ruoansulatuselimistö on sarja onttoja elimiä, jotka ovat yhtyneet pitkässä, kiertyvässä putkessa suusta peräaukkoon (KS.Kuva 1). Putken sisällä on limakalvo. Suussa, vatsassa ja ohutsuolessa limakalvolla on pieniä rauhasia, jotka tuottavat mehuja, jotka auttavat sulattamaan ruokaa.
kaksi kiinteää elintä, maksa ja haima, tuottavat ruoansulatusnesteitä, jotka päätyvät suolistoon pieniä putkia pitkin. Lisäksi muiden elinjärjestelmien (esimerkiksi hermojen ja veren) osilla on merkittävä rooli ruuansulatuselimistössä.
miksi ruoansulatus on tärkeää
kun syömme esimerkiksi leipää, lihaa ja vihanneksia, ne eivät ole sellaisessa muodossa, että keho voisi käyttää niitä ravintona. Ruokamme ja juomamme täytyy muuttaa pienemmiksi ravintoainemolekyyleiksi, ennen kuin ne voivat imeytyä vereen ja kulkeutua soluihin koko elimistöön. Ruoansulatus on prosessi, jossa ruoka ja juoma pilkotaan pienimpiin osiin, jotta keho voi käyttää niitä solujen rakentamiseen ja ravitsemiseen sekä energian tuottamiseen.
miten ruoka pilkkoutuu
ruoansulatukseen kuuluu ruoan sekoittuminen, sen liikkuminen ruoansulatuskanavan läpi ja ruoan suurten molekyylien kemiallinen hajoaminen pienemmiksi molekyyleiksi. Ruoansulatus alkaa suussa, kun pureskelemme ja nielemme, ja valmistuu ohutsuolessa. Kemiallinen prosessi vaihtelee jonkin verran erilaisten elintarvikkeiden kohdalla.
Copyright 2015 IFFGD
ruoan liikkuminen järjestelmän läpi
ruoansulatuskanavan suurissa, ontoissa elimissä on lihasta, joka mahdollistaa niiden seinien liikkumisen. Elinten seinämien liike voi kuljettaa ruokaa ja nestettä ja sekoittaa kunkin elimen sisällön.
tyypillistä ruokatorven, mahan ja suolen liikettä kutsutaan peristaltiikaksi. Peristaltiikan toiminta näyttää meren Aallolta, joka liikkuu lihaksen läpi.
elimen lihas saa aikaan kapenemisen ja työntää sitten kaventuneen osan hitaasti alas elimen pituutta. Nämä ahtaumat työntävät ruoan ja nesteen eteensä jokaisen onton elimen läpi.
ensimmäinen merkittävä lihasliike tapahtuu, kun ruokaa tai nestettä niellään. Vaikka voimme aloittaa nielemisen omasta tahdostamme, kun nieleminen alkaa, se muuttuu tahdosta riippumattomaksi ja etenee hermojen hallinnassa.
ruokatorvi on elin, johon nielty ruoka työnnetään. Se yhdistää yllä olevan kurkun alla olevaan vatsaan. Ruokatorven ja mahalaukun yhtymäkohdassa on rengasmainen venttiili, joka sulkee kahden elimen välisen kulkureitin. Kun ruoka lähestyy suljettua rengasta, ympäröivät lihakset kuitenkin rentoutuvat ja antavat ruoan kulkea.
tämän jälkeen ruoka siirtyy mahaan, jolla on kolme mekaanista tehtävää. Ensin vatsan on varastoitava nielty ruoka ja neste. Tämä vaatii vatsan yläosan lihaksia rentoutumaan ja ottamaan vastaan suuria määriä nieltyä materiaalia.
toinen tehtävä on sekoittaa mahan tuottamaa ruokaa, nestettä ja ruoansulatusnestettä. Vatsan alaosa sekoittaa näitä aineita lihastoiminnallaan. (Seosta kutsutaan nimellä chyme.)
mahalaukun kolmas tehtävä on tyhjentää sen sisältö hitaasti ohutsuoleen.
useat tekijät vaikuttavat mahalaukun tyhjentymiseen, mukaan lukien ruoan luonne (pääasiassa sen rasva-ja proteiinipitoisuus) sekä tyhjenevän mahalaukun ja sitä seuraavan elimen (ohutsuoli) lihastoiminnan aste.
koska ruoka pilkkoutuu ohutsuolessa ja liukenee haiman, maksan ja suoliston mehuihin, suolen sisältö sekoittuu ja työntyy eteenpäin, jotta ruoansulatus jatkuu.
