สารอาหารทำงานอย่างไร
โดยทั่วไปแล้ว สารอาหารทำงานโดยผ่านกระบวนการย่อยอาหาร การย่อยอาหารเป็นกระบวนการทางเคมีที่เป็นไปอย่างต่อเนื่อง เพื่อแปลงรูปอาหารที่ผ่านปากเข้าสู่ร่างกายให้มีโครงสร้างที่เรียบง่ายขึ้น สารอาหารจะถูกแยกย่อยโดยการทำงานของเอนไซม์ ให้มีขนาดเล็กลงและมีโครงสร้างทางเคมีที่ง่ายขึ้น ซึ่งจะง่ายต่อการถูกดูดซึมผ่านผนังของทางเดินอาหาร อันเป็นท่อปลายเปิด ที่มีกล้ามเนื้อห่อหุ้มยาวติดต่อกันกว่า 30 ฟุตจากปากจนถึงทวารหนัก และเข้าสู่กระแสเลือดในที่สุด
รู้จักระบบย่อยอาหารของคุณ
หากคุณทราบว่าระบบย่อยอาหารทำงานอย่างไร จะช่วยทำความกระจ่างให้คุณตั้งแต่ต้น ในประเด็นที่ผู้คนมักสับสนว่าสารอาหาร ทำงานที่ใดและเมื่อไร
ปากและหลอดอาหาร
การย่อยอาหารเริ่มต้นตั้งแต่ในปาก ด้วยการเคี้ยวบดอาหารและการผสมรวมกับน้ำลาย เอนไซม์ที่ชื่อว่าไทยาลินในน้ำลายได้เริ่มกระบวนการ ตัดเส้นสายยาวๆของแป้งให้เป็นน้ำตาลโมเลกุลเล็ก จากนั้นอาหารจึงถูกส่งผ่านไปยังส่วนหลังของช่องปากและต่อลงไปยังหลอดอาหาร อันเป็นจุดเริ่มต้นของกระบวนการการบีบรูด (peristalsis) ซึ่งเป็นกระบวนการบีบรัดคล้ายการ"รีดนมวัว" สลับกับการคลายเป็นจังหวะ ของกล้ามเนื้อที่ขับเคลื่อนอาหารไปตลอดทางเดินอาหาร เพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับและเพื่อกำหนดเวลาที่เหมาะสมของการปล่อยเอนไซม์ แต่ละตัว เนื่องจากเอนไซม์แต่ละตัวไม่สามารถทำงานข้ามหน้าที่กันได้ ทางเดินอาหารของเราจึงมีลิ้นเปิด-ปิดตามบริเวณรอยต่อที่สำคัญ
ลิ้นเล็กๆที่ส่วนปลายของหลอดอาหารจะเปิดนานพอที่จะให้ชิ้นส่วนอาหารที่ผ่านการเคี้ยวมาแล้วเข้าสู่กระเพาะ ในบางครั้งโดยเฉพาะช่วงหลังอาหาร ลิ้นนี้จะคลายตัว ส่งผลให้คุณเรอออกมา แต่ลิ้นที่คลายตัวนี้ยังอาจทำให้กรดในกระเพาะอาหารไหลย้อนกลับไปยังหลอดอาหาร ก่อให้เกิดภาวะ กรดไหลย้อน(gastroesophageal reflux disease: GERD) ได้ ซึ่งอาการที่รู้จักกันดีคือการเรอเปรี้ยวนั่นเอง
กระเพาะอาหาร
พวกเราส่วนใหญ่รู้ดีว่ากระเพาะอาหารเป็นส่วนที่โป่งพองที่สุดในทางเดินอาหาร แต่ตำแหน่งของมันอยู่สูงกว่าที่คุณคาดคิด ตำแหน่งหลักของกระเพาะ อยู่หลังกระดูกซี่โครงซี่ล่าง ไม่ใช่บริเวณเหนือสะดือ และไม่ได้เป็นส่วนที่อยู่ในพุงพลุ้ยๆอย่างที่เราคิดกัน กระเพาะเป็นถุงที่มีความยืดหยุ่น ล้อมรอบด้วยกล้ามเนื้อที่เปลี่ยรูปร่างไปเรื่อยๆ
