人體如何吸收營養指南
人如其食並不一定準確,但您確實體現自己身體所吸收的營養。那是因為您的身體並不會吸收所有食物。如果您沒有吸收食物中的營養素,它們就不會為您的細胞、肌肉、大腦等 身體器官提供益處。
但人體是如何吸收營養的呢?這個簡單的過程包括五個部分:
- 咀嚼,口腔分泌酶
- 在胃中攪拌與胃酸(胃液)混合
- 接觸並由小腸吸收——小腸是營養吸收中心
- 進入血液
- 蛋白質載體將營養素輸送到細胞中
這個旅程其實更加有趣和復雜。食物中有益營養素進入血液的背後隱藏了很多複雜的過程。
所以,和我們一起跟隨您食物中的維生素、礦物質、碳水化合物、蛋白質和脂肪進入您的細胞。您將學到如何幫助您的身體不斷吸收健康的營養。
您的消化系統為小腸吸收食物而做準備
為了滋養您的身體,食物需要分解成可消化的碎塊。碳水化合物、蛋白質和脂肪將各自轉化為葡萄糖、氨基酸和脂肪酸。食物中的維生素和礦物質也需要被提取出來。
這就是您的消化系統所做的工作。消化從您開口吃的第一口食物開始。牙齒將食物磨碎成易於處理的小塊。唾液中的酶(稱為唾液澱粉酶)分解食物的化學結構。
消化步驟在胃中繼續進行,強酸在胃中進一步分解食物。胃在蠕動(有節奏的消化運動)時可幫助您攝入的食物攪拌混合,以準備好進入小腸。
如果您有興趣更深入了解消化系統,那就讓我們沿著消化道一探究竟。
小腸:營養吸收總部
小腸負責的工作非常複雜,但可以用四個字簡單概括:營養吸收。這是因為您的小腸負責從食物中吸取葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、維生素和礦物質,以供細胞使用。
這些工作由稱為絨毛的微小觸手來完成。小肠壁上這些細小的刷頭狀絨毛像梳子一樣,將需要消化的食物離開胃部後抓取重要的營養素。
絨毛非常善於吸收營養,因為它們大幅增加了小腸內壁表面積。小腸內壁擁有數十萬個絨毛,這為吸收營養提供了很大的表面積。
每個絨毛(單獨絨毛突出物)都由毛細血管和淋巴管(稱為乳糜管)的網狀結構組成,位於一層極薄的組織下方。這種特殊的結構讓小腸能夠從食物中吸取巨量和微量營養素,並把它們傳遞到血液中。
在這個過程中,水分至關重要。小腸吸取營養的這個化學過程稱為擴散。擴散過程將水和水溶性化合物穿越屏障,比如小腸中的絨毛。這些化合物包括:
- 葡萄糖(單糖)
- 氨基酸(蛋白質的一部分)
- 水溶性維生素(維生素B和維生素C)
- 礦物質
這些營養素擴散進入絨毛中之後就會直接進入血液。在這一步驟中,這些營養素將進入細胞發揮作用以合成蛋白質並產生能量。
脂肪和脂溶性維生素(維生素A、D、E和K)需要幾個額外步驟才能進入到血液中。
首先,肝臟中的膽酸混合小腸中的脂肪。這一步可將脂肪分解為零散的脂肪酸。然後,脂肪酸和其它脂溶性維生素通過絨毛吸收進入乳糜管。這些淋巴管將脂溶性化合物輸送到肝臟。它們會儲存在肝臟並在需要時釋放。
脂肪酸和脂溶性維生素有很多用途。細胞使用脂肪酸來組建細胞膜。維生素A、D、E和K 這些對人體有益的維生素可支持眼睛、大腦、心臟和骨骼健康。
營養分配進入細胞中
將營養吸收進入血液中並不是旅程的終點。想要生成能量、肌肉運動、感知觸覺並維持生命,您攝入的營養素需要進入到細胞中。
這說起來容易,做起來卻難。
不論何種類型的細胞都由細胞膜環繞,而細胞膜由脂肪酸構成。細胞膜的作用是保護細胞並控制進出細胞的物質。一些物質(比如水)可以容易地進入細胞,其它物質則需要協助。
鑲嵌在細胞膜中的蛋白質具有疏通作用,它們從血液中攜帶營養素進入細胞中。葡萄糖、氨基酸、脂肪和維生素利用載體蛋白質進入細胞內部。
通過細胞膜後,營養素就會發揮各種重要作用。一些細胞(比如肌肉纖維)需要鈣質等礦物質填滿細胞,以活動手臂和腿。其它細胞(比如神經細胞)需要鈉和鉀往返出入,這樣您的大腦能夠讀取感官信息。
