matsmältningssystemet är en serie ihåliga organ förenade i ett långt vridningsrör från munnen till anusen (se Figur 1). Inuti detta rör är ett foder som kallas slemhinnan. I munnen, magen och tunntarmen innehåller slemhinnan små körtlar som producerar juice för att smälta mat.
två fasta organ, levern och bukspottkörteln, producerar matsmältningssaft som når tarmen genom små rör. Dessutom spelar delar av andra organsystem (till exempel nerver och blod) en viktig roll i matsmältningssystemet.
varför är matsmältningen viktig
när vi äter sådana saker som bröd, kött och grönsaker, är de inte i en form som kroppen kan använda som näring. Vår mat och dryck måste ändras till mindre molekyler av näringsämnen innan de kan absorberas i blodet och transporteras till celler i hela kroppen. Digestion är den process genom vilken mat och dryck bryts ner i sina minsta delar så att kroppen kan använda dem för att bygga och närma celler och för att ge energi.
hur smälts mat
Digestion innebär blandning av mat, dess rörelse genom matsmältningskanalen och kemisk nedbrytning av de stora molekylerna av mat till mindre molekyler. Digestion börjar i munnen, när vi tuggar och sväljer, och är klar i tunntarmen. Den kemiska processen varierar något för olika typer av mat.
Copyright 2015 IFFGD
rörelse av mat genom systemet
de stora, ihåliga organen i matsmältningssystemet innehåller muskler som gör att deras väggar kan röra sig. Rörelsen av organväggar kan driva mat och vätska och kan blanda innehållet i varje organ.
typisk rörelse i matstrupen, magen och tarmen kallas peristaltik. Åtgärden av peristaltik ser ut som en havsvåg som rör sig genom muskeln.
organets muskel producerar en förträngning och driver sedan den avsmalnade delen långsamt ner organets längd. Dessa vågor av förminskning trycker maten och vätskan framför dem genom varje ihåligt organ.
den första stora muskelrörelsen inträffar när mat eller vätska sväljs. Även om vi kan börja svälja genom val, när svalan börjar, blir den ofrivillig och fortsätter under nervernas kontroll.
matstrupen är det organ i vilket den sväljda maten skjuts. Den förbinder halsen ovanför med magen nedan. Vid korsningen av matstrupen och magen finns en ringliknande ventil som stänger passagen mellan de två organen. Men när maten närmar sig den slutna ringen slappnar de omgivande musklerna av och låter maten passera.
maten kommer sedan in i magen, som har tre mekaniska uppgifter att göra. Först måste magen lagra den sväljda maten och vätskan. Detta kräver att muskeln i den övre delen av magen slappnar av och accepterar stora volymer av svalnat material.
det andra jobbet är att blanda upp mat, vätska och matsmältningsjuice som produceras av magen. Den nedre delen av magen blandar dessa material genom sin muskelverkan. (Blandningen kallas chyme.)
den tredje uppgiften i magen är att tömma innehållet långsamt i tunntarmen.
flera faktorer påverkar tömningen av magen, inklusive livsmedlets natur (främst dess fett-och proteininnehåll) och graden av muskelverkan i tömningsmagen och nästa organ för att ta emot innehållet (tunntarmen).
när maten smälts i tunntarmen och löses upp i juicerna från bukspottkörteln, levern och tarmen blandas innehållet i tarmen och skjuts framåt för att möjliggöra ytterligare matsmältning.
slutligen absorberas alla de smälta näringsämnena genom tarmväggarna. Avfallsprodukterna i denna process inkluderar osmält delar av maten, känd som fiber, och äldre celler som har skjutits från slemhinnan. Dessa material drivs in i tjocktarmen, där de förblir, vanligtvis en dag eller två, tills avföringen utvisas av en tarmrörelse.
tunntarmen/tarmen
blandningen av mat, vätska och matsmältningsjuice (chyme) som passerar ut ur magen, på ett reglerat kontrollerat sätt, går in i tunntarmen/tarmen. Den genomsnittliga totala längden på den normala tunntarmen hos vuxna är cirka 7 meter / 22 fot. Tarmtarmen har 3 segment:
- tolvfingertarmen,
- jejunum och
- ileum.
varje del eller sektion spelar en viktig roll i näringsabsorptionen.
Duodenum – chymen går först in i tolvfingertarmen där den utsätts för sekret som hjälper matsmältningen. Sekretionerna inkluderar gallsalter, enzymer och bikarbonat. Gallsalterna från levern hjälper dig att smälta fetter och fettlösliga vitaminer (Vitamin A, D, E och K). Pankreatiska enzymer hjälper dig att smälta kolhydrater och fetter. Bikarbonat från bukspottkörteln neutraliserar syran från magen.
