食物通過消化道的過程
當您吃下一口最喜歡的食物後,它就會一路前進。想像一下吃了點心之後,它便展開消化系統之旅。以成熟多汁的蘋果為例,它是富含營養素的水果,能供您的身體使用。
但這個水果如何讓您的身體使用呢?畢竟,人體血液無法輸送微小的蘋果通過動脈和靜脈,而是身體利用一些化合物使蘋果鬆脆和甜美。
這些化合物是通過消化過程從食物中被萃取的。這就是脂肪、糖、蛋白質、纖維和必要維生素與礦物質及其它重要營養素從食物中被吸取出來為您的身體提供動力的方法。消化還能排除廢物,而這個過程在您體內一直持續著。
從餐盤到排便,您吃下的食物需要長途旅行經過您的消化系統。來看看這些食物在消化後會遵循的路徑:
口腔 >> 食道 >> 胃 >> 小腸 >> 大腸
在消化旅程的每一步,食物都會被改變並分解成可用的碎片。通過逐步對該系統進行模塑,您可以更仔細地瞭解食物進入體內後的命運。
學習有關消化的詞彙
在探討消化系統的來龍去脈之前,讓我們先瞭解一下詞彙。 明白了與消化過程相關的詞語將讓您更輕而易舉地瞭解它。
- 食團:食物在口腔內經咀嚼後與唾液混合形成的團塊。
- 咽喉:喉嚨,連接口腔與食道的空間。
- 括約肌:控制液體和固體從一個器官到下一個器官的肌肉環。
- 食糜:是一種離開胃並經過小腸的混合物,成份為部分消化的食物和消化液。
- 絨毛:覆蓋在腸壁上的微小指狀突起。
- 膽紅素:紅血球降解而釋放的色素。
- 糞便:消化後殘留的廢物。
口腔
到目前為止,吃東西是消化過程中最令人愉快的部分。您的口腔和舌頭會遇到各種不同種類、質地和口味的食物與飲料,它們一起通過將您吃的食物分解成易於吞嚥的小塊來開始消化。
您可能會認為消化是從咬一口開始。但在某些情況下,它甚至在此之前就開始了。看到、聞到或想到食物,就足以引發唾液分泌反射,這就是為什麼當您餓的時候就會流口水。咀嚼的動作也會產生唾液,它可以滋潤和潤滑食物,便於吞嚥。
想想蘋果。下午,當您需要一些東西讓您撐到晚餐時,吃一個蘋果是很好的選擇。單單想到鬆脆的水果和甜美、濃醇的果汁,就會讓您流口水。
口腔中的唾液腺分泌唾液,唾液富含澱粉酶這種消化酶。唾液澱粉酶將澱粉分解成稱為麥芽糖的雙鏈糖,這種單醣隨後將進一步分解為可用作細胞能量的單一葡萄糖分子。
舌頭的動作在消化過程中也很重要。食物被咀嚼並與唾液混合後,就可以吞下。您的舌頭將食物攪搗、模塑成食團,並將其引導至喉嚨後部。當您吞嚥時,食團被推入咽喉並進入食道。
消化道小知識#1 – 口腔中的唾液腺每天分泌1至1.5公升的唾液。
食道
食團從口腔經過食道到達胃部。這個關鍵性的連接器由其上端和下端的兩個括約肌保護著,這些圓形的肌肉在您吞嚥時就像打開和關閉錢包一樣。
每個括約肌獨立工作。上食道括約肌引入來自咽喉的食團,而下食道括約肌則將食道的內容物排空進到胃裡;它也可以打開以釋放積聚在胃裡的氣體,這就讓您打嗝。
推動食物和飲料通過食道的力量稱為蠕動。在食團被吞嚥後,組成食道的平滑肌就開始規律地收縮。由蠕動產生的波浪狀運動在整個消化道中持續,這種在胃部、小腸和大腸的運動將推動食物通過消化的所有階段。
重力也能幫助食物通過食道。只要坐直,您吃的食物可以快速而舒適地沿著食道進入您的胃。
消化道小知識#2 – 食團從咽喉通過食道進入胃只需要8秒鐘。
胃
當您咬、咀嚼和吞嚥時,食團就落入您的胃裡。胃充當儲存器,在進餐過程中小量小量地接收食物,很快地儲存了大量食物,然後長時間消化。
