食物通过消化道的过程
当您吃下一口最喜欢的食物后,它就会一路前进。想象一下吃了点心之后,它便展开消化系统之旅。以成熟多汁的苹果为例,它是富含营养素的水果,能供您的身体使用。
但这个水果如何让您的身体使用呢?毕竟,人体血液无法输送微小的苹果通过动脉和静脉,而是身体利用一些化合物使苹果松脆和甜美。
这些化合物是通过消化过程从食物中被萃取的。这就是脂肪、糖、蛋白质、纤维和必要维生素与矿物质及其它重要营养素从食物中被吸取出来为您的身体提供动力的方法。消化还能排除废物,而这个过程在您体内一直持续着。
从餐盘到排便,您吃下的食物需要长途旅行经过您的消化系统。来看看这些食物在消化后会遵循的路径:
口腔 >> 食道 >> 胃 >> 小肠 >> 大肠
在消化旅程的每一步,食物都会被改变并分解成可用的碎片。通过逐步对该系统进行模塑,您可以更仔细地了解食物进入体内后的命运。
学习有关消化的词汇
在探讨消化系统的来龙去脉之前,让我们先了解一下词汇。明白了与消化过程相关的词语将让您更轻而易举地了解它。
- 食团:食物在口腔内经咀嚼后与唾液混合形成的团块。
- 咽喉:喉咙,连接口腔与食道的空间。
- 括约肌:控制液体和固体从一个器官到下一个器官的肌肉环。
- 食糜:是一种离开胃并经过小肠的混合物,成份为部分消化的食物和消化液。
- 绒毛:覆盖在肠壁上的微小指状突起。
- 胆红素:红血球降解而释放的色素。
- 粪便:消化后残留的废物。
口腔
到目前为止,吃东西是消化过程中最令人愉快的部分。您的口腔和舌头会遇到各种不同种类、质地和口味的食物与饮料,它们一起通过将您吃的食物分解成易于吞咽的小块来开始消化。
您可能会认为消化是从咬一口开始。但在某些情况下,它甚至在此之前就开始了。看到、闻到或想到食物,就足以引发唾液分泌反射, 这就是为什么当您饿的时候就会流口水。咀嚼的动作也会产生唾液,它可以滋润和润滑食物,便于吞咽。
想想苹果。下午,当您需要一些东西让您撑到晚餐时,吃一个苹果是很好的选择。单单想到松脆的水果和甜美、浓醇的果汁,就会让您流口水。
口腔中的唾液腺分泌唾液,唾液富含淀粉酶这种消化酶。唾液淀粉酶将淀粉分解成称为麦芽糖的双链糖,这种单醣随后将进一步分解为可用作细胞能量的单一葡萄糖分子。
舌头的动作在消化过程中也很重要。食物被咀嚼并与唾液混合后,就可以吞下。您的舌头将食物搅捣、模塑成食团,并将其引导至喉咙后部。当您吞咽时,食团被推入咽喉并进入食道。
消化道小知识#1 – 口腔中的唾液腺每天分泌1至1.5公升的唾液。
食道
食团从口腔经过食道到达胃部。这个关键性的连接器由其上端和下端的两个括约肌保护着,这些圆形的肌肉在您吞咽时就像打开和关闭钱包一样。
每个括约肌独立工作。上食道括约肌引入来自咽喉的食团,而下食道括约肌则将食道的内容物排空进到胃里;它也可以打开以释放积聚在胃里的气体,这就让您打嗝。
推动食物和饮料通过食道的力量称为蠕动。在食团被吞咽后,组成食道的平滑肌就开始有规律地收缩。由蠕动产生的波浪状运动在整个消化道中持续着,这种在胃部、小肠和大肠的运动将推动食物通过消化的所有阶段。
重力也能帮助食物通过食道。只要坐直,您吃的食物可以快速而舒适地沿着食道进入您的胃。
消化道小知识#2 – 食团从咽喉通过食道进入胃只需要8秒钟。
胃
当您咬、咀嚼和吞咽时,食团就落入您的胃里。胃充当储存器,在进餐过程中小量小量地接收食物,很快地储存了大量食物,然后长时间消化。
这是值得注意的,因为清空的时候,成年人的胃容量为75毫升。但它可以在用餐过程中伸展并容纳一公升食物;这是原来容量的10倍以上。
假设您决定吃超过一个苹果,或者吃酸奶、火鸡三明治和一些胡萝卜。这对您身体来说是大量的食物。由于您的胃是为了容纳所有食物而设计的,因此您无需担心它的接缝爆裂。您的胃会随着吃的食物一步一步变大,并在接下来的几个小时内处理所有食物。
胃也是一个充满活力的器官。它搅拌、挤压、研磨食团,并将它们与胃分泌物混合。蠕动持续在胃中进行,它是将食物与胃酸混合的驱动力。胃分泌物有助于使营养素稍后在小肠中被吸收。
