ระบบย่อยอาหาร

ระบบย่อยอาหาร

 

ความสำคัญของการย่อยอาหาร

อาหารที่สิ่งมีชีวิตบริโภคเข้าไป  ไม่ว่าจะเป็นชนิดใดก็ตาม จะนำเข้าสู่เซลล์ได้ก็ต่อเมื่ออยู่ในรูปของสารอาหารที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก คือ กรดอะมิโน  น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว กลีเซอรอล และกรดไขมัน  นั่นก็คือ  อาหาร โมเลกุลใหญ่ที่สิ่งมีชีวิตรับประทานเข้าไป  จำเป็นต้องแปรสภาพให้มีขนาดเล็กลง  การแปรสภาพของอาหารดังกล่าวเกิดจากปฏิกิริยาเคมีที่อาศัยการทำงานของเอนไซม์ย่อยอาหาร โดยทั่วไปเรียกว่า  น้ำย่อย จากนั้นโมเลกุลของสารอาหารจะถูกดูดซึมเข้าสู่เซลล์ กระบวนการแปรสภาพอาหารที่มีโมเลกุลใหญ่ให้มีโมเลกุลเล็กลง เรียกว่า  การย่อยอาหาร (Digestion)
ระบบย่อยอาหาร (Digestive System)

ระบบย่อยอาหารมีหน้าที่ย่อยอาหารให้ละเอียด  แล้วดูดซึมผ่านเข้าสู่กระแสเลือดเพื่อไปเลี้ยงส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย
การย่อยอาหาร (Digestion)  หมายถึง  กระบวนการสลายอนุภาคอาหารให้มีขนาดเล็กสุด จนสามารถดูดซึมเข้าไปในเซลล์ได้
เมื่อมนุษย์รับประทานอาหารเข้าสู่ร่างกาย จะผ่านระบบต่าง ๆ ดังนี้

1. ปาก
2. หลอดอาหาร
3. กระเพาะอาหาร
4. ลำไส้เล็ก
5. ลำไส้ใหญ่
6. ของเสียออกทางทวารหนัก

ขั้นตอนการย่อยอาหาร
การย่อยอาหารมี 2 ขั้นตอน

1. การย่อยเชิงกล (Mechanical  digestion) เป็นกระบวนการทำให้อาหารมีขนาดเล็กลง เพื่อสะดวกต่อการเคลื่อนที่และการเกิดปฏิกิริยาเคมีต่อไป โดยการบดเคี้ยว รวมทั้งการบีบตัวของทางเดินอาหาร ยังไม่สามารถทำให้อาหารมีขนาดเล็กสุด  จึงไม่สามารถดูดซึมเข้าเซลล์ได้
2. การย่อยทางเคมี (Chemical  digestion)  เป็นการย่อยอาหารให้มีขนาดเล็กที่สุด  โดยการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่าง อาหาร กับ น้ำ โดยตรง และจะใช้เอนไซม์หรือน้ำย่อยเข้าเร่งปฏิกิริยา

ผลจากการย่อยทางเคมีเมื่อถึงจุดสุดท้าย จะได้สารโมเลกุลเล็กที่สุดที่สามารถดูดซึมเข้าสู่เซลล์ได้  ซึ่งอาหารที่ต้องมีการย่อย ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต โปรตีนและไขมัน ส่วนเกลือแร่ และวิตามินจะดูดซึมเข้าสู่ร่างกายได้โดยตรง

อวัยวะที่ช่วยย่อยอาหาร

1. ต่อมน้ำลาย (Salivary  Gland)  ผลิตน้ำย่อยอะไมเลส (Amylase) หรือไทยาลิน (Ptyalin) ย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาลมอลโทส
2. กระเพาะอาหาร (Stomach) ผลิต น้ำย่อยเพปซิน ย่อยโปรตีนให้เป็นโปรตีนสายสั้น (เพปไทด์) และ น้ำย่อยเรนนิน  ย่อยโปรตีนในนมให้เป็นโปรตีนเป็นลิ่ม ๆ
3. ลำไส้เล็ก (Small  Intestine)  ผลิต  น้ำย่อยมอลเทส ย่อยน้ำตาลมอลโทสให้กลายเป็นน้ำตาลกลูโคส น้ำย่อยซูเครส ย่อยน้ำตาลซูโครสให้เป็นน้ำตาลกลูโคสและน้ำตาลฟรักโทส น้ำย่อยแลกเทส ย่อยน้ำตาลแลกโทสให้เป็นน้ำตาลกลูโคสและน้ำตาลกาแลกโตส น้ำย่อยอะมิโนเพปทิเดส  ย่อยโปรตีนสายสั้นให้เป็นกรดอะมิโน
4. ตับ  (Liver) ผลิตน้ำดี ย่อยไขมันให้เป็นไขมันแตกตัวเป็นเม็ดเล็ก ๆ

