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從食物到便便,我們的消化系統是如何工作的?


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新浪科技訊 北京時間4月7日消息,據國外媒體報道,一個人平均每天要消耗1.5千克食物,一年的話大約就是550千克食物。細思極恐,550千克,這比兩只熊還要重!

我們吃掉的所有這些食物都會供應給人體內饑腸轆轆的細胞。然而,你的細胞吃不了一整份沙拉。所以,你的身體需要將你吃下去的食物轉化成細胞可以利用的更小分子。這就是我們消化系統的主要功能。消化系統,與循環系統一道,為人體內的細胞,提供「上門送餐」服務。

如果沒有食物消化,我們將沒有能量去工作和娛樂。不僅如此,食物消化還能夠讓人體利用食物中的營養物質,來自我生長和更新。

  什麼是消化系統?

消化系統就像一個生物工廠,裏邊有許多器官、腺體和組織,負責為我們輸送營養的任務。消化系統可以將我們吃下去的食物分解成人體可吸收的基礎營養物質——碳水化合物、蛋白質、脂肪和核酸等。

消化系統包含七個主要器官——口腔、食道、胃、小腸、大腸、直腸和肛門。從口腔到肛門,所有這些器官通過軟組織和肌肉組成的彎彎繞繞的管子連接在一起。這個管子,我們稱之為消化道或胃腸道,也就是我們常說的腸道。

除了這七個主要器官外,還有三個腺體也會提供額外幫助。它們是:肝髒、胰腺和膽囊,每一個都含有分泌化學物質並幫助消化的腺體。

消化系統完整示意圖

  口腔——把食物變成容易吞咽的食團

消化這個過程,其實在你把食物放入口中之前就已經開始了。在你看到、聞到,甚至光是想到吃午飯的那一刻,你的大腦已經在向腸道釋放出准備消化食物的信號。你的嘴巴裏不斷分泌出唾液,垂涎欲滴;你的胃裏也早早地准備好消化液。

但是,只有等到你吃下第一口食物的時候,消化行動才真正開始。牙齒賣力地撕扯食物,將它們粉碎成更小的碎片。這一個過程,叫做機械消化,即在物理層面,把食物粉碎成更小的團塊。

與此同時,我們口腔中唾液腺會分泌出唾液。唾液是一種包含各種酶的含水液體。酶則是可以加速特定反應的蛋白質。唾液中含有的澱粉酶可以分解碳水化合物,舌下脂解酶可以分解脂肪。

咀嚼和唾液的協同工作可以將我們嘴裏的食物變成一個糊狀的球,即食團。我們吞下食團後,它會沿著食道,來到胃部——這裏有大量的酸性消化液。

專家建議吞咽之前最好咀嚼食物至少30次。

  胃——消化的胃階段

從食道下去,這會食團便來到了胃裏。

我們先前已經介紹過,消化道是一個連續的管狀肌肉。那到了胃這裏,管狀肌肉就變成一個袋狀肌肉。胃有很多功能,從食道獲取食物,用(胃酸+酶)胃液分解食物,然後將分解後的食物輸送給小腸。事實上,胃每天可以產生約四升的胃液。

食團來到胃裏後,這個強壯的器官會分泌大量的鹽酸——由襯在胃內壁上的壁細胞釋放。這種胃酸十分強大,甚至可以溶解金屬。另外,胃也會產生一層厚厚的黏液,防止胃酸傷害到胃本身。

胃壁細胞結構

  鹽酸可以化學燃燒食物,並殺死食物中存在的病原體。

酸產生的低pH值還會激活胃蛋白酶,即胃細胞分泌的一種酶。胃蛋白酶有助於將蛋白質分解成更小的結構:肽。胃蛋白酶的非活性態叫做胃蛋白酶原。為什麼胃蛋白酶還有這種非活性的形式呢?因為這樣一來,胃蛋白酶就不會在胃裏空空的時候,消化和分解人體自身的蛋白質。

除了之外鹽酸,胃壁細胞還會分泌一種「內在因子」。內在因子可以幫助細胞吸收維生素B12。缺乏維生素B12的話,我們的身體將無法合成DNA!

當胃覺察到食物的存在後,它就會開始蠕動,翻攪食物。腸蠕動會進一步翻攪擠壓食物。胃就像一台攪拌機一樣,一邊將食物碾碎,一邊加入胃酸,以確保所有食物都得到消化。

通常,我們的胃需要1小時到4小時的時間來消化食物。這段時間裏,先前進入胃裏的食團最終被變成食糜。接著,胃會打開一個被稱為「幽門瓣」的括約肌瓣,並逐漸讓食糜進入小腸。

  小腸——消化的腸階段

在小腸裏,由各種酶、消化液和其他生物分子組成的生物雞尾酒形成並分解食物。現在,較小的食物分子在經過小腸的過程中(大約20英尺長)被人體吸收。

小腸在結構上分為十二指腸、空腸和回腸三部分。當胃中的食物進入十二指腸後,十二指腸將通過激素釋放出停止消化的信號。同時,十二指腸也會向肝髒、胰腺和膽囊釋放信號,以提供化學物質最後分解食物。

胰腺通過胰管連接十二指腸,分泌消化酶,以分解脂肪和蛋白質,蛋白質會被分解成其最小的單位氨基酸。

肝髒會持續分泌出膽汁,然後貯存在膽囊內。膽汁終有含有一些可以乳化脂肪的鹽,以便脂肪溶於水狀的消化液。這可以幫助胰腺酶更輕松更快地消化脂肪。

腸道結構

當腸蠕動進一步推動食糜時,小腸會持續吸收食物中的養分和水分。例如,十二指腸可以吸收大部分鐵元素,空腸吸收大部分維生素葉酸,而回腸則重新吸收膽鹽。

小腸內壁有很多非常細小的指狀凸起物,稱為絨毛。就好比一條毛茸茸的毯子一樣,不過不是鋪在地板上,而是藏在你身體內。這些絨毛可以吸收經過腸道的一切食物。絨毛可以增加小腸的表面積,進而提升小腸的吸收效率,將更多養分輸送到血液中。

  大腸——產生大便

小腸無法吸收的任何營養物質,會通過一個稱為回盲瓣的肌肉開口,進入大腸。

大腸的主要工作是吸收水分,不過腸道裏微生物夥伴——腸道細菌,會給大腸提供一些幫助。大腸內的腸道菌群有助於分解難以消化的食物分子,例如纖維等,並在過程中合成維生素。

食物完全通過大腸需要大約36小時。

最後,結束大腸這一段旅程後,剩下的東西、難以消化的食物或廢物,會進入直腸。一旦直腸這一步也完成後,廢物(就是大便)會從肛門離開我們的身體。

消化對於人體至關重要,因為消化可以將食物中所有的複雜生物分子,分解成人體細胞可以吸收的簡單物質。正如上文解釋的那般,整個消化過程,既有機械消化,也有化學消化。

由於腸道也與神經系統相關,腸道也會影響你的情緒。無論你信不信,腸道菌群的確有助於我們的免疫系統,但我們仍未完全弄清楚,腸道菌群究竟是以什麼樣的方式在幫助我們免疫系統!(勻琳)


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