消化器系は、口から肛門まで長いねじれたチューブで接合された一連の中空器官です（図1参照）。 この管の中には粘膜と呼ばれる裏地があります。 口、胃、および小腸では、粘膜には食物を消化するのを助けるためにジュースを産生する小さな腺が含まれています。
肝臓と膵臓の2つの固体器官は、小さな管を通って腸に到達する消化液を生成します。 さらに、他の器官系の一部（例えば、神経および血液）は、消化器系において主要な役割を果たす。
なぜ消化が重要なのか
パンや肉、野菜などを食べるとき、体が栄養として使える形ではありません。 私達の食糧および飲み物は血に吸収され、ボディ中の細胞に運ぶことができる前に栄養素のより小さい分子に変えられなければならない。 消化は、身体がそれらを使用して細胞を構築し、栄養を与え、エネルギーを提供できるように、食べ物や飲み物を最小の部分に分解するプロセスです。
食物はどのように消化されるのか
消化には、食物の混合、消化管を通る動き、食物の大きな分子がより小さな分子に化学的に分解されることが含 消化は、私たちが噛んで飲み込むときに口の中で始まり、小腸で完了します。 化学プロセスは、食品の種類によって多少異なります。
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システムを通る食物の動き
消化器系の大きくて中空の器官には、壁が動くことを可能にする筋肉が含まれています。 臓器壁の動きは、食品や液体を推進することができ、各臓器内の内容物を混合することができます。
食道、胃、腸の典型的な動きは蠕動と呼ばれます。 蠕動の作用は、筋肉を通って動く海の波のように見えます。
臓器の筋肉は狭小化を起こし、狭小化した部分をゆっくりと臓器の長さに押し下げます。 狭小化のこれらの波は、それぞれの中空器官を介してそれらの前に食べ物や流体をプッシュします。
最初の主要な筋肉の動きは、食物または液体が飲み込まれたときに発生します。 私たちは選択によって嚥下を開始することができますが、嚥下が始まると、それは不随意になり、神経の制御下で進行します。
食道は飲み込んだ食べ物を押し込む器官です。 それは上の喉を下の胃と接続します。 食道と胃の接合部には、2つの器官の間の通路を閉じるリング状の弁があります。 しかし、食べ物が閉じたリングに近づくと、周囲の筋肉が弛緩し、食べ物が通過することができます。
食べ物は胃に入り、それには三つの機械的な仕事があります。 まず、胃は飲み込まれた食べ物と液体を保管しなければなりません。 これは、胃の上部の筋肉がリラックスして大量の飲み込まれた物質を受け入れることを必要とする。
第二の仕事は、胃から生成される食物、液体、消化液を混ぜることである。 胃の下部は、その筋肉作用によってこれらの材料を混合する。 （混合物はchymeと呼ばれます。)
胃の第三の仕事は、その内容物をゆっくりと小腸に空にすることです。
食べ物の性質（主に脂肪とタンパク質の含有量）、空になる胃と内容物を受け取る次の器官（小腸）の筋肉作用の程度など、いくつかの要因が胃の空に影
食品は小腸で消化され、膵臓、肝臓、腸からのジュースに溶解すると、腸の内容物が混合され、さらに消化できるように前方に押し出されます。
最後に、消化された栄養素はすべて腸壁を通して吸収されます。 このプロセスの廃棄物には、繊維として知られている食物の未消化部分、および粘膜から流された古い細胞が含まれる。 これらの材料は、糞便が腸の動きによって排出されるまで、通常は一日か二日の間、彼らが残っている結腸に推進されています。
小腸/腸
胃の外を通過する食品、液体、および消化液（chyme）の混合物は、規制された制御された方法で小腸/腸に入ります。 成人の正常な小腸の平均全長は約7メートル/22フィートです。 小腸には3つのセグメントがあります:
- ることができる。
- は十二指腸、
- は空腸、
- は回腸である。
各部分またはセクションは、栄養素の吸収に重要な役割を果たします。
十二指腸–ライムは最初に十二指腸に入り、そこで消化を助ける分泌物に曝されます。 分泌物には、胆汁塩、酵素、および重炭酸塩が含まれる。 肝臓からの胆汁塩は、脂肪および脂溶性ビタミン（ビタミンA、D、E、およびK）を消化するのに役立ちます。 膵臓の酵素は炭水化物と脂肪を消化するのに役立ちます。 膵臓からの重炭酸塩は、胃からの酸を中和する。