5. ตับอ่อน (Pancreas) ผลิตน้ำย่อยลิเพส  ย่อยไขมันแตกตัวให้เป็นกรดไขมันและกลีเซอรอล น้ำย่อยทริปซิน ย่อยโปรตีนให้เป็นพอลิเพปไทด์และไดเพปไทด์ น้ำย่อยคาร์บอกซิเพปพิเดส ย่อยเพปไทด์ให้เป็ฯกรดอะมิโน น้ำย่อยอะไมเลส ย่อยเช่นเดียวกับน้ำย่อยอะไมเลสในปาก

ต่อมน้ำลาย

ต่อมน้ำลาย (Silvary Gland) เป็นต่อมมีท่อ  ทำหน้าที่ผลิตน้ำลาย (Saliva) ต่อมน้ำลายของคนมีอยู่ 3 คู่ คือ                 
1.  ต่อมน้ำลายใต้ลิ้น (Sublingual  Gland) 1 คู่
2.  ต่อมน้ำลายใต้ขากรรไกรล่าง (Submandibulary Gland) 1 คู่
3.  ต่อมน้ำลายข้างกกหู (Parotid Gland)  1 คู่
            ต่อมน้ำลายทั้ง 3 คู่นี้ ทำหน้าที่สร้างน้ำลายที่มีเอนไซม์อะไมเลส  ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ย่อยสารอาหารจำพวกแป้งเท่านั้น

ความสำคัญของน้ำลาย

1. เป็นตัวหล่อลื่น และทำให้อาหารรวมกันเป็นก้อน เรียกว่า โบลัส (Bolus)
2. ช่วยทำความสะอาดปากและฟัน
3. มีเอนไซม์ช่วยย่อยแป้ง
4. ช่วยทำให้ปุ่มรับรสตอบสนองต่อรสหวาน รสเค็ม รสเปรี้ยว และรสขมได้ดี

การย่อยในปาก

เริ่มต้นจากการเคี้ยวอาหารโดยการทำงานร่วมกันของ ฟัน ลิ้น และแก้ม ซึ่งถือเป็นการย่อยเชิงกล ทำให้อาหารกลายเป็นชิ้นเล็ก ๆ  มีพื้นที่ผิวสัมผัสกับเอนไซม์ได้มากขึ้น ในขณะเดียวกันต่อมน้ำลายก็จะหลั่งน้ำลายออกมาช่วยคลุกเคล้าให้อาหารเป็นก้อนลื่นสะดวกต่อการกลืน  เอนไซม์ในน้ำลาย คือ ไทยาลิน หรืออะไมเลสจะย่อยแป้งในระยะเวลาสั้น ๆ ในขณะที่อยู่ในช่องปากให้กลายเป็นเดกซ์ทริน (Dextrin) ซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีโมเลกุลเล็กกว่าแป้ง แต่ใหญ่กว่าน้ำตาล  และถูกย่อยต่อไปจนเป็นน้ำตาลโมเลกุลคู่   คือ มอลโตส

กระเพาะอาหาร

ประกอบขึ้นด้วยกล้ามเนื้อเรียบที่อัดกันหนามาก  ด้านในมีลักษณะเป็นสันช่วยในการบดอาหารให้มีขนาดเล็กลงอีก  ผนังด้านในสามารถสร้างเอนไซม์เพปซิโนเจน (Pepsinogen) และกรดไฮโดรคลอริกหรือกรดเกลือ (HCI) เพปซิโนเจนจะถูกกรดเกลือเปลี่ยนสภาพให้กลายเป็นเอนไซม์เพปซิน (Pepsin) ซึ่งมีความสามารถในการย่อยโปรตีนให้มีโมเลกุลเล็กลง เรียก่า เพปไทด์ (Peptide)  แต่ยังไม่สามารถดูดซึมได้
การย่อยในกระเพาะอาหาร