lopulta kaikki pilkkoutuneet ravintoaineet imeytyvät suoliston seinämien kautta. Tämän prosessin jätetuotteisiin kuuluvat ruoan sulamattomat osat, joita kutsutaan kuiduksi, ja limakalvolta irtoavat vanhemmat solut. Nämä materiaalit siirretään paksusuoleen, jossa ne pysyvät, yleensä päivän tai kaksi, kunnes ulosteet on karkotettu suolen.
ohutsuoli / suoli
ruoan, nesteen ja ruoansulatusmehun (chyme) seos, joka kulkeutuu mahalaukusta hallitusti ohutsuoleen/suoleen. Keskimääräinen kokonaispituus normaalin ohutsuolen aikuisilla on noin 7 metriä / 22 jalkaa. Ohutsuolessa on 3 segmenttiä:
- pohjukaissuoleen,
- jejunumiin ja
- sykkyräsuoleen.
jokaisella osalla tai osalla on tärkeä merkitys ravinteiden imeytymisessä.
pohjukaissuoli – ruokasula siirtyy ensin pohjukaissuoleen, jossa se altistuu ruuansulatusta edistäville eritteille. Eritteisiin kuuluvat sappisuolat, entsyymit ja bikarbonaatti. Maksan sappisuolat auttavat sulattamaan rasvoja ja rasvaliukoisia vitamiineja (A -, D -, E-ja K-vitamiinia). Haiman entsyymit auttavat sulattamaan hiilihydraatteja ja rasvoja. Haiman bikarbonaatti neutraloi mahalaukun hapon.
Jejunum – kemikaali kulkeutuu tämän jälkeen edelleen ohutsuolen toiseen tai keskiosaan, jejunumiin. Pääasiassa jejunumin alkupuoliskolla suurin osa (noin 90%) ravintoaineiden imeytymisestä tapahtuu proteiinien, hiilihydraattien, vitamiinien ja kivennäisaineiden mukana.
sykkyräsuoli – sykkyräsuoli on ohutsuolen viimeinen osa ja johtaa paksusuoleen tai paksusuoleen. Ileum imee pääasiassa vettä, sappisuoloja ja B12-vitamiinia.
ileosekaalinen läppä on yksisuuntainen venttiili, joka sijaitsee ileumin ja cecumin välissä, joka on paksusuolen ensimmäinen osa. Tämä venttiili auttaa hallitsemaan sisällön kulkua paksusuoleen ja lisää ravinteiden ja elektrolyyttien (välttämättömät mineraalit) kosketusaikaa ohutsuolessa. Se estää myös takaisinvirtauksen (refluksi) paksusuolesta ylös ileumiin ja auttaa minimoimaan bakteerien liikkumista paksusuolesta ylös ohutsuoleen.
paksusuoli / suoli tai paksusuoli
paksusuolen tai paksusuolen ensisijainen tehtävä on imeä nesteitä ja elektrolyyttejä, erityisesti natriumia ja kaliumia, ja muuttaa jäljelle jäävä luminaalipitoisuus kiinteämmäksi ulosteeksi.
paksusuoli imee nestettä keskimäärin 1-1, 5 litraa (noin 1-1, 5 litraa) päivässä ja pystyy tarvittaessa sopeuttamaan nesteen imeytymisensä jopa 5 litraan/neljännes päivässä.
toinen paksusuolen tehtävä on hajottaa (käydä) ravintokuitua ja tuottaa lyhytketjuisia rasvahappoja – aineita, jotka voivat imeytyä ja lisätä ravintoa.
paksusuolen ensimmäinen osa, umpisuoli, on pussin muotoinen, ja se on sykkyräsuolesta saapuvan sisällön varastointialue. Toinen osa on nouseva paksusuoli, jossa nesteet imeytyvät ja jossa jonkin verran ulosteen muodostuminen alkaa.
Ruoansulatusnesteiden tuotanto
ensimmäisenä toimivat rauhaset ovat suussa-sylkirauhaset. Näiden rauhasten tuottama sylki sisältää entsyymiä, joka alkaa sulattaa ruoan tärkkelystä pienemmiksi molekyyleiksi.
seuraava ruoansulatuselimistö on mahan limakalvolla. Ne tuottavat vatsahappoa ja entsyymiä, joka sulattaa proteiinia. Yksi ruuansulatuselimistön ratkaisemattomista arvoituksista on, miksi mahan hapan mehu ei liuota itse mahan kudosta. Useimmilla ihmisillä mahalaukun limakalvo pystyy vastustamaan mehua, vaikka ruoka ja muut kehon kudokset eivät siihen pysty.