"อันที่จริงแล้วไม่มีสารอาหารใดๆถูกดูดซึมผ่านผนังกระเพาะอาหาร นอกจากแอลกอฮอล์"
ของเหลว เช่น น้ำแกง จะผ่านกระเพาะไปค่อนข้างเร็ว ไขมันจะอยู่ในกระเพาะค่อนข้างนานกว่า อาหารปกติที่ประกอบไปด้วยแป้งหรือคาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน จะถูกขับออกจากกระเพาะในเวลาประมาณ 3-5 ชั่วโมง ต่อมในกระเพาะและเซลล์พิเศษบางชนิดจะสร้างเมือก เอนไซม์ กรดเกลือ และสารที่เป็นปัจจัยช่วยให้วิตามินบี 12 ถูกดูดซึมผ่านผนังลำไส้เล็กเข้าสู่กระแสเลือดได้ กระเพาะอาหารในภาวะปกติจมีความเป็นกรด และน้ำย่อยจากกระเพาะซึ่งมีลักษณะเฉพาะตัวจะประกอบด้วยเอนไซม์หลากหลายชนิดดังต่อไปนี้
เปบซิน(Pepsin) เป็นเอนไซม์หลักของกระเพาะอาหาร ทำหน้าที่ย่อยเนื้อสัตว์และอาหารในกลุ่มโปรตีนอื่นๆได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำงานได้ในภาวะที่เป็นกรดเท่านั้น
เรนนิน(Rennin) ช่วยให้นมที่ดื่มเข้าไปจับตัวเป็นก้อน
กรดไฮโดรคลอริก(HCI) สร้างโดยเซลล์กระเพาะอาหาร มีหน้าที่ทำให้กระเพาะมีภาวะเป็นกรด
กระเพาะไม่ใช่ส่วนที่ขาดไม่ได้โดยสิ้นเชิงสำหรับกระบวนการย่อย เพราะขั้นตอนการย่อยอาหารส่วนใหญ่เกิดหลังจากกระเพาะไป
ลำไส้เล็ก
ลำไส้เล็กมีความยาว 22 ฟุต เป็นส่วนที่กระบวนการย่อยอาหารเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์และเกิดการดูดซึมสารอาหารทุกชนิด ลำไส้เล็กมีสภาวะเป็นด่าง ซึ่งเกิดจากน้ำดีที่มีความเป็นด่างสูง น้ำย่อยจากตับอ่อน และของเหลวที่ผนังลำไส้เล็กหลั่งออกมา สภาวะแวดล้อมที่เป็นด่างนี้จำเป็นต่อขั้นตอนที่ สำคัญที่สุดของการย่อยอาหารและการดูดซึม ลำไส้เล็กส่วนต้น(duodenum) ซึ่งเป็นส่วนที่ต่อจากกระเพาะอาหารจัดเป็นส่วนแรกของลำไส้เล็ก ต่อเข้าสู่ ลำไส้เล็กส่วนกลาง(jejunum) ยาวประมาณ 10 ฟุต ซึ่งต่อเข้ากับ ลำไส้เล็กส่วนปลาย(ileum) ยาว 10-12 ฟุต เมื่ออาหารกึ่งเหลวในลำไส้เล็กถูกบีบให้เคลื่อนตัวด้วยกระบวนการบีบรูด เรามักจะพูดว่าได้ยินเสียง"ท้องร้อง" จริงๆแล้วท้องหรือกระเพาะอาหาร อยู่ในตำแหน่งสูงกว่าบริเวณที่เกิดเสียงนั้น(ซึ่งเรียกว่า เสียงลำไส้บีบตัว-borborygmi)
ลำไส้ใหญ่
เศษอาหารที่ออกลำไส้เล็กส่วนปลายเข้าสู่กระพุ้งไส้ใหญ่(cecum บริเวณที่ลำไส้เล็กต่อกับลำไส้ใหญ่) อยู่ในรูปค่อนข้างเหลว รอยต่อบริเวณนี้จะมี กล้ามเนื้อที่เป็นลิ้นเปิด-ปิดป้องกันไม่ให้เกิดการไหลย้อน
สารอาหารถูกดูดซึมที่ลำไส้ใหญ่น้อยมาก ยกเว้นน้ำ