อาหารจะถูกคลุกเคล้าอยู่ในกระเพาะด้วยการหดตัว  และคลายตัวของกล้ามเนื้อที่แข็งแรงของกระเพาะ โปรตีนจะถูกย่อยในกระเพาะ โดยน้ำย่อยเพปซิน  ซึ่งย่อยพันธะบางชนิดของเพปไทด์เท่านั้น ดังนั้นโปรตีนที่ถูกเพปซินย่อยส่วนใหญ่จึงเป็นพอลิเพปไทด์ที่สั้นลง  ส่วนเรนนินช่วยเปลี่ยนเคซีน (Casein) ซึ่งเป็นโปรตีนในน้ำนมแล้ว  รวมกับแคลเซียมทำให้มีลักษณะเป็นลิ่ม ๆ จากนั้นจะถูกเพปซินย่อยต่อไป
ในกระเพาะอาหาร น้ำย่อยลิเพสไม่สามารถทำงานได้ เนื่องจากมีสภาพเป็นกรด  โดยปกติอาหารจะอยู่ในกระเพาะอาหารนาน 30 นาทีถึง 3 ชั่วโมง  ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของอาหารนั้น ๆ
กระเพาะอาหารก็มีการดูดซึมอาหารบางชนิดได้ แต่ปริมาณน้อยมาก เช่น น้ำ แร่ธาตุ  น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว กระเพาะอาหารดูดซึมแอลกอฮอล์ได้ดี
อาหารโปรตีน เช่น เนื้อวัว ย่อยยากกว่าเนื้อปลา ในการปรุงอาหารเพื่อให้ย่อยง่าย อาจใช้การหมักหรือใส่สารบางอย่างลงไปในเนื้อสัตว์เหล่านั้น เช่น ยางมะละกอ หรือสับปะรด

ลำไส้เล็ก

เป็นทางเดินอาหารส่วนที่ยาวมาก แบ่งเป็น 3 ส่วน คือ ดูโอดีนัม  เจจูนัม และไอเลียม  ที่ผนังลำไส้เล็กสามารถสร้างน้ำย่อยขึ้นมาได้ ซึ่งมีหลายชนิด นอกจากนั้นที่ลำไส้เล็กส่วนดูโอดีนัม ยังได้รับน้ำย่อยจากตับอ่อน  และน้ำดีมาจากตับ น้ำย่อยจากตับอ่อนมีหลายชนิดที่สามารถย่อยคาร์โบไฮเดรต  โปรตีนและไขมันได้
การย่อยอาหารในลำไส้เล็ก 
1.ย่อยน้ำตาลโมเลกุลคู่ ให้เป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว ดังนี้
-  มอลโทส  โดยเอนไซม์มอลเทส   ได้กลูโคส  2 โมเลกุล
-  ซูโครส โดยเอนไซม์ซูเครส  ได้กลูโคส  และฟรักโทส
-  แลกโทส โดยเอนไซม์แลกเทส ได้กลูโคส และกาแลกโทส

2.   ย่อยสารอาหารโปรตีนต่อจากกระเพาะอาหาร ได้แก่ เพปไทด์โดยเอนไซม์ทริปซินได้กรดอะมิโน ซึ่งเป็นโปรตีนโมเลกุลเดี่ยว
3. ย่อยไขมัน โดยเอนไซม์ ลิเพส จะย่อยไขมันโมเลกุลเล็ก ( emulsified fat ) ให้เป็นไขมันโมเลกุลเดี่ยว ได้แก่ กรดไขมันและกลีเซอรอล

การดูดซึมอาหารในลำไส้เล็ก

การดูดซึมอาหาร หมายถึง ขบวนการที่นำอาหารที่ผ่านการย่อยจนได้เป็นสารโมเลกุลเดี่ยว เช่น กลูโคส กรดอะมิโน กรดไขมัน  กลีเซอรอล  ผ่านผนังทางเดินอาหารเข้าสู่กระแสเลือดเพื่อไปสู่ส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย  ลำไส้เล็ก  เป็นบริเวณที่ดูดซึมอาหารเกือบทั้งหมดเพราะเป็นบริเวณที่มีการย่อยอาหารเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์  และโครงสร้างภายในลำไส้เล็กก็เหมาะแก่การดูดซึม คือ ผนังลำไส้เล็กจะยาวพับไปมา  และมีส่วนยื่นของกลุ่มของเซลล์ที่เรียงตัวเป็นแถวเดียวมีลักษณะคล้ายนิ้วมือ  เรียกว่า วิลลัส (Villus)  เป็นจำนวนมาก  ในแต่ละเซลล์ของวิลลัสยังมีส่วนยื่นของเยื่อหุ้มเซลล์ออกไปอีกมากมาย เรียกว่า ไมโครวิลลัส (Microvillus) ในคน  มีวิลลัสประมาณ 20-40 อันต่อพื้นที่ 1 ตารางมิลลิเมตรหรือประมาณ 5 ล้านอัน  ตลอดผนังลำไส้ทั้งหมด

