消化：食物がどのように分解されるか
生き残るためには、私たちが食べる食物から栄養素を摂取する必要があります。これは、腸内で起こる複雑なプロセスである消化によって達成されます。
食品には健康に必要なすべての栄養素が含まれていますが、それらは大きくて複雑な化合物に閉じ込められています。それらが体によって使用されることができるように、それらは最初に消化の過程によってより小さな部分に分割されなければなりません。
この記事では、食べ物がどのように生命の構成要素、そしてもちろんうんちに変換されるかを説明します。
消化とは何ですか？
一言で言えば、消化には、大きな食物分子を水溶性分子に分解することが含まれます。水溶性分子は、血液に渡されて体の臓器に輸送されます。
たとえば、炭水化物はブドウ糖に、タンパク質はアミノ酸に、脂肪は脂肪酸とグリセロールに分解されます。
消化器系には、「中空」器官と「固体」器官が含まれます。
食物は、口、食道、胃、小腸、大腸、肛門などの中空器官を通って移動します。
膵臓、肝臓、胆嚢などの固形臓器は、さまざまな製品をミックスに加えます。
腸内に生息するバクテリアと同様に、中実および中空の臓器の他に、神経系および循環系も消化に重要です。
消化はしばしば2つのタイプに分けられます：
- 機械的消化—食品は物理的に小さな部分に分解されます。たとえば、噛むことによって。
- 化学的消化—食品は酸と酵素によってその基本単位に分解されます。
消化の旅
人間の場合、消化管（消化管とも呼ばれます）の長さは約8メートルです。ある作家は、それを「地球上で最も重要で最も美しくない水路」と表現しています。以下に、一口の食べ物の旅について説明します。
口
食べ物が口に入る前から消化が始まります。匂い、あるいは食べ物の考えでさえ、唾液腺による唾液の産生を開始します。食べ物が口の中に入ると、唾液で湿り、歯と舌が機械的消化のプロセスを開始します。
唾液には、でんぷんを分解する唾液アミラーゼと呼ばれる酵素が含まれています。唾液には、消化器系を通る食物の通過を容易にする粘液も含まれています。
咀嚼（咀嚼）とアミラーゼ消化が完了すると、食べ物は小さな丸い塊になります。これはボーラスと呼ばれます。嚥下後、ボーラスは食道に入り、蠕動運動と呼ばれるプロセスを経て胃に移動します。
蠕動
蠕動は、消化器系のパイプの周りの平滑筋のゆっくりとした収縮です。ゆっくりとした収縮の波が腸に沿って走り、ボーラスを正しい方向に押します—口から肛門に向かって。
胃
ボーラスは、心臓括約筋と呼ばれる上部の筋肉弁を通って胃に入ります。この括約筋は、胃に入る食物の量と時期を制御します。
胃には胃液が含まれており、主に次のものが含まれています。
- 塩酸—かみそりの刃を溶かすのに十分な強さの酸。
- ペプシン—タンパク質を分解する酵素。
これらの化学物質は両方とも胃の内壁に害を及ぼす可能性があるため、損傷から身を守るためにぬるぬるした層を生成します。
胃の中では、蠕動運動が続き、食物と胃液を混ぜるのに役立ちます。胃から血液に吸収される化合物は多くありません。これに対する例外には、水、アルコール、および非ステロイド性抗炎症薬（NSAID）が含まれます。
胃の中で1〜2時間後、食べ物は粥状液と呼ばれる濃厚なペーストになります。それは胃の底にある幽門括約筋を通って胃を離れます。
小腸
十二指腸は小腸の最初の部分です。ここで、粥状液は膵臓からの酵素、肝臓からの胆汁、および腸液と混合します：
胆汁—肝臓によって生成され、脂肪を分解するのに役立ち、胆嚢に保存されます。
膵液—トリプシノーゲン、エラスターゼ、アミラーゼなどの酵素のカクテルが含まれています。
腸液—この液体は膵液中の酵素のいくつかを活性化します。また、他の酵素、粘液、ホルモンも含まれています。
食物は小腸の残りの部分（空腸と回腸）を通って旅を続け、それが進むにつれて徐々に消化されます。完全に分解されると、血液に吸収されます。
人間の場合、栄養素の大部分は小腸で吸収されます。
絨毛と呼ばれる小さな指のような突起が十二指腸の壁から突き出て、その表面積を増やします。絨毛は吸収できる栄養素の量を最大化します。表面積は微絨毛によってさらに増加します。微絨毛は、腸の上皮（裏打ち）の細胞から来るさらに小さな突起です。
大腸
結腸および大腸とも呼ばれる大腸の長さは1.5メートル（5フィート）です。小腸よりは短いですが、直径は太いです。
大腸では、水分やミネラルが血液に吸収されます。
食物は腸内細菌による発酵を可能にするためにこの領域をはるかにゆっくりと移動します。
大腸は、ビタミンK、ビタミンB12、チアミン、リボフラビンなど、細菌の活動によって生成されるすべての製品を吸収します。
大腸はいくつかのセクションに分かれています：
上行結腸—これには盲腸（回腸に結合するポーチ）と虫垂（別の小さなポーチ。その機能は不明ですが、腸内細菌の維持に役割を果たす可能性があります）が含まれます。
横行結腸—このセクションは腹部を横切っています。
下行結腸–このセクションには腸内細菌が密集しており、糞便を保存するために使用されます。
シグモイド（S字型）結腸–糞便を直腸に押し込むのに役立つ筋肉の壁があります。
直腸
体が使用できない残りの老廃物は、排便時に直腸に移動され、肛門から排泄されます。これは、1日に複数回、または数日に1回発生する可能性があります。
直腸壁のストレッチ受容体は、チャンバーがいっぱいになるとそれを検出し、排便したいという欲求を刺激します。排便が遅れると、糞便は結腸に戻され、そこで水分が体内に吸収されます。排便が長期間延期されると、より多くの水分が除去され、便が硬くなり、個人が便秘になる可能性があります。
栄養素がどのように分解されるか
食事のさまざまな要素は、さまざまな方法で分類されます。
タンパク質—ペプシン（胃の中）、トリプシン、キモトリプシン（十二指腸内、膵臓から分泌される）と呼ばれる3つの酵素によって消化されます。
脂肪—舌のリパーゼは口の中で脂肪の消化を開始します。しかし、ほとんどの脂肪は膵臓リパーゼによって小腸で分解されます。胆汁は脂肪を分解する過程でも役立ちます。
炭水化物—唾液および膵臓