這是值得注意的,因為清空的時候,成年人的胃容量為75毫升。但它可以在用餐過程中伸展並容納一公升食物;這是原來容量的10倍以上。
假設您決定吃超過一個蘋果,或者吃優酪乳、火雞三明治和一些胡蘿蔔。這對您身體來説是大量的食物。由於您的胃是為了容納所有食物而設計的,因此您無需擔心它的接縫爆裂。您的胃會隨著吃的食物一步一步變大,並在接下來的幾個小時內處理所有食物。
胃也是一個充滿活力的器官。它攪拌、擠壓、研磨食團,並將它們與胃分泌物混合。蠕動持續在胃中進行,它是將食物與胃酸混合的驅動力。胃分泌物有助於使營養素稍後在小腸中被吸收。
這種消化液是強鹽酸。它的強度足以將緊密結合的蛋白質分解成多肽鏈(較小的胺基酸鏈)。它還可以殺死某些可能存在食物中的潛在有害細菌。
由於胃酸是如此強烈,其分泌就需要仔細地監督。在用餐開始時,胃功能才剛剛開始暖身,因此很少分泌胃酸;蠕動溫和地開始拉伸並壓縮胃,以準備接收食物。
在用餐過程中,蠕動和胃酸的分泌都會加速。胃的分泌物在用餐中途時數量達到最高峰,肌肉發達的胃迅速將食物和飲料與鹽酸混合。這確保了足夠的液體可以分解每一口食物。食物液化後,它被稱為食糜。
蠕動有助於在進食時將食糜輸送入小腸。一頓飯結束後,胃酸分泌就會停止,但可能存在過量的酸液。如果飯後胃中殘留過多胃液,就會刺激胃壁。為了保護自己,胃會調節胃酸的分泌量以保持健康,並讓您感到舒適。
胃收縮繼續,直到前一餐的所有食糜都進入小腸。
消化道小知識#3 – 當胃的內容物往腸道移動時,胃因為蠕動的收縮就會咕嚕咕嚕叫。這發生在消化過程中,並可在胃排空後持續兩小時。
小腸
小腸在消化過程中具有最重要的作用。小腸可不小,它有在22呎(7米)長,主要作用是營養吸收。沿著這22呎的消化「管道」,有幾種力量結合起來優化小腸功能。
小腸的內腔(中心)被稱為絨毛的微小手指狀觸鬚所覆蓋,這些密集的毛髮使小腸的粘膜具有天鵝絨般的外觀並幫助發揮功能。
想像絨毛就像緊密的地毯,吸收所有可用的營養素。這些絨毛的目的是增加小腸的表面積。隨著食糜被進一步消化,營養素經由絨毛被吸收並輸送到血液中;較大的表面積意味著更大的吸收空間。
讓我們回到那個蘋果吧。水果和胃分泌的混合物(食糜)進入小腸並與水和其它消化液(如膽汁)相混合。對食糜的節律性攪拌會繼續使蘋果或您之前吃的任何食物中的糖、脂肪和蛋白質分解。
膽汁對於將脂肪消化成游離脂肪酸非常重要。膽汁由水、鹽、酸和脂質組成,它是一種介質,可溶解脂肪和脂溶性維生素並將它們通過絨毛帶入血液。
膽汁還含有膽紅素,膽紅素是一種黃橙色素,在紅血球分解時會被釋放出來。您的身體不能自己代謝膽紅素,所以必須靠細菌的幫助。小腸中的細菌吃下膽紅素後,會產生一種叫做糞膽色素的深色物質;這個副產品使糞便帶有顯著的棕色。
在此您也得到一些幫助來分解您的食物。小腸中的微生物做了很多工作,幫助使脂肪酸可供之後的使用。它們與胰腺的分泌物(稱為蛋白酶)一起作用,幫助消化蛋白質。蛋白酶將複合蛋白質分解成肽鏈,然後進一步分解成單一胺基酸。
現在,葡萄糖分子、胺基酸和游離脂肪酸可以被絨毛吸收到血液中了。
消化道小知識#4 – 飯後需要四到五個小時讓胃完全排空,把食物送進小腸。
大腸
通過小腸之後,已消化食物中的大部分營養素都已經被吸收。但不是您吃的所有東西都是可吸收的營養素,那麼,您身體不需要的食物部分會發生什麼事呢?在大腸中,未消化的物質、多餘的液體和粘液結合形成糞便。(縱然還有許多較不會令人生厭的名稱,但糞便仍是首選的醫學術語,我們下面還是使用這個名詞。)