การดูดซึมในลำไส้ใหญ่

การดูดซึมอาหารที่ย่อยแล้วส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ผนังลำไส้เล็ก ส่วนอาหารที่ไม่ถูกย่อยหรือย่อยไม่ได้ เช่น เซลลูโลส  ก็จะถูกส่งไปยังลำไส้ใหญ่  ส่วนต้นของลำไส้ใหญ่มีไส้เล็ก ๆ ปลายตัน  เรียกว่า  ไส้ติ่ง  ไส้ติ่งของคนไม่ได้ทำหน้าที่อะไรแต่ก็อาจเกิดการอักเสบถึงกับต้องผ่าตัดไส้ติ่งออกไป   ซึ่งอาจเกิดจากการอาหารผ่านช่องเปิดลงไป หรือเส้นเลือดที่ไปเลี้ยงไส้ติ่งเกิดการอุดตัน  อาหารที่เหลือจากการย่อยและดูดซึมแล้วจะผ่านเข้าสู่ลำไส้ใหญ่ ลำไส้ใหญ่มีแบคทีเรียอยู่จำนวนมาก ซึ่งจะใช้ประโยชน์จากกากอาหารนี้ นอกจากนั้นแบคเทีเรียบางชนิดยังสังเคราะห์ วิตามินบางชนิด  เช่น วิตามินเค  วิตามินบี 12  เซลล์ที่บุผนังลำไส้ใหญ่ สามารถดูดน้ำ แร่ธาตุ วิตามิน และกลูโคสจากกากอาหารเข้ากระแสเลือด  ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นน้ำ จึงทำให้กากอาหารข้นขึ้น  จนเป็นก้อนกากอาหารจะผ่านไปถึงไส้ตรง  ท้ายสุดของไส้ตรงเป็นกล้ามเนื้อหูรูดแข็งแรงมาก มีลักษณะเป็นวงรอบปากทวารหนักทำหน้าที่บีบตัวในการขับถ่าย และผนังภายในลำไส้ใหญ่จะขับเมือกออกมาหล่อลื่นก้อนอาหาร
น้ำดี  (Bile)  สร้างจากตับ (Liver)  แล้วถูกนำไปเก็บไว้ที่ ถุงน้ำดี (Gall  Bladder) ไม่ถือว่าเป็นเอนไซม์  เพราะจะเปลี่ยนสภาพไปจากเดิม  เมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุดลงแล้ว (น้ำดีไม่มีน้ำย่อย)  มีส่วนประกอบ 3 ส่วน คือ

1. เกลือน้ำดี  (Bile  Salt)  มีหน้าที่ตีให้ไขมัน (Fat)  แตกตัวเป็นหยดเล็ก ๆ ไขมันที่ถูกตีให้แตกตัวเป็นหยดเล็ก ๆ เรียกว่า อีมัลชั่น (Emulsion)  จากนั้นถูก  Lipase ย่อยต่อให้เป็นกรดไขมันและกลีเซอรอล
2. รงควัตถุน้ำดี (Bile  Pigment) เกิดจากการสลายตัวของฮีโมโกลบิน (Hemoglobin) โดยตับเป็นแหล่งทำลายและกำจัด Hemoglobin ออกจากเซลล์  เม็ดเลือดแดงที่หมดอายุ  โดยเก็บรวบรวมเข้าไว้เป็นรงควัตถุในน้ำดี (Bile  Pigment) คือ บิริรูบิน (Bilirubin)  จึงทำให้น้ำดีมีสีเหลืองหรือเขียวอ่อน  และจะถูกเปลี่ยนเป็นสีเหลืองแกมน้ำตาลโดยแบคทีเรียในลำไส้ใหญ่เกิดเป็นใสในอุจจาระ
3. โคเรสเตอรอล (Cholesterol)  ถ้ามีมาก ๆ จะทำให้เกิดนิ่วในถุงน้ำดี เกิดการอุดตันที่ท่อน้ำดี  เกิดโรคดีซ่าน (Janudice)  มีผลทำให้การย่อยอาหารประเภทไขมันบกพร่อง