Jejunum – chymen transiteras sedan vidare ner i den andra eller mellersta delen av tunntarmen, jejunum. Huvudsakligen under den första halvan av jejunum sker majoriteten (cirka 90%) av näringsabsorptionen med proteiner, kolhydrater, vitaminer och mineraler.
Ileum – ileum är den sista delen av tunntarmen och leder till tjocktarmen eller tjocktarmen. Ileum absorberar huvudsakligen vatten, gallsalter och vitamin B12.
ileokalventilen är en envägsventil belägen mellan ileum och cecum, som är den första delen av tjocktarmen. Denna ventil hjälper till att kontrollera passagen av innehåll i tjocktarmen och ökar kontakttiden för näringsämnen och elektrolyter (väsentliga mineraler) med tunntarmen. Det förhindrar också återflöde (återflöde) från tjocktarmen upp i ileum och hjälper till att minimera rörelsen av bakterier från tjocktarmen upp i tunntarmen.
tjocktarmen/tarmen eller tjocktarmen
den primära funktionen i tjocktarmen eller tjocktarmen är att absorbera vätskor och elektrolyter, särskilt natrium och kalium, och att omvandla återstående luminalinnehåll till mer fast avföring.
kolon absorberar i genomsnitt 1-1, 5 liter (cirka 1-1, 5 liter) vätska varje dag och har kapacitet att anpassa sin vätskeabsorption till så mycket som 5 liter/liter per dag om det behövs.
en annan funktion i tjocktarmen är att bryta ner (jäsa) kostfiber för att producera kortkedjiga fettsyror – ämnen som kan absorberas och ge extra näring.
den första delen av tjocktarmen, cecum, är formad som en påse och är lagringsområdet för innehållet som kommer från ileum. Den andra delen är den stigande tjocktarmen, där vätskor absorberas och där viss avföringsbildning börjar.
produktion av matsmältningssaft
körtlarna som verkar först finns i munnen – spottkörtlarna. Saliv som produceras av dessa körtlar innehåller ett enzym som börjar smälta stärkelsen från mat till mindre molekyler.
nästa uppsättning matsmältningskörtlar finns i magslemhinnan. De producerar magsyra och ett enzym som smälter protein. Ett av de olösta pusselarna i matsmältningssystemet är varför magsyrajuice inte löser upp magen i magen. I de flesta människor kan magslemhinnan motstå saften, även om mat och andra vävnader i kroppen inte kan.
när magen tömmer mat-och juiceblandningen i tunntarmen blandas juicerna från två andra matsmältningsorgan med maten för att fortsätta processen med matsmältningen.
ett av dessa organ är bukspottkörteln. Det producerar en juice som innehåller ett brett utbud av enzymer för att bryta ner kolhydrat, fett och protein i maten. Andra enzymer som är aktiva i processen kommer från körtlar i tarmväggen eller till och med en del av den väggen.
levern producerar ännu en matsmältningsjuice – gall. Gallan lagras mellan måltiderna i gallblåsan. Vid måltiderna pressas den ut ur gallblåsan i gallgångarna för att nå tarmen och blandas med fettet i maten.
gallsyrorna löser upp fettet i tarmens vattniga innehåll, ungefär som tvättmedel som löser upp fett från en stekpanna. Efter att fettet är upplöst smälts det av enzymer från bukspottkörteln och tarmens foder.
Absorption och Transport av näringsämnen
digererade molekyler av mat, liksom vatten och mineraler från kosten, absorberas från kaviteten i övre tunntarmen. De flesta absorberade material passerar slemhinnan i blodet och transporteras i blodomloppet till andra delar av kroppen för lagring eller ytterligare kemisk förändring. Som redan nämnts varierar denna del av processen med olika typer av näringsämnen.
kolhydrater
det rekommenderas att cirka 55 till 60 procent av de totala dagliga kalorierna kommer från kolhydrater. Några av våra vanligaste livsmedel innehåller mestadels kolhydrater. Exempel är bröd, potatis, baljväxter, ris, spaghetti, frukt och grönsaker. Många av dessa livsmedel innehåller både stärkelse och fiber.
de smältbara kolhydraterna bryts upp i enklare molekyler av enzymer i saliven, i juice som produceras av bukspottkörteln och i tunntarmen.
stärkelse smälts i två steg: först bryter ett enzym i saliv och bukspottskörteljuice stärkelsen i molekyler som kallas maltos; sedan delar ett enzym i tunntarmen (Maltas) maltosen i glukosmolekyler som kan absorberas i blodet.
glukos transporteras genom blodomloppet till levern, där den lagras eller används för att ge energi för kroppens arbete.
bordsocker är ett annat kolhydrat som måste smälta för att vara användbart. Ett enzym i tunntarmen smälter bordsocker i glukos och fruktos, som var och en kan absorberas från tarmhålan i blodet. Mjölk innehåller ännu en typ av socker, laktos, som ändras till absorberbara molekyler av ett enzym som kallas laktas, som också finns i tarmfodret.
