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人體營養學/消化

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3.2 消化

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消化是將食物分解成足夠小,能夠被身體吸收的成分的過程(Whitney 72)。消化是身體從食物來源中獲取營養,為吸收做準備的方式。消化道中存在著屬於人類正常菌群的一部分細菌,它們有助於許多消化過程。多種酶、激素和器官協同工作,使消化成為日常過程。消化對人體很重要,因為身體利用食物中的營養物質進行細胞修復、生長以及維持我們生命所需的能量(美國國家消化疾病資訊清除中心,2013)。消化從開始到結束,大量的食物顆粒被許多胃液分解成更小的顆粒,以便被小腸吸收。消化的廢物最終形成糞便(美國國家消化疾病資訊清除中心,2013)。消化過程在持續過程中面臨著許多障礙,例如食物和液體必須與呼吸通道分離,以防止我們窒息以及食物或液體進入肺部。身體必須透過隔膜進入胃部。透過消化系統攝入的食物需要以穩定的速度不斷地向小腸移動,以便所有過程能夠正常進行(Whitney & Rolfes, 2013)。

3.2.1 階段

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食物進入口腔,在那裡被品嚐,並開始進行機械分解(透過唾液)和化學消化。其次,舌頭將食物移回咽部,咽部是消化道和呼吸道的共同部分。第三,一個叫做會厭的瓣狀組織在吞嚥時會阻塞氣道,讓食物沿著食道進入胃部。接下來,食物透過括約肌進入胃部,括約肌是圍繞消化道管的肌肉,起著閥門的作用。食物隨後被搗碎,並與酸混合,變成稱為食糜的半液體食物團。食糜離開胃部,進入小腸,小腸是營養物質消化和吸收的主要部位。小腸還會減少胃的運動,減緩胃液分泌。從這裡,任何未被小腸吸收的物質都會透過迴盲瓣進入大腸。這個瓣膜不允許物質重新進入小腸。在大腸中,大部分水分和維生素被吸收。最後,任何未被吸收的物質會透過肛門排出體外,形成糞便(Whitney 72, 73)。

3.2.2 機械過程

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咀嚼食物開始了消化的機械過程。它使食物更容易吞嚥,並增加了與消化液接觸的表面積。此外,舌頭利用其機械運動將食物推向喉嚨的咽部。接下來,食道透過平滑肌的節律性收縮將食物向下移動到胃部,這種收縮被稱為蠕動(Whitney 75)。當食物透過消化道時,蠕動是一個重要的機械過程。

消化:肌肉作用

食物透過消化道是透過許多不同的肌肉運動完成的。“腸道動力”是指消化道肌肉的伸展和收縮(Kellow and Parkman, 2014)。當食物第一次進入口腔時,它被咀嚼成許多小塊,以便更容易吞嚥。食物被吞嚥後,消化道的自主神經控制的肌肉接管了工作。消化道中的第一個肌肉運動是蠕動。消化道中存在環形肌和縱向肌,它們環繞著環形肌。這些肌肉協同作用,收縮消化道,將食物推向消化道。 “壓力、藥物和疾病等因素可能會干擾正常的消化道收縮”(Whitney, 2013, 3.1b)。

一旦食物到達胃部,另一個肌肉運動就開始。胃的主要功能是“將食物攪拌成更容易被腸道消化的稠度”(“胃及其在消化中的作用”,2015)。為了幫助食物的主要分解,“胃擁有消化道所有器官中最厚、最強的壁”(Whitney, 2013, 3.1b)。胃有三種類型的肌肉:環形肌、縱向肌和斜肌。這三種肌肉協同作用,將食物(在胃中變成食糜)向下推向整個胃部。食糜隨後被移動到腸道,以吸收必需的營養物質,然後被移動到排洩。一旦進入腸道,分割運動開始發揮作用。腸壁上的環形肌收縮和擠壓,混合食糜。食糜與某些物質混合,分解營養物質並將其吸收。

消化道執行的最後一個肌肉運動是括約肌收縮。消化道中有許多括約肌,它們受到調節,可以開啟和關閉,以控制食物透過消化道,並阻止食物逆流回消化道。第一個括約肌位於食道頂部,稱為上食道括約肌。這個括約肌在您吞嚥食物時被啟用。當食物到達吞嚥結束時,它會撞擊下食道括約肌,也稱為賁門括約肌,讓食物進入胃,並阻止食物逆流回食道。幽門括約肌位於胃的底部,允許食糜進入腸道,並阻止其逆流回胃部。迴盲瓣位於小腸末端。它的作用是讓內容物從小腸移動到大腸。肛門括約肌和直腸肌的緊縮防止廢物不斷排出(Whitney 75)。

咀嚼

咀嚼開始了消化過程中的機械過程。透過牙齒的咀嚼、唾液和舌頭的運動,食物被分解成更小的塊,更容易吞嚥(Whitney, 75)。吞嚥後,其餘的機械過程不再需要太多有意識的思考,身體會根據需要處理營養物質。

蠕動

縱向肌圍繞著環形肌環,環形肌環排列在整個消化道中。當長肌鬆弛而環形肌收緊時,管子就會收縮。蠕動是指長肌收緊而環形肌鬆弛,形成隆起(Turley, 101)。蠕動始終在進行,將腸道中的內容物推向前方。