細胞運用血液中的葡萄糖來合成ATP以生成能量,ATP相當於細胞能量貨幣。氨基酸是所有DNA的基礎結構。氨基酸被攜帶進入細胞後就開始幫助運輸遺傳信息以供細胞複製。
營養素和血腦屏障
小腸隨時吸收並分配營養給細胞,而大腦則具有很高的防範意識。在預防目的下,您的大腦精密篩選允許通過血液進入其內部的化合物。這種營養輸送過程由一種稱為血腦屏障(BBB)的機制加以管理。
BBB由血管和毛細血管組成,輸送血液給大腦和周圍組織。組成這些緊密排列的血管之細胞只允許最小的分子進入大腦。較大分子只能在特定運輸蛋白質的幫助下進入大腦。
葡萄糖就是最容易穿過血腦屏障的營養素之一。這合情合理,因為葡萄糖是大腦賴以生存的能量來源,所以它能夠暢通地進入大腦非常重要。
脂肪酸也能夠容易地穿過BBB,這是因為您的大腦健康仰賴這些脂肪酸。奧米加-3對支持大腦發育尤為重要。
而氨基酸穿過BBB就沒那麼容易了。載體分子附著在氨基酸上引導它們進入大腦。如果沒有載體,這些蛋白質成分就無法在大腦中發揮其功效。這些功效包括合成有助於調節情緒和神經系統的神經遞質。
其它營養素也可以穿過血腦屏障進入大腦。維生素B6和B12也同樣依靠載體分子進入大腦,但維生素C則可以獨自穿過BBB,實驗表明維生素C可以幫助其它有益化合物進入大腦。
3個保持健康營養吸收的提示
您現在已經學到了人體如何吸收營養並理解這個過程的重要性,但您能夠具體掌控多少營養素的吸收呢?
實際上非常多。保持消化健康並做出明智的飲食選擇是您能夠掌控的兩個主要因素。以下是幫助您支持營養吸收的三個簡單建議。選擇一個實踐操作並體會自己有什麼不同的感覺。
- 用益生菌強化有益菌的比例
您的腸道微生物群成員可以幫助您維護消化系統。這就是為什麼益生菌能夠有效支持健康的消化功能。它們有助於維持健康的細菌多樣性,這可以幫助您的腸道分解某些種類的食物,以供小腸適當吸收。
- 選擇健康的脂肪
還記得我們上文中提到的脂溶性維生素嗎?它們依靠脂肪從小腸輸送到身體各部位。健康的脂肪是儲存維生素A、D、E和K 的必要元素。選擇植物來源的健康脂肪,避免飽和脂肪或反式脂肪,這樣可以幫助您的身體吸收這些重要的營養素。這也是隨餐食用補充品的另一個原因。
- 提供充足的營養供您的身體吸收
這可能是最直白的建議,卻非常重要。制定目標多吃各種水果和蔬菜可提高您日常攝入的維生素。您可以從吃不同顏色的食物開始。這能幫助您達到營養目標。紅色和橙色的食物富含維生素A,而綠色蔬菜則含有充分的B族維生素、維生素C、鈣和鐵。色彩豐富的食物還含有支持良好健康的植物營養素。所以試著將不同顏色的食物擺上餐桌以滿足您的日常營養需求。
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
https://qbi.uq.edu.au/brain/brain-anatomy/what-blood-brain-barrier
https://www.livestrong.com/article/454532-nutrients-that-cross-blood-brain-barrier/
https://en.wikipedia.org/wiki/Lacteal
https://www.newscientist.com/article/dn1794-vitamin-c-could-help-drugs-cross-blood-brain-barrier/
https://courses.lumenlearning.com/boundless-ap/chapter/absorption/
https://www.huffingtonpost.com.au/2017/08/20/8-easy-ways-to-boost-nutrient-absorption_a_23079874/