Pencernaan: Bagaimana makanan dipecah
Untuk terus hidup, kita perlu mengambil nutrien dari makanan yang kita makan. Ini dicapai dengan pencernaan, proses rumit yang berlaku di usus kita.
Walaupun makanan mengandungi semua nutrien yang kita perlukan untuk kesihatan yang baik, makanan itu terkurung dalam sebatian besar dan kompleks. Agar mereka dapat digunakan oleh tubuh, mereka mesti dipecah menjadi bahagian yang lebih kecil dengan proses pencernaan.
Dalam artikel ini, kami menerangkan bagaimana makanan diubah menjadi asas kehidupan dan, tentu saja, kotoran.
Apa itu pencernaan?
Ringkasnya, pencernaan melibatkan pemecahan molekul makanan besar menjadi molekul larut dalam air yang dapat disalurkan ke dalam darah dan diangkut ke organ tubuh.
Contohnya, karbohidrat dipecah menjadi glukosa, protein menjadi asid amino, dan lemak menjadi asid lemak dan gliserol.
Sistem pencernaan melibatkan organ "berongga" dan organ "padat".
Makanan bergerak melalui organ berongga - mulut, esofagus, perut, usus kecil, usus besar, dan dubur.
Organ padat - pankreas, hati, dan pundi hempedu - menambah pelbagai produk ke dalam campuran.
Selain dari organ padat dan berongga, sistem saraf dan peredaran darah juga penting dalam pencernaan, begitu juga dengan bakteria yang hidup di usus.
Pencernaan sering dibahagikan kepada dua jenis:
- Pencernaan mekanikal - makanan secara fizikal dipecah menjadi bahagian yang lebih kecil. Contohnya, dengan mengunyah.
- Pencernaan kimia - makanan dipecah oleh asid dan enzim ke dalam unit asasnya.
Perjalanan pencernaan
Pada manusia, saluran gastrointestinal (juga disebut saluran makanan) panjangnya sekitar 8 meter. Seorang penulis menggambarkannya sebagai "jalan air paling penting dan paling tidak indah di Bumi." Di bawah ini, kami menerangkan perjalanan makanan:
Mulut
Pencernaan bermula walaupun makanan memasuki mulut. Bau, atau bahkan pemikiran makanan, memulakan pengeluaran air liur oleh kelenjar air liur. Setelah makanan berada di dalam mulut, makanan itu dibasahi oleh air liur, dan gigi dan lidah memulakan proses pencernaan mekanikal.
Air liur mengandungi enzim yang disebut air liur amilase, yang memecah kanji. Air liur juga mengandungi lendir yang membantu melancarkan perjalanan makanan melalui sistem pencernaan.
Setelah pengunyahan (pengunyahan) dan pencernaan amilase selesai, makanan akan menjadi gumpalan bulat kecil, yang dikenal sebagai bolus. Setelah menelan, bolus memasuki kerongkongan dan dipindahkan ke perut melalui proses yang disebut peristalsis.
Peristalsis
Peristalsis adalah penguncupan otot licin yang perlahan di sekitar paip sistem pencernaan. Gelombang kontraksi perlahan mengalir di sepanjang usus, mendorong bolus ke arah yang betul - jauh dari mulut dan ke arah dubur.
Perut
Bolus memasuki perut melalui injap otot di bahagian atas yang disebut sfinkter jantung. Spinkter ini mengawal berapa banyak makanan memasuki perut dan kapan.
Perut mengandungi jus gastrik, yang kebanyakannya mengandungi:
- Asid hidroklorik - asid yang cukup kuat untuk melarutkan pisau cukur.
- Pepsin - enzim yang memecah protein.
Kedua-dua bahan kimia ini berpotensi membahayakan lapisan perut, sehingga menghasilkan lapisan berlendir untuk melindungi dirinya dari kerosakan.
Di perut, peristalsis berterusan, yang membantu mencampurkan makanan dengan jus gastrik. Tidak banyak sebatian yang diserap ke dalam darah dari perut; pengecualian untuk ini termasuk air, alkohol, dan ubat anti-radang bukan steroid (NSAID).
Setelah 1-2 jam di perut, makanannya adalah pasta pekat, disebut sebagai chyme. Ia meninggalkan perut melalui sfinkter pilorik di bahagian bawah perut.
Usus kecil
Duodenum adalah bahagian pertama usus kecil. Di sini, chyme bercampur dengan enzim dari pankreas, hempedu dari hati, dan jus usus:
Hempedu - dihasilkan oleh hati, ia membantu memecahkan lemak dan disimpan di pundi hempedu.
Jus pankreas - mengandungi koktail enzim, termasuk trypsinogen, elastase, dan amylase.
Jus usus - cecair ini mengaktifkan sebilangan enzim dalam jus pankreas. Ia juga mengandungi enzim, lendir, dan hormon lain.
Makanan meneruskan perjalanan melalui bahagian usus kecil yang tersisa - jejunum dan ileum - dicerna sedikit demi sedikit. Setelah dipecah sepenuhnya, ia diserap ke dalam darah.
Pada manusia, sebahagian besar nutrien diserap dalam usus kecil.
Unjuran seperti jari kecil yang disebut villi keluar dari dinding duodenum dan meningkatkan luas permukaannya. Villi memaksimumkan jumlah nutrien yang dapat diserap. Luas permukaan semakin meningkat oleh mikrovili, yang merupakan unjuran yang lebih kecil yang berasal dari sel-sel epitel usus (lapisan).
Usus besar
Juga disebut usus besar dan usus besar, usus besar panjangnya 1.5 meter (5 kaki). Walaupun lebih pendek daripada usus kecil, diameternya lebih tebal.
