Prebava: Kako se hrana razgrajuje

Da bi preživeli, moramo jesti vnesti hranila. To dosežemo s prebavo, zapletenim procesom, ki poteka v naših črevesjih.

Čeprav hrana vsebuje vsa hranila, ki jih potrebujemo za dobro zdravje, so zaprta v velike, kompleksne spojine. Da jih telo lahko uporablja, jih je treba najprej s postopkom prebave razbiti na manjše dele.

V tem članku razlagamo, kako se hrana pretvori v gradnike življenja in seveda v kakce.

Kaj je prebava?

Diagram človeškega prebavnega sistema.

Na kratko, prebava vključuje razgradnjo velikih molekul hrane na molekule, topne v vodi, ki se lahko prenesejo v kri in prenesejo v telesne organe.

Na primer, ogljikovi hidrati se razgradijo v glukozo, beljakovine v aminokisline, maščobe pa v maščobne kisline in glicerol.

Prebavni sistem vključuje "votle" organe in "trdne" organe.

Hrana potuje skozi votle organe - usta, požiralnik, želodec, tanko črevo, debelo črevo in anus.

Trdni organi - trebušna slinavka, jetra in žolčnik - v mešanico dodajo različne izdelke.

Poleg trdnih in votlih organov so pri prebavi pomembni tudi živčni in krvožilni sistem, pa tudi bakterije, ki živijo v črevesju.

Prebava je pogosto razdeljena na dve vrsti:

1. Mehanska prebava - hrana se fizično razbije na manjše dele. Na primer z žvečenjem.
2. Kemična prebava - kislino in encimi hrano razgradijo na njene osnovne enote.

Potovanje prebave

Pri ljudeh je prebavni trakt (imenovan tudi prebavni kanal) dolg približno 8 metrov. Neki pisatelj jo opisuje kot "najpomembnejšo in najmanj lepo vodno pot na Zemlji." Spodaj opisujemo pot zalogaja hrane:

Usta

Prebava se začne še preden hrana vstopi v usta. Vonj ali celo misel na hrano začne slinavke proizvajati slino. Ko je hrana v ustih, jo navlaži slina, zobje in jezik pa začnejo postopek mehanske prebave.

Slina vsebuje encim, imenovan salivarna amilaza, ki razgradi škrob. Slina vsebuje tudi sluz, ki pomaga olajšati prehod hrane skozi prebavni sistem.

Ko je žvečenje (žvečenje) in prebava amilaze končana, bo hrana postala majhna okrogla kapljica, znana kot bolus. Po požiranju bolus vstopi v požiralnik in se s postopkom, imenovanim peristaltika, premakne v želodec.

Peristaltika

Peristaltika je počasno krčenje gladkih mišic okoli cevi prebavnega sistema. Počasni valovi krčenja tečejo vzdolž črevesja in potiskajo bolus skupaj v pravo smer - stran od ust in proti anusu.

Želodec

Bolus vstopi v želodec skozi mišični ventil na vrhu, imenovan srčni sfinkter. Ta sfinkter nadzoruje, koliko hrane in kdaj pride v želodec.

Želodec vsebuje želodčni sok, ki vsebuje večinoma:

• Klorovodikova kislina - kislina, ki je dovolj močna, da raztopi britvice.
• Pepsin - encim, ki razgrajuje beljakovine.

Obe kemikaliji bi lahko škodovali sluznici želodca, zato tvorita sluzast sloj, ki se zaščiti pred poškodbami.

V želodcu se peristaltika nadaljuje, kar pomaga mešati hrano z želodčnimi sokovi. Iz želodca se v kri ne absorbira veliko spojin; izjeme vključujejo vodo, alkohol in nesteroidna protivnetna zdravila (NSAID).

Po 1-2 urah v želodcu je hrana gosta pasta, ki se imenuje hima. Želodec zapusti skozi pilorični sfinkter na dnu želodca.

Tanko črevo

Dvanajstnik je prvi del tankega črevesa. Tu se himus meša z encimi iz trebušne slinavke, žolčem iz jeter in črevesnim sokom:

Žolč - proizvajajo ga jetra, pomaga razgraditi maščobe in je shranjen v žolčniku.

Sok trebušne slinavke - vsebuje koktajl encimov, vključno s tripsinogenom, elastazo in amilazo.

Črevesni sok - ta tekočina aktivira nekatere encime v soku trebušne slinavke. Vsebuje tudi druge encime, sluz in hormone.

Hrana nadaljuje svojo pot skozi preostale dele tankega črevesa - jejunum in ileum -, ki se postopoma prebavlja. Ko se popolnoma razgradi, se absorbira v kri.

Pri ljudeh se velika večina hranil absorbira v tankem črevesju.

Majhne prstne izbokline, imenovane resice, štrlijo iz sten dvanajstnika in povečajo njegovo površino. Villi povečajo količino hranil, ki jih je mogoče absorbirati. Površino še povečajo mikrovili, ki so še manjše štrline, ki prihajajo iz celic črevesnega epitelija (sluznice).

Debelo črevo

Debelo črevo, imenovano tudi debelo črevo in debelo črevo, je dolgo 1,5 metra (5 čevljev). Čeprav je krajši od tankega črevesa, je v premeru debelejši.