空腸–腸はさらに小腸の第二または中央部、空腸に通過します。 主に空腸の前半では、栄養吸収の大部分（約90％）は、タンパク質、炭水化物、ビタミン、およびミネラルを含む。
回腸–回腸は小腸の最後の部分であり、大腸または結腸につながる。 回腸は主に水、胆汁塩、およびビタミンB12を吸収します。
回盲弁は、回腸と盲腸の間に位置する一方向弁であり、結腸の最初の部分である。 このバルブは、結腸への内容物の通過を制御するのに役立ち、栄養素および電解質（必須ミネラル）と小腸との接触時間を増加させる。 また、結腸から回腸への逆流（逆流）を防止し、大腸から小腸への細菌の移動を最小限に抑えるのに役立ちます。
大腸/腸、または結腸
大腸または結腸の主な機能は、体液および電解質、特にナトリウムおよびカリウムを吸収し、残りの管腔内容物をより強固な便に変換することである。
結腸は毎日平均1-1.5リットル（約1-1.5クォート）の液体を吸収し、必要に応じてその液体吸収を一日あたり5リットル/クォートに適応させる能力を有する。
結腸のもう一つの機能は、食物繊維を分解（発酵）して短鎖脂肪酸を生成することであり、吸収されて栄養を提供することができる物質である。
結腸の最初の部分である盲腸は袋のような形をしており、回腸から到着する内容物の保管領域です。 第二の部分は、流体が吸収され、いくつかの便の形成が始まる上行結腸である。
消化液の生産
最初に作用する腺は口の中にあり、唾液腺です。 これらの腺によって産生される唾液には、食物からのデンプンをより小さな分子に消化し始める酵素が含まれています。
次の消化腺は胃の内層にある。 彼らは胃酸とタンパク質を消化する酵素を生成します。 消化器系の未解決のパズルの1つは、なぜ胃の酸汁が胃自体の組織を溶解しないのかということです。 ほとんどの人では、胃粘膜はジュースに抵抗することができますが、食物や体の他の組織はできません。
胃が食物とジュースの混合物を小腸に空にした後、他の二つの消化器官のジュースが食物と混合して消化のプロセスを継続する。
これらの臓器の1つが膵臓です。 それは食糧の炭水化物、脂肪および蛋白質を破壊するために多数の酵素を含んでいるジュースを作り出します。 このプロセスで活性である他の酵素は、腸の壁またはその壁の一部の腺から来る。
肝臓はさらに別の消化液–胆汁を産生する。 胆汁は、胆嚢内の食事の間に保存されています。 食事時には、胆嚢から胆管に押し出されて腸に到達し、食物中の脂肪と混合します。
胆汁酸は、フライパンからのグリースを溶解する洗剤のように、脂肪を腸の水っぽい内容物に溶解する。 脂肪が溶解した後、それは膵臓および腸の内層からの酵素によって消化される。
栄養素の吸収と輸送
消化された食物分子、ならびに食事からの水およびミネラルは、上部小腸の腔から吸収される。 ほとんどの吸収された材料は血に粘膜を交差させ、貯蔵かそれ以上の化学変化のための体の他の部分に血流で運ばれます。 すでに述べたように、プロセスのこの部分は、栄養素の種類によって異なります。
炭水化物
毎日の総カロリーの約55-60％が炭水化物からのものであることが推奨されます。 私たちの最も一般的な食品のいくつかは、主に炭水化物が含まれています。 例としては、パン、ジャガイモ、豆類、米、スパゲッティ、果物、野菜などがあります。 これらの食品の多くは、澱粉と繊維の両方を含んでいます。
消化可能な炭水化物は、唾液中、膵臓によって産生されるジュース中、および小腸の内層中の酵素によって、より単純な分子に分解される。
デンプンは二つのステップで消化されます：まず、唾液と膵液の酵素がデンプンをマルトースと呼ばれる分子に分割し、次に小腸の裏地の酵素（マルターゼ）がマルトースをグルコース分子に分割し、血液に吸収することができます。
グルコースは血流を通って肝臓に運ばれ、そこで貯蔵されるか、身体の働きのためのエネルギーを提供するために使用されます。
表砂糖は、有用であるために消化されなければならない別の炭水化物です。 小腸の内層の酵素は、糖をグルコースおよびフルクトースに消化し、それぞれが腸腔から血液中に吸収することができる。 ミルクはまた腸のライニングで見つけられるlactaseと呼出される酵素によって吸収性の分子に変わる更に別のタイプの砂糖、ラクトースを含んでいます。
