất lỏng này kích hoạt một số enzym trong dịch tụy. Nó cũng chứa các enzym, chất nhầy và hormone khác.
Thức ăn tiếp tục hành trình qua các phần còn lại của ruột non - hỗng tràng và hồi tràng - được tiêu hóa dần khi đi. Một khi nó được phân hủy hoàn toàn, nó sẽ được hấp thụ vào máu.
Ở người, phần lớn các chất dinh dưỡng được hấp thụ ở ruột non.
Những hình chiếu nhỏ như ngón tay được gọi là nhung mao nhô ra khỏi thành tá tràng và làm tăng diện tích bề mặt của nó. Villi tối đa hóa lượng chất dinh dưỡng có thể được hấp thụ. Diện tích bề mặt được tăng thêm bởi các vi nhung mao, thậm chí là những hình chiếu nhỏ hơn đến từ các tế bào của biểu mô ruột (lớp lót).
Ruột già
Còn được gọi là ruột kết và ruột già, ruột già có chiều dài 1,5 mét (5 feet). Mặc dù nó ngắn hơn ruột non, nhưng nó có đường kính dày hơn.
Ở ruột già, nước và chất khoáng được hấp thụ vào máu.
Thực phẩm di chuyển qua khu vực này chậm hơn nhiều để cho phép vi khuẩn đường ruột lên men.
Ruột già hấp thụ bất kỳ sản phẩm nào được tạo ra bởi hoạt động của vi khuẩn, chẳng hạn như vitamin K, vitamin B12, thiamine và riboflavin.
Ruột già được chia thành các phần:
Đại tràng lên - bao gồm manh tràng (một túi nối với hồi tràng) và ruột thừa (một túi nhỏ khác. Chức năng của nó không rõ ràng, nhưng nó có thể đóng một vai trò trong việc duy trì vi khuẩn đường ruột).
Đại tràng ngang - phần này cắt ngang bụng.
Đại tràng xuống - phần này có mật độ vi khuẩn đường ruột dày đặc và được sử dụng để lưu trữ phân.
Đại tràng sigma (hình chữ S) - có các bức tường cơ giúp đẩy phân vào trực tràng.
Trực tràng
Bất kỳ chất thải nào còn sót lại mà cơ thể không sử dụng được sẽ được chuyển đến trực tràng và đào thải ra ngoài qua hậu môn trong quá trình đại tiện. Điều này có thể xảy ra nhiều lần trong một ngày hoặc vài ngày một lần.
Các thụ thể căng trong thành trực tràng phát hiện khi buồng chứa đầy và kích thích ham muốn đi đại tiện. Nếu chậm đại tiện, phân có thể được di chuyển trở lại đại tràng, nơi nước được hấp thụ trở lại cơ thể. Nếu trì hoãn đại tiện trong thời gian dài, lượng nước thải ra nhiều hơn, phân trở nên cứng và người bệnh có thể bị táo bón.
Làm thế nào các chất dinh dưỡng được chia nhỏ
Các thành phần khác nhau của chế độ ăn được chia nhỏ theo nhiều cách khác nhau:
Protein - được tiêu hóa bởi ba loại enzym gọi là pepsin (trong dạ dày), trypsin và chymotrypsin (trong tá tràng, do tuyến tụy tiết ra).
Chất béo - lipase ngôn ngữ bắt đầu tiêu hóa chất béo trong miệng. Tuy nhiên, hầu hết chất béo được phân hủy trong ruột non bởi lipase tuyến tụy. Mật cũng hỗ trợ quá trình phân hủy chất béo.
Carbohydrate - amylase của nước bọt và tuyến tụy phân hủy tinh bột thành các đơn vị glucose riêng lẻ. Lactase phân hủy đường lactose, đường trong sữa. Sucrase phân hủy sucrose (đường ăn hoặc đường mía).
DNA và RNA - bị phân hủy bởi deoxyribonuclease (DNase) và ribonuclease (RNase) do tuyến tụy sản xuất.
Tiêu hóa không phá hủy
Một số phân tử thiết yếu, phức tạp sẽ bị phá hủy nếu chúng trộn lẫn với dịch tiêu hóa trong dạ dày.
Ví dụ, vitamin B12 rất nhạy cảm với axit và nếu nó bị chia nhỏ thành các bộ phận của nó, nó sẽ không thể hoàn thành vai trò của mình trong cơ thể.
Trong những trường hợp này, quá trình tiêu hóa không phá hủy diễn ra. Đối với vitamin B12, một chất hóa học trong nước bọt có tên là haptocorrin liên kết và bảo vệ phân tử.
Trong tá tràng, liên kết bị tách ra, và B12 gắn vào yếu tố nội tại. Sau đó, khi ở hồi tràng, các thụ thể đặc biệt sẽ mang hai phân tử liên kết vào máu.
Kiểm soát nội tiết tố tiêu hóa
Tiêu hóa là một quá trình phức tạp đòi hỏi các cơ quan khác nhau phải thực hiện chuyển động vào đúng thời điểm. Ví dụ, các enzym phù hợp cần được đưa vào đúng nơi vào đúng thời điểm và với số lượng phù hợp. Để giúp tổ chức hệ thống này, một loạt các hormone có liên quan, bao gồm:
Gastrin - được giải phóng trong dạ dày, hormone này kích thích sản xuất axit clohydric và pepsinogen (một dạng pepsin không hoạt động). Gastrin được sản xuất để đáp ứng với sự xuất hiện của thức ăn trong dạ dày. Mức độ pH có tính axit làm giảm mức độ của gastrin.
Secretin - kích thích bài tiết bicarbonate để trung hòa axit trong tá tràng.
Cholecystokinin (CCK) - cũng được tìm thấy trong tá tràng, hormone này kích thích tuyến tụy tiết ra các enzym và túi mật tiết ra mật.
Peptide ức chế dạ dày - làm giảm sự khuấy động của dạ dày và giảm tốc độ thức ăn ra khỏi dạ dày. Nó cũng kích hoạt sự tiết insulin.
Motilin - kích thích sản xuất pepsin và tăng tốc độ nhu động ruột.
Poop là gì?
Tùy thuộc vào từng cá nhân và loại thực phẩm họ đã ăn, quá trình tiêu hóa - từ miệng đến phòng tắm - mất 24-72 giờ.
Phân hoặc phân là phần còn lại của thức ăn không thể được hấp thụ bởi ruột non đã bị phân hủy bởi vi khuẩn trong ruột già. Nó chứa vi khuẩn và một số lượng nhỏ các chất thải chuyển hóa, chẳng hạn như mật và bilirubin (từ sự phân hủy của máu).
Phân có thể có nhiều màu sắc khác nhau (đọc thêm về ý nghĩa của các màu phân khác nhau tại đây) và có thể có độ nhất quán khác nhau, từ dạng nước đến dạng rắn.
Tóm lại
Tiêu hóa cũng phức tạp và quan trọng. Để chuyển thực phẩm thành các thành phần hữu ích bao gồm nhiều cơ quan và hệ thống, một loạt các chất hóa học và sự phối hợp ấn tượng. Con đường từ burger đến poop là một con đường dài và quanh co.