这种消化液是强盐酸。它的强度足以将紧密结合的蛋白质分解成多肽链(较小的氨基酸链)。它还可以杀死某些可能存在食物中的潜在有害细菌。
由于胃酸是如此强烈,其分泌就需要仔细地监督。在用餐开始时,胃功能才刚刚开始暖身,因此很少分泌胃酸;蠕动温和地开始拉伸并压缩胃,以准备接收食物。
在用餐过程中,蠕动和胃酸的分泌都会加速。胃的分泌物在用餐中途时数量达到最高峰,肌肉发达的胃迅速将食物和饮料与盐酸混合。这确保了足够的液体可以分解每一口食物。食物液化后,它被称为食糜。
蠕动有助于在进食时将食糜输送入小肠。一顿饭结束后,胃酸分泌就会停止,但可能存在过量的酸液。如果饭后胃中残留过多胃液,就会刺激胃壁。为了保护自己,胃会调节胃酸的分泌量以保持健康,并让您感到舒适。
胃收缩继续,直到前一餐的所有食糜都进入小肠。
消化道小知识#3 – 当胃的内容物往肠道移动时,胃因为蠕动的收缩就会咕噜咕噜叫。这发生在消化过程中,并可在胃排空后持续两小时。
小肠
小肠在消化过程中具有最重要的作用。小肠可不小,它有在22呎(7米)长,主要作用是营养吸收。沿着这22呎的消化「管道」,有几种力量结合起来优化小肠功能。
小肠的内腔(中心)被称为绒毛的微小手指状触须所覆盖,这些密集的毛发使小肠的粘膜具有天鹅绒般的外观并帮助发挥功能。
想象绒毛就像紧密的地毯,吸收所有可用的营养素。这些绒毛的目的是增加小肠的表面积。随着食糜被进一步消化,营养素经由绒毛被吸收并输送到血液中;较大的表面积意味着更大的吸收空间。
让我们回到那个苹果吧。水果和胃分泌的混合物(食糜)进入小肠并与水和其它消化液(如胆汁)相混合。对食糜的节律性搅拌会继续使苹果或您之前吃的任何食物中的糖、脂肪和蛋白质分解。
胆汁对于将脂肪消化成游离脂肪酸非常重要。胆汁由水、盐、酸和脂质组成,它是一种介质,可溶解脂肪和脂溶性维生素并将它们通过绒毛带入血液。
胆汁还含有胆红素,胆红素是一种黄橙色素,在红血球分解时会被释放出来。[https://askthescientists.com/cardiovascular-system/]您的身体不能自己代谢胆红素,所以必须靠细菌的帮助。小肠中的细菌吃下胆红素后,会产生一种叫做粪胆色素的深色物质;这个副产品使粪便带有显著的棕色。
在此您也得到一些帮助来分解您的食物。小肠中的微生物做了很多工作,帮助使脂肪酸可供之后的使用。它们与胰腺的分泌物(称为蛋白酶)一起作用,帮助消化蛋白质。蛋白酶将复合蛋白质分解成肽链,然后进一步分解成单一氨基酸。
现在,葡萄糖分子、氨基酸和游离脂肪酸可以被绒毛吸收到血液中了。
消化道小知识#4 – 饭后需要四到五个小时让胃完全排空,把食物送进小肠。
大肠
通过小肠之后,已消化食物中的大部分营养素都已经被吸收。但不是您吃的所有东西都是可吸收的营养素,那么,您身体不需要的食物部分会发生什么事呢?在大肠中,未消化的物质、多余的液体和粘液结合形成粪便。(纵然还有许多较不会令人生厌的名称,但粪便仍是首选的医学术语,我们下面还是使用这个名词。)
粪便是消化过程的固体废物。信不信由您,您的身体不会使用您摄取的所有食物。粗料(纤维)相对完整地通过消化系统,这是因为体内产生的消化酵素无法分解纤维。
上面提到的点心—苹果就是一个很好的例子。这些物质使苹果皮变得坚韧,也赋予苹果特有的紧实感的,使它们几乎直接通过消化系统,只有极少的营养素被吸收。
未消化的食物和纤维聚积在大肠中。这个消化之旅的最后一站充满了被称为结肠袋的组织袋,它们给大肠带来了褶皱的外观。当粪便准备离开身体时,结肠袋可以伸展以容纳大量的粪便。
大肠的出口和消化旅程的结束(当固体废物被排出时)是另一个括约肌称为肛门。但为了使粪便离开消化道,它需要一点动力。
排便的动作是您的身体从大肠排出粪便所必需的。非常强烈的蠕动收缩(从消化过程早期就开始的整个消化道的波浪状运动)将粪便移向出口,这会在该部位产生压力感,最终引发排便反射。
固体废物的特征是棕色和臭气。您知道是胆红素给予粪便颜色,但是它的气味是怎么回事呢?