Protein
livsmedel som kött, ägg och bönor består av jättemolekyler av protein som måste smälta av enzymer innan de kan användas för att bygga och reparera kroppsvävnader. Ett enzym i magsaften börjar matsmältningen av svalnat protein.
ytterligare matsmältning av proteinet avslutas i tunntarmen. Här utför flera enzymer från bukspottskörteljuice och tarmens foder nedbrytningen av enorma proteinmolekyler i små molekyler som kallas aminosyror. Dessa små molekyler kan absorberas från tunntarmen i blodet och sedan transporteras till alla delar av kroppen för att bygga väggarna och andra delar av celler.
fetter
fettmolekyler är en rik energikälla för kroppen. Det första steget i matsmältningen av ett fett som smör är att lösa upp det i det vattniga innehållet i tarmhålan.
gallsyrorna som produceras i levern fungerar som naturliga tvättmedel för att lösa upp fett i vatten och låta enzymerna bryta de stora fettmolekylerna i mindre molekyler, varav några är fettsyror och kolesterol. Gallsyrorna kombineras med fettsyrorna och kolesterolet och hjälper dessa molekyler att röra sig in i slemhinnans celler.
i dessa celler bildas de små molekylerna tillbaka till stora molekyler, varav de flesta passerar in i kärl (kallas lymfatika) nära tarmen. Dessa små kärl bär det reformerade fettet till bröstets vener, och blodet bär fettet till lagringsdepåer i olika delar av kroppen.
vitaminer
en annan viktig del av vår mat som absorberas från tunntarmen är den klass av kemikalier som vi kallar vitaminer. De två olika typerna av vitaminer klassificeras av vätskan i vilken de kan lösas: vattenlösliga vitaminer (alla B-vitaminer och vitamin C) och fettlösliga vitaminer (vitaminerna A, D, E och K).
vatten och salt. Det mesta av materialet som absorberas från tunntarmshålan är vatten i vilket salt är upplöst. Saltet och vattnet kommer från maten och vätskan vi sväljer och juicerna som utsöndras av de många matsmältningskörtlarna.
hur kontrolleras matsmältningsprocessen?
Hormonregulatorer
en fascinerande egenskap hos matsmältningssystemet är att den innehåller sina egna regulatorer. De viktigaste hormonerna som styr matsmältningssystemets funktioner produceras och frigörs av celler i slemhinnan i magen och tunntarmen.
dessa hormoner släpps ut i blodet i matsmältningskanalen, reser tillbaka till hjärtat och genom artärerna och återvänder till matsmältningssystemet, där de stimulerar matsmältningssaft och orsakar organrörelse.
hormonerna som kontrollerar matsmältningen är gastrin, sekretin och cholecystokinin (CCK):
- Gastrin får magen att producera en syra för att lösa upp och smälta vissa livsmedel. Det är också nödvändigt för normal tillväxt av slemhinnan i magen, tunntarmen och tjocktarmen.
- Secretin får bukspottkörteln att skicka ut en matsmältningsjuice som är rik på bikarbonat. Det stimulerar magen att producera pepsin, ett enzym som smälter protein, och det stimulerar också levern att producera galla.
- CCK får bukspottkörteln att växa och producera enzymerna i bukspottskörteljuice, och det får gallblåsan att tömma.
ytterligare hormoner i matsmältningssystemet reglerar aptiten:
- Ghrelin produceras i magen och övre tarmen i frånvaro av mat i matsmältningssystemet och stimulerar aptiten.
- peptid YY produceras i mag-tarmkanalen som svar på en måltid i systemet och hämmar aptiten.
båda dessa hormoner arbetar på hjärnan för att hjälpa till att reglera intaget av mat för energi.
Nervregulatorer
två typer av nerver hjälper till att kontrollera matsmältningssystemet – yttre och inre nerver.
extrinsiska (yttre) nerver kommer till matsmältningsorganen från den omedvetna delen av hjärnan eller från ryggmärgen. De släpper ut en kemikalie som kallas acetylkolin och en annan som kallas adrenalin. Acetylkolin orsakar muskeln i matsmältningsorganen att klämma med mer kraft och öka ”push” av mat och juice genom matsmältningskanalen. Acetylkolin får också magen och bukspottkörteln att producera mer matsmältningsjuice. Adrenalin slappnar av musklerna i magen och tarmen och minskar blodflödet till dessa organ.
ännu viktigare är dock de inre (inre) nerverna, som utgör ett mycket tätt nätverk inbäddat i matstrupen, magen, tunntarmen och tjocktarmen. De inneboende nerverna utlöses för att agera när väggarna i de ihåliga organen sträcker sig av mat. De släpper ut många olika ämnen som påskyndar eller fördröjer rörelsen av mat och produktion av juice i matsmältningsorganen.