Di usus besar, air dan mineral diserap ke dalam darah.
Makanan bergerak ke kawasan ini jauh lebih lambat untuk memungkinkan penapaian oleh bakteria usus.
Usus besar menyerap sebarang produk yang dihasilkan oleh aktiviti bakteria, seperti vitamin K, vitamin B12, tiamin, dan riboflavin.
Usus besar dibahagikan kepada beberapa bahagian:
Kolon menaik - ini termasuk cecum (kantung yang bergabung ke ileum) dan lampiran (kantung kecil yang lain. Fungsinya tidak jelas, tetapi mungkin berperanan dalam menjaga bakteria usus).
Kolon melintang - bahagian ini melintasi perut.
Kolon menurun - bahagian ini mempunyai populasi bakteria usus yang padat dan digunakan untuk menyimpan najis.
Kolon sigmoid (berbentuk S) - mempunyai dinding otot yang membantu mendorong najis ke dalam rektum.
Rektum
Sebarang sisa yang tidak dapat digunakan tubuh dipindahkan ke rektum dan dikeluarkan melalui dubur semasa buang air besar. Ini mungkin berlaku berkali-kali dalam satu hari, atau sekali setiap beberapa hari.
Reseptor regangan di dinding rektum mengesan ketika ruang penuh dan merangsang keinginan untuk membuang air besar. Sekiranya buang air besar ditangguhkan, tinja boleh dipindahkan kembali ke usus besar di mana air diserap kembali ke dalam badan. Sekiranya buang air besar ditangguhkan untuk jangka masa yang panjang, lebih banyak air dikeluarkan, najis menjadi keras, dan individu itu mungkin mengalami sembelit.
Bagaimana nutrien dipecah
Komponen diet yang berbeza dipecah dalam pelbagai cara:
Protein - dicerna oleh tiga enzim yang disebut pepsin (di perut), trypsin, dan chymotrypsin (di duodenum, yang dirembes oleh pankreas).
Lipase lemak - bahasa memulakan pencernaan lemak di mulut. Walau bagaimanapun, kebanyakan lemak dipecah di usus kecil oleh lipase pankreas. Bile juga membantu dalam proses memecah lemak.
Karbohidrat - air liur dan amilase pankreas memecah kanji kepada unit glukosa individu. Laktase memecah laktosa, gula dalam susu. Sukrase memecah sukrosa (gula meja atau gula tebu).
DNA dan RNA - dipecah oleh deoxyribonuclease (DNase) dan ribonuclease (RNase) yang dihasilkan oleh pankreas.
Pencernaan yang tidak merosakkan
Molekul-molekul kompleks yang mustahak pasti akan hancur jika dicampurkan dengan jus pencernaan di dalam perut.
Sebagai contoh, vitamin B12 sangat sensitif terhadap asid dan, jika dipecah menjadi bahagiannya, ia tidak dapat memenuhi peranannya dalam tubuh.
Dalam kes ini, pencernaan tidak merosakkan berlaku. Untuk vitamin B12, bahan kimia dalam air liur yang disebut haptocorrin mengikat dan melindungi molekul.
Di duodenum, ikatan terbelah, dan B12 melekat pada faktor intrinsik. Kemudian, setelah berada di ileum, reseptor khas membawa dua molekul terikat ke dalam darah.
Kawalan pencernaan hormon
Pencernaan adalah proses yang kompleks yang memerlukan organ yang berlainan untuk bergerak pada waktu yang tepat. Contohnya, enzim yang betul perlu disalurkan ke tempat yang tepat pada waktu yang tepat dan dalam jumlah yang tepat. Untuk membantu mengatur sistem ini, pelbagai hormon terlibat, termasuk:
Gastrin - dilepaskan di dalam perut, hormon ini merangsang pengeluaran asid hidroklorik dan pepsinogen (bentuk pepsin yang tidak aktif). Gastrin dihasilkan sebagai tindak balas kepada kedatangan makanan di dalam perut. Tahap pH asid mengurangkan tahap gastrin.
Secretin - merangsang rembesan bikarbonat untuk meneutralkan asid dalam duodenum.
Cholecystokinin (CCK) - juga terdapat di duodenum, hormon ini merangsang pankreas untuk melepaskan enzim dan pundi hempedu untuk melepaskan hempedu.
Peptida perencatan gastrik - mengurangkan pengaliran perut dan mengurangkan kelajuan makanan yang dikeluarkan dari perut. Ia juga mencetuskan rembesan insulin.
Motilin - merangsang pengeluaran pepsin dan mempercepat peristalsis.
Apa itu kotoran?
Bergantung pada individu dan jenis makanan yang mereka makan, pencernaan - dari mulut ke bilik mandi - memerlukan masa 24-72 jam.
Kotoran atau najis adalah sisa makanan yang tidak dapat diserap oleh usus kecil yang telah busuk oleh bakteria dalam usus besar. Ia mengandungi bakteria, dan sejumlah kecil produk sisa metabolik, seperti hempedu dan bilirubin (dari pemecahan darah).
Kotoran boleh berbeza-beza warnanya (baca lebih lanjut mengenai maksud pelbagai warna najis di sini) dan boleh menjadi konsistensi yang berbeza, dari berair hingga padat.
Secara ringkas
Pencernaan sama kompleksnya dengan perkara penting. Untuk memindahkan makanan ke dalam komponen yang berguna melibatkan pelbagai organ dan sistem, pelbagai bahan kimia, dan koordinasi yang mengagumkan. Jalan dari burger ke kotoran adalah jalan yang panjang dan berliku.