胃的運動

胃既有環形肌也有縱向肌,這些肌肉在其他消化道器官中也有。然而,胃也有斜肌。這些肌肉也會像其他肌肉一樣收縮和鬆弛。這三種肌肉將食糜向下推向幽門括約肌。食糜是透過在胃中混合化學物質形成的半消化的食物(Tortora, 966)。幽門括約肌阻止食糜進入小腸的十二指腸。當食糜位於胃的底部,等待幽門括約肌開啟時,胃壁會釋放胃液。這些液體將使食糜完全液化。一旦發生這種情況,幽門括約肌就會開啟。它每分鐘大約開啟三次,每次只允許一小部分食糜進入腸道(Whitney 75)。

分割運動

腸道有環形肌,它們收縮和擠壓其中的內容物。分割運動是指腸道發生的收縮。這些收縮將食糜與胃液混合,並使壁上的吸收細胞與食糜接觸。(Whitney 75)

括約肌收縮

消化道中有多個括約肌。它們開啟和關閉,使消化道內容物以受控的速度移動。首先,食道括約肌在人們吞嚥時開啟。然後,下食道括約肌防止反流。它也稱為賁門括約肌,因為它靠近心臟,所以食道反流引起的灼痛通常被稱為“胃灼熱”。幽門括約肌將食糜保留在胃中足夠長的時間,使其完全液化,同時阻止腸道內容物逆流回胃部。迴盲瓣位於小腸末端。它的作用是讓內容物從小腸移動到大腸。直腸肌和肛門括約肌防止廢物不斷排出(Whitney 75)。

3.2.3 分泌物

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消化過程中有五個器官會分泌消化液:唾液腺、胃部、胰腺、肝臟和小腸(Whitney & Rolfes, 2013)。

3.2.3.1 唾液

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唾液腺使食物溼潤,幫助我們品嚐和吞嚥我們攝入的食物(Whitney 76)。唾液腺分泌的酶,唾液澱粉酶,有助於消化澱粉和其他碳水化合物,以及清潔口腔,保護牙齒免受腐蝕(Whitney 76)。此外,它還能潤滑上消化道。唾液腺分解澱粉,透過分泌唾液使吞嚥更容易。唾液包含水、鹽、粘液和不同的酶,這些酶有助於碳水化合物的消化。此外,唾液還能保護牙齒和許多消化器官的內壁免受有害顆粒的損傷(Whitney & Rolfes,2013)。唾液澱粉酶在口腔中開始澱粉和糖原的消化,然後胰澱粉酶繼續其餘的消化過程。唾液澱粉酶將這些碳水化合物水解成簡單的糖,如半乳糖、葡萄糖和果糖。然後,葡萄糖在小腸中被我們身體吸收(Pandol,2010)。

3.2.3.2 胃

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胃酸在胃中分泌。它透過創造胃蛋白酶和胃脂肪酶的理想pH值,以及刺激胰碳酸氫鹽分泌來幫助消化。此外,蛋白質到達胃部會進一步促進胃酸分泌(DiMarino)。在胃中,存在胃液,它包含主要的蛋白質消化分泌物,鹽酸。有時這種酸會造成反流,如果它逆流回食道。粘液也從胃壁分泌出來,以保護細胞免受這裡存在的強酸的損傷(Whitney & Rolfes,2013)。

3.2.3.3 胰腺

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分泌碳酸氫鹽以中和腸道內容物。還會產生消化碳水化合物的酶。胰腺分泌分解碳水化合物、脂類和蛋白質的酶,然後將其輸送到小腸以供吸收(Whitney & Rolfes,2013)。一種幫助脂類消化的胰腺酶是胰脂肪酶。胰脂肪酶水解甘油三酯(Pandol,2010)。另一種名為蛋白酶的酶參與蛋白質消化。蛋白酶以非活性形式儲存在胰腺中,然後在十二指腸中被胰蛋白酶啟用(Pandol,2010)。

3.2.3.4 肝臟

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肝臟產生膽汁,膽汁儲存在膽囊中,直到需要時才會釋放。當需要的時候,膽囊會將膽汁釋放到十二指腸。膽汁是一種乳化劑,與脂類混合以幫助小腸吸收脂肪。它將脂肪帶入水中,以便酶能夠將其分解(Whitney & Rolfes,2013)。

3.2.3.5 小腸

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小腸中有一些細菌會產生酶來完成消化過程(Whitney & Rolfes,2013)。

3.2.4 調節

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3.2.4.1 激素

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釋放到血液中,以調節胃腸道的活動。它們被稱為腸促胃肽。這些包括胃泌素,由胃分泌,促胰液素,由十二指腸分泌,胰腺分泌物根據食物含量而變化。這些激素以及許多其他激素,除了調節營養物質的消化和食物透過系統移動的速度外,還有助於為胃腸道的不同部位的到來做好準備(胃腸道激素概述)

3.2.4.2 神經系統

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神經細胞幫助調節胃腸道的活動。食物的景象和氣味,以及食物在腸道中的存在,會刺激神經。神經訊號會導致肌肉收縮,從而攪動、混合和推動食物透過腸道,速度足以吸收營養物質。此外,它們還會刺激或抑制消化分泌(腸神經系統)。外周神經和內在神經是控制消化系統過程的兩種神經型別。外周神經將中樞神經系統連線到消化器官。這種型別的神經釋放化學物質,這些化學物質會導致胃腸道收縮或鬆弛。內在神經位於胃腸道內,當食物顆粒導致消化器官壁擴張時被啟用。這些神經分佈許多物質,這些物質會加速或減緩食物透過胃腸道的移動(美國國家消化疾病資訊清除所,2013)。3.3 吸收將物質吸收到身體內部的過程。

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