kun mahalaukku tyhjentää ruoka-ja mehuseoksen ohutsuoleen, kahden muun ruoansulatuselimen mehut sekoittuvat ruokaan jatkaakseen ruoansulatusprosessia.
yksi näistä elimistä on haima. Se tuottaa mehua, joka sisältää monenlaisia entsyymejä hajottamaan ruoan hiilihydraattia, rasvaa ja proteiinia. Muut prosessissa vaikuttavat entsyymit tulevat suolen seinämän rauhasista tai jopa sen osasta.
maksa tuottaa vielä yhden ruoansulatusnesteen-sapen. Sappi varastoituu aterioiden välillä sappirakkoon. Aterian yhteydessä se puristetaan sappirakosta sappitiehyeisiin, jotta se pääsee suolistoon ja sekoittuu ruokamme sisältämään rasvaan.
sappihapot liuottavat rasvan suolen vetiseen sisältöön, aivan kuten pesuaineet, jotka liuottavat paistinpannun rasvaa. Kun rasva on liuennut, se pilkkoutuu haiman ja suolen limakalvon entsyymien avulla.
ravintoaineiden imeytyminen ja kuljetus
ruoan sulaneet molekyylit sekä ravinnosta saatava vesi ja mineraalit imeytyvät ohutsuolen yläpuolisesta ontelosta. Useimmat imeytyneet aineet siirtyvät limakalvon läpi vereen ja kulkeutuvat verenkierrossa muualle elimistöön varastoitaviksi tai edelleen kemiallisiksi muutoksiksi. Kuten jo todettiin, tämä osa prosessia vaihtelee eri ravintoaineita.
hiilihydraatit
on suositeltavaa, että noin 55-60 prosenttia päivittäisistä kokonaiskaloreista olisi hiilihydraateista. Jotkin yleisimmät ruokamme sisältävät enimmäkseen hiilihydraatteja. Esimerkkejä ovat leipä, peruna, palkokasvit, riisi, spagetti, hedelmät ja vihannekset. Monet näistä elintarvikkeista sisältävät sekä tärkkelystä että kuitua.
sulavat hiilihydraatit pilkkoutuvat entsyymeillä yksinkertaisemmiksi molekyyleiksi syljessä, haiman tuottamassa mehussa ja ohutsuolen limakalvossa.
tärkkelys pilkotaan kahdessa vaiheessa: ensin syljen ja haiman mehussa oleva entsyymi hajottaa tärkkelyksen molekyyleiksi, joita kutsutaan maltoosiksi; sitten ohutsuolen limakalvossa oleva entsyymi (maltaasi) jakaa maltoosin glukoosimolekyyleiksi, jotka voivat imeytyä vereen.
glukoosi kulkeutuu verenkierron kautta maksaan, jossa sitä varastoidaan tai käytetään antamaan energiaa kehon työhön.
pöytäsokeri on toinen hiilihydraatti, joka täytyy pilkkoa käyttökelpoiseksi. Ohutsuolen limakalvossa oleva entsyymi sulattaa pöytäsokeria glukoosiksi ja fruktoosiksi, joista jokainen voi imeytyä suolinontelosta vereen. Maito sisältää vielä toisentyyppistä sokeria, laktoosia, joka muuttuu imeytyviksi molekyyleiksi laktaasientsyymillä, jota on myös suoliston limakalvolla.
proteiini
elintarvikkeet, kuten liha, munat ja pavut, koostuvat valtavista proteiinimolekyyleistä, jotka entsyymien on pilkottava ennen kuin niitä voidaan käyttää kehon kudosten rakentamiseen ja korjaamiseen. Mahan mehussa oleva entsyymi aloittaa niellyn proteiinin pilkkoutumisen.
lisäproteiinin pilkkoutuminen tapahtuu ohutsuolessa. Tässä useat entsyymit haiman mehusta ja suolen limakalvosta suorittavat valtavien proteiinimolekyylien hajoamisen pieniksi molekyyleiksi, joita kutsutaan aminohapoiksi. Nämä pienet molekyylit voivat imeytyä ohutsuolen ontosta vereen ja kulkeutua sitten kaikkiin kehon osiin rakentamaan seinämiä ja muita solujen osia.
rasvat
rasvamolekyylit ovat elimistölle runsas energianlähde. Ensimmäinen vaihe voin kaltaisen rasvan pilkkomisessa on liuottaa se suolinontelon vetiseen sisältöön.
maksan tuottamat sappihapot toimivat luonnollisina pesuaineina, jotka liuottavat rasvaa veteen ja antavat entsyymien hajottaa suuret rasvamolekyylit pienemmiksi molekyyleiksi, joista osa on rasvahappoja ja kolesterolia. Sappihapot yhdistyvät rasvahappoihin ja kolesteroliin ja auttavat näitä molekyylejä siirtymään limakalvon soluihin.