V debelem črevesu se voda in minerali absorbirajo v kri.

Hrana potuje po tej regiji veliko počasneje, da omogoči fermentacijo v črevesnih bakterijah.

Debelo črevo absorbira vse izdelke, ki nastanejo z bakterijsko aktivnostjo, kot so vitamin K, vitamin B12, tiamin in riboflavin.

Debelo črevo je razdeljeno na odseke:

Naraščajoče debelo črevo - to vključuje cekum (vrečka, ki se priključi na ileum) in slepič (še ena majhna vrečka. Njegova funkcija ni jasna, lahko pa igra vlogo pri vzdrževanju črevesnih bakterij).

Prečno debelo črevo - ta del prečka trebuh.

Spuščajoče se debelo črevo - ta odsek ima gosto populacijo črevesnih bakterij in se uporablja za shranjevanje iztrebkov.

Sigmoidno (v obliki črke S) debelo črevo - ima mišične stene, ki pomagajo potiskati iztrebke v danko.

Rektum

Vsi odpadki, ki jih telo ne more uporabiti, se med iztrebljanjem premaknejo v danko in izločijo skozi anus. To se lahko zgodi večkrat v enem dnevu ali enkrat na nekaj dni.

Raztezni receptorji v steni danke zaznajo, kdaj je komora polna, in spodbujajo željo po iztrebljanju. Če se odvajanje odloži, lahko iztrebke premaknemo nazaj v debelo črevo, kjer se voda vpije nazaj v telo. Če se defekacija odloži za daljše obdobje, se odstrani več vode, blato postane trdo in posameznik lahko postane zaprt.

Kako se hranila razgrajujejo

Različne sestavine prehrane so razčlenjene na različne načine:

Beljakovine - prebavijo jih trije encimi, imenovani pepsin (v želodcu), tripsin in kimotripsin (v dvanajstniku, ki ga izloča trebušna slinavka).

Maščobna lipaza začne prebavljati maščobo v ustih. Vendar se večina maščob v tankem črevesu razgradi s trebušno slinavko lipazo. Žolč pomaga tudi pri razgradnji maščob.

Ogljikovi hidrati - slini in amilaze trebušne slinavke razgradijo škrob na posamezne enote glukoze. Laktaza razgrajuje laktozo, sladkor v mleku. Sakraza razgrajuje saharozo (namizni sladkor ali trsni sladkor).

DNA in RNA - razgrajeni z deoksiribonukleazo (DNazo) in ribonukleazo (RNazo), ki jo proizvaja trebušna slinavka.

Neporušitvena prebava

Vsa prebava ne vključuje razgradnje izdelkov.

Nekatere bistvene, zapletene molekule bi bile uničene, če bi se v želodcu pomešale s prebavnimi sokovi.

Na primer, vitamin B12 je zelo občutljiv na kislino in če bi bil razdeljen na svoje dele, ne bi mogel izpolniti svoje vloge v telesu.

V teh primerih pride do neporušitvene prebave. Za vitamin B12 se kemikalija v slini, imenovana haptokorrin, veže na molekulo in jo zaščiti.

V dvanajstniku se vez razcepi in B12 se veže na notranji faktor. Nato v ileumu posebni receptorji prenesejo dve vezani molekuli v kri.

Hormonski nadzor prebave

Prebava je zapleten proces, ki zahteva, da se različni organi premikajo ob pravem času. Na primer, prave encime je treba vbrizgati na pravo mesto ob pravem času in v pravih količinah. Za pomoč pri organizaciji tega sistema sodelujejo številni hormoni, med katerimi so:

Gastrin - ta hormon se sprosti v želodcu in spodbuja proizvodnjo klorovodikove kisline in pepsinogena (neaktivna oblika pepsina). Gastrin se proizvaja kot odgovor na prihod hrane v želodec. Kisla raven pH zmanjša raven gastrina.

Sekretin - stimulira izločanje bikarbonata za nevtralizacijo kisline v dvanajstniku.

Holecistokinin (CCK) - najdemo ga tudi v dvanajstniku, ta hormon spodbuja trebušno slinavko, da sprošča encime, žolčnik pa žolč.

Želodčni zaviralni peptid - zmanjša vzburjenje želodca in zmanjša hitrost izpraznitve hrane iz želodca. Sproži tudi izločanje insulina.

Motilin - spodbuja proizvodnjo pepsina in pospešuje peristaltiko.

Kaj je kakec?

Odvisno od posameznika in vrste hrane, ki jo jedo, prebava - od ust do kopalnice - traja 24–72 ur.

Kok ali iztrebki so ostanki hrane, ki jih tanko črevo ne more absorbirati in so jih bakterije v debelem črevesju zgnijele. Vsebuje bakterije in nekatere majhne količine presnovnih odpadkov, kot sta žolč in bilirubin (iz razgradnje krvi).

Iztrebki se lahko zelo razlikujejo po barvi (tukaj preberite več o tem, kaj pomenijo različne barve blata) in so lahko različne konsistence, od vodnih do trdnih.

Na kratko

Prebava je tako zapletena, kot je pomembna. Prenos hrane v koristne sestavne dele vključuje več organov in sistemov, vrsto kemikalij in impresivno koordinacijo. Pot od hamburgerja do kakca je dolga in ovinkasta.