ลำไส้ใหญ่มีหน้าที่หลักเป็นอวัยวะที่เก็บและดึงน้ำออกจากกากที่เหลือจากการย่อย เศษอาหารที่เข้ามาในสภาวะของเหลวจะเริ่มกลายเป็นกึ่งเหลว เมื่อน้ำถูกดูดกลับ ใช้เวลา 12-14 ชั่วโมงกว่าเศษอาหารจะเคลื่อนที่ผ่านลำไส้ใหญ่ทั้งหมด
ขณะที่ภายในกระเพาะอาหารปราศจากเชื้อจุลินทรีย์ใดๆ แต่ในลำไส้ใหญ่มีประชากรแบคทีเรียอยู่อาศัยอย่างหนาแน่น เรียกว่าแบคทีเรียประจำถิ่น(flora) ส่วนใหญ่ของอุจจาระประกอบด้วยแบคทีเรีย เศษอาหารที่ไม่ย่อยโดยเฉพาะเซลลูโลส รวมทั้งสารที่ถูกกำจัดออกจากเลือดและขับออกทางผนังลำไส้
ตับ
ตับเป็นอวัยวะที่มีลักษณะเป็นชิ้นจับต้องได้ที่ใหญ่ที่สุดในร่างกาย(อวัยวะที่ใหญ่ที่สุดในร่างกายคือผิวหนัง) หนักประมาณ 4 ปอนด์ (เกือบ 2 กิโลกรัม) เป็นโรงงานอุตสาหกรรมเคมีที่หาที่เปรียบไม่ได้ ตับสามารถปรับโครสร้างทางเคมีของสารเกือบทุกชนิด เป็นอวัยวะขับสารพิษที่ทรงพลัง สามารถย่อยสลายโมเลกุลของสารพิษหลากหลายประเภท และเปลี่ยนให้สารเหล่านั้นไม่มีอันตราย ตับยังเป็นคลังเก็บเลือดและอวัยวะที่เก็บสะสมวิตามิน เช่น เอและดี รวมไปถึงแป้งที่ย่อยสลายแล้ว(ไกลโคเจน) ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาเพื่อรักษาระดับน้ำตาลในเลือด ตับเป็นแหล่งผลิตเอนไซม์ คลอเลสเตอรอล โปรตีน วิตามินเอ(จากแคโรทีน) และสารที่ช่วยให้เลือดแข็งตัว
หน้าที่หลักอีกอย่างหนึ่งของตับคือการสร้างน้ำดี น้ำดีประกอบด้วยเกลือที่ช่วยในการย่อยไขมัน โดยผ่านกระบวนการอีมัลซิฟิเคชัน(การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน)
ถุงน้ำดี
เป็นอวัยวะรูปร่างคล้ายถุงสมชื่อ มีความยาวประมาณ 3 นิ้ว เป็นที่เก็บสะสมน้ำดีและดัดแปลงทางเคมี ทำให้น้ำดีเข้มข้นขึ้นสิบเท่า รสชาติหรือบางครั้งแม้แต่ แค่ภาพของอาหารก็สามารถกระตุ้นให้ถุงน้ำดีหลั่งน้ำดีออกมาได้ ส่วนประกอบของของเหลวในถุงน้ำดีอาจมีการตกผลึก เกิดเป็นนิ่วในถุงน้ำดีได้
ตับอ่อน
ต่อมนี้มีความยาวประมาณ 6 นิ้ว ซุกตัวอยู่ในส่วนโค้งของลำไส้เล็กส่วนต้น กลุ่มเซลล์ส่วนหนึ่งของตับอ่อนหลั่งอินซูลิน ซึ่งช่วยเร่งการเผาผลาญน้ำตาลในร่างกาย อินซูลินถูกหลั่งออกมาในเลือด ไม่ใช่ทางเดินอาหาร อีกส่วนหนึ่งของตับอ่อนที่มีขนาดใหญ่กว่าทำหน้าที่ผลิตและหลั่งน้ำย่อยจากตับอ่อน ซึ่งจัดเป็นน้ำย่อยที่มี ความสำคัญต่อร่างกาย เช่น ไลเปส(lipase) ทำหน้าที่ย่อยไขมัน โปรตีเอส(protease) ทำหน้าที่ย่อยโปรตีน และ แอมีเลส(amylase) ทำหน้าที่ย่อยแป้ง