如果您猜是因为细菌,那就对了。
存在于大肠中的微生物会吃从小肠中残留过来的食物。当它们与粪便相互作用时,就产生气体。与粪便相关的气味来自于细菌分解固体废物时所释放的气体。
消化道小知识#5 – 粪便可以在大肠中留存长达48小时,然后才排出体外。
健康消化的提示
如果消化系统顺利运行,您会感到健康而舒适。有简单的方法可以保持您的肠胃顺畅。
让我们从水开始吧。
充足的水分使得肠道中的东西随着每一次肌肉收缩而轻松移动。多喝水也有助于软化匿于肠道中的废物;当粪便最终在直肠中被收集时,水使其更加容易被排泄。
纤维也可以使消化更轻松。
复合碳水化合物体积庞大,会增加了粪便的重量。当固体废物重量较重时,排便也更容易。纤维通过消化道时也会吸收水分并使粪便软化。如果您发现排便不规则,请考虑增加纤维摄入量。请记住,每个人排泄固体废物可能会有所不同。一项研究发现,正常的排便从每天三次到每周三次不等。
但要小心,过快添加太多纤维会产生令人不快的后果。肠道气体聚积、腹胀、和腹部不适可能是纤维摄入量增加过快的结果。因此,请慢慢增加饮食中的纤维量,以保持肠道舒适。要寻找天然纤维来源来添加到您饮食中,这些包括:
- 水果
- 蔬菜
- 坚果
- 豆子
- 全谷物
改善消化系统健康的另一种方法,是照顾肠道内的细菌。这些微生物对于促进健康的消化有很大的帮助。通过利用益生菌,您可以帮助维持肠道细菌的健康平衡。
益生菌支持肠道内有益微生物的数量;它们还有助于小肠中的营养吸收,并帮助分解食物。越来越多的证据显示,益生菌补充品也可能在支持免疫保健方面发挥作用。
仔细看看消化系统,并思考您所吃的食物的路径。令人称奇的是,您最喜欢的食物是如何被分解、液化、吸收,最终被您的身体排出。而这一切都是为了获取生存所需的必要营养
素。
所以,要摄取大量的水和高纤饮食来支持您的消化系统,并将其健康(和您的健康)列为优先事项。
关于作者
Sydney Sprouse是住在奥勒冈州Forest Grove的自由科学作家。她拥有犹他州州立大学人类生物学的学士学位,并曾在该校担任本科生研究员和写作人员。Sydney是科学的终身学习者,她的目标是尽可能有效地翻译当前的科学研究。她的写作主题特别偏重于人类生物学、健康学和营养学。
参考文献
“Dietary fiber: essential for a healthy diet.” Mayo Clinic.
“Digestive system – an overview.” Johns Hopkins Medicine.
“Exploring the role of gut bacteria in digestion.” Argonne National Laboratory.
“Gastrointestinal (GI) motility.” Austin Community College.
“Health benefits of taking probiotics.” Harvard Medical School.
“How our bodies turn food into energy.” Kaiser Permanente.
“Pathophysiology of the digestive system.” Colorado State University.