タンパク質
肉、卵、豆などの食品は、体組織を構築し修復するために使用する前に酵素によって消化されなければならない巨大なタンパク質分子で構成されています。 胃のジュース中の酵素は、飲み込まれたタンパク質の消化を開始する。
タンパク質のさらなる消化は小腸で完了する。 ここでは、膵液および腸の内層からのいくつかの酵素が、巨大なタンパク質分子をアミノ酸と呼ばれる小さな分子に分解する。 これらの小分子は、小腸の中空から血液中に吸収され、身体のすべての部分に運ばれて壁や細胞の他の部分を構築することができます。
脂肪
脂肪分子は体の豊かなエネルギー源です。 バターのような脂肪の消化の最初のステップは、それを腸腔の水分含有量に溶解することです。
肝臓で産生される胆汁酸は、脂肪を水に溶解させ、酵素が大きな脂肪分子をより小さな分子に分解することを可能にする天然洗剤として作用し、その中には脂肪酸やコレステロールなどがある。 胆汁酸は脂肪酸およびコレステロールと結合し、これらの分子が粘膜の細胞に移動するのを助ける。
これらの細胞では、小分子は大きな分子に戻って形成され、その大部分は腸の近くの血管（リンパ管と呼ばれる）に入ります。 これらの小さい容器は箱の静脈に改良された脂肪を運び、血はボディの異なった部分の貯蔵の貯蔵所に脂肪を運びます。
ビタミン
小腸から吸収される私たちの食べ物のもう一つの重要な部分は、私たちがビタミンと呼ぶ化学物質のクラスです。 水溶性ビタミン（すべてのビタミンB群とビタミンC）と脂溶性ビタミン（ビタミンA、D、E、およびK）：ビタミンの二つの異なるタイプは、それらが溶解す
水と塩。 小腸の空洞から吸収される物質の大部分は、塩が溶解する水である。 塩および水は私達が飲み込む液体および多くの消化が良い腺によって分泌するジュースおよび食糧から来る。
消化プロセスはどのように制御されていますか？
ホルモン調節剤
消化器系の魅力的な特徴は、それ自身の調節剤が含まれていることです。 消化器系の機能を制御する主要なホルモンは、胃および小腸の粘膜の細胞によって産生され、放出される。
これらのホルモンは消化管の血液中に放出され、心臓や動脈を通って戻り、消化器系に戻り、そこで消化液を刺激し、臓器の動きを引き起こします。
消化を制御するホルモンは、ガストリン、セクレチン、コレシストキニン（CCK):
- ガストリンは、いくつかの食品を溶解し、消化するための酸を生成するために胃を引き起こします。 また、胃、小腸、および結腸の内層の正常な成長にも必要である。
- セクレチンは、膵臓に重炭酸塩が豊富な消化液を送ります。 それはペプシン、タンパク質を消化する酵素を生成するために胃を刺激し、それはまた、胆汁を生成するために肝臓を刺激します。
- CCKは膵臓を成長させ、膵液の酵素を産生し、胆嚢を空にします。
消化器系の追加ホルモンが食欲を調節する:
- グレリンは、消化器系に食物がない場合に胃および上部腸で産生され、食欲を刺激する。
- ペプチドYYは、システム内の食事に応答して消化管で産生され、食欲を阻害する。
これらのホルモンは両方とも、エネルギーのための食物摂取を調節するのを助けるために脳に働きます。
神経調節
2種類の神経が消化器系の作用を制御するのに役立ちます–外因性神経と内因性神経。
外因性（外部）神経は、脳の無意識の部分または脊髄から消化器官に来ます。 彼らはアセチルコリンと呼ばれる化学物質とアドレナリンと呼ばれる別のを放出します。 アセチルコリンは、消化器官の筋肉をより多くの力で圧迫し、消化管を通って食物とジュースの”押し込み”を増加させる。 アセチルコリンはまた、より多くの消化液を生成するために、胃や膵臓を引き起こします。 アドレナリンは、胃や腸の筋肉を弛緩させ、これらの器官への血液の流れを減少させます。
さらに重要なのは、食道、胃、小腸、結腸の壁に埋め込まれた非常に密なネットワークを構成する内因性（内部）神経です。 内因性神経は、中空器官の壁が食物によって引き伸ばされたときに作用するように誘発される。 彼らは、消化器官による食物の動きやジュースの生産をスピードアップまたは遅延させる多くの異なる物質を放出します。