糞便是消化過程的固體廢物。信不信由您,您的身體不會使用您攝取的所有食物。粗料(纖維)相對完整地通過消化系統,這是因為體內產生的消化酵素無法分解纖維。
上面提到的點心—蘋果就是一個很好的例子。這些物質使蘋果皮變得堅韌,也賦予蘋果特有的緊實感,使它們幾乎直接通過消化系統,只有極少的營養素被吸收。
未消化的食物和纖維聚積在大腸中。這個消化之旅的最後一站充滿了被稱為結腸袋的組織袋,它們給大腸帶來了褶皺的外觀。當糞便準備離開身體時,結腸袋可以伸展以容納大量的糞便。
大腸的出口和消化旅程的結束(當固體廢物被排出時)是另一個括約肌稱為肛門。但為了使糞便離開消化道,它需要一點動力。
排便的動作是您的身體從大腸排出糞便所必需的。非常強烈的蠕動收縮(從消化過程早期就開始的整個消化道的波浪狀運動)將糞便移向出口,這會在該部位產生壓力感,最終引發排便反射。
固體廢物的特徵是棕色和臭氣。您知道是膽紅素給予糞便顏色,但是它的氣味是怎麼回事呢?
如果您猜是因為細菌,那就對了。
存在於大腸中的微生物會吃從小腸中殘留過來的食物。當它們與糞便相互作用時,就產生氣體。與糞便相關的氣味來自於細菌分解固體廢物時所釋放的氣體。
消化道小知識#5 – 糞便可以在大腸中留存長達48小時,然後才排出體外。
健康消化的提示
如果消化系統順利運行,您會感到健康而舒適。有簡單的方法可以保持您的腸胃順暢。
讓我們從水開始吧。
充足的水分使得腸道中的東西隨著每一次肌肉收縮而輕鬆移動。多喝水也有助於軟化囤積於腸道中的廢物;當糞便最終在直腸中被收集時,水使其更加容易被排泄。
纖維也可以使消化更輕鬆。
複合碳水化合物體積龐大,會增加了糞便的重量。當固體廢物重量較重時,排便也更容易。纖維通過消化道時也會吸收水分並使糞便軟化。如果您發現排便不規則,請考慮增加纖維攝入量。請記住,每個人排泄固體廢物可能會有所不同。一項研究發現,正常的排便從每天三次到每週三次不等。
但要小心,過快添加太多纖維會產生令人不快的後果。腸道氣體聚積、腹脹、和腹部不適可能是纖維攝入量增加過快的結果。因此,請慢慢增加飲食中的纖維量,以保持腸道舒適。要尋找天然纖維來源來添加到您飲食中,這些包括:
- 水果
- 蔬菜
- 堅果
- 豆子
- 全穀物
改善消化系統健康的另一種方法,是照顧腸道內的細菌。這些微生物對於促進健康的消化有很大的幫助。通過利用益生菌,您可以幫助維持腸道細菌的健康平衡。
益生菌支持腸道內有益微生物的數量;它們還有助於小腸中的營養吸收,並幫助分解食物。越來越多的證據顯示,益生菌補充品也可能在支持免疫保健方面發揮作用。
仔細看看消化系統,並思考您所吃的食物的路徑。令人驚異的是,您最喜歡的食物是如何被分解、液化、吸收,最終被您的身體排出。而這一切都是為了獲取生存所需的必要營養素。
所以,要攝取大量的水和高纖飲食來支持您的消化系統,並將其健康(和您的健康)列為優先事項。
關於作者
Sydney Sprouse是住在奧勒岡州Forest Grove的自由科學作家。她擁有猶他州州立大學人類生物學的學士學位,並曾在那裡擔任研究生和寫作人員。Sydney是科學的終身學習者,她的目標是盡可能有效地翻譯當前的科學研究。她的寫作主題特別偏重於人類生物學、健康學和營養學。
參考資料
“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.