näissä soluissa pienet molekyylit muodostuvat takaisin suuriksi molekyyleiksi, joista suurin osa kulkeutuu aluksiin (joita kutsutaan lymphatiikoiksi) lähellä suolta. Nämä pienet alukset kuljettavat reformoidun rasvan rintakehän laskimoihin, ja veri kuljettaa rasvan varastoihin kehon eri osiin.
vitamiinit
toinen tärkeä osa ravintoamme, joka imeytyy ohutsuolesta, on kemikaaliluokka, jota kutsumme vitamiineiksi. Nämä kaksi eri vitamiinityyppiä luokitellaan sen nesteen mukaan, johon ne voidaan liuottaa: vesiliukoiset vitamiinit (kaikki B-vitamiinit ja C-vitamiini) ja rasvaliukoiset vitamiinit (A -, D -, E-ja K-vitamiinit).
vesi ja suola. Suurin osa ohutsuolen ontelosta imeytyvästä aineksesta on vettä, johon suola liukenee. Suola ja vesi tulevat nielemästämme ruoasta ja nesteestä sekä monien ruoansulatusrauhasten erittämistä mehuista.
miten ruuansulatusta hallitaan?
Hormonisäätelijät
ruoansulatusjärjestelmän kiehtova piirre on se, että se sisältää omat säätelijänsä. Tärkeimmät hormonit, jotka ohjaavat toimintoja ruoansulatuskanavan tuotetaan ja vapautuu solujen limakalvon mahan ja ohutsuolen.
nämä hormonit vapautuvat ruoansulatuskanavan vereen, kulkeutuvat takaisin sydämeen ja valtimoiden kautta ja palaavat ruoansulatusjärjestelmään, jossa ne stimuloivat ruoansulatusnesteitä ja aiheuttavat elinten liikkeitä.
ruuansulatusta säätelevät hormonit ovat gastriini, sekretiini ja kolekystokiniini (CCK):
- gastriini saa vatsan tuottamaan happoa joidenkin ruoka-aineiden liuottamiseksi ja sulattamiseksi. Se on myös tarpeen normaalin kasvun limakalvon vatsan, ohutsuolen, ja paksusuolen.
- sekretiini saa haiman lähettämään ruuansulatusnestettä, jossa on runsaasti bikarbonaattia. Se saa vatsan tuottamaan pepsiiniä, entsyymiä, joka sulattaa proteiinia, ja se saa myös maksan tuottamaan sappea.
- CCK saa haiman kasvamaan ja tuottamaan haimamehun entsyymejä, ja se saa sappirakon tyhjenemään.
ruoansulatuskanavan lisähormonit säätelevät ruokahalua:
- greliinia syntyy mahassa ja yläsuolessa ilman ruokaa ruuansulatuselimistössä ja stimuloi ruokahalua.
- peptidi YY muodostuu ruuansulatuskanavassa vasteena elimistössä olevalle aterialle ja estää ruokahalua.
molemmat näistä hormoneista toimivat aivoissa auttaakseen säätelemään ravinnonsaantia energiaksi.
hermoston säätelijät
kahdentyyppiset hermot auttavat säätelemään ruoansulatuskanavan toimintaa – ulkoiset ja sisäiset hermot.
ulkopuoliset hermot tulevat ruoansulatuselimiin aivojen tiedostamattomasta osasta tai selkäytimestä. Niistä vapautuu asetyylikoliinia ja adrenaliinia. Asetyylikoliini saa ruoansulatuselinten lihaksen puristumaan voimakkaammin ja lisäämään ruoan ja mehun” työntöä ” ruoansulatuskanavan läpi. Asetyylikoliini saa myös vatsan ja haiman tuottamaan enemmän ruoansulatusnestettä. Adrenaliini rentouttaa vatsan ja suoliston lihaksia ja vähentää veren virtausta näihin elimiin.
vielä tärkeämpiä ovat kuitenkin sisäiset (sisäiset) hermot, jotka muodostavat hyvin tiheän verkoston, joka on upotettu ruokatorven, mahalaukun, ohutsuolen ja paksusuolen seinämiin. Sisäsyntyiset hermot aktivoituvat toimimaan, kun ruoka venyttää onteloiden seinämiä. Niistä vapautuu monia erilaisia aineita, jotka nopeuttavat tai viivästyttävät ruoan liikkumista ja ruoansulatuselinten tuottamaa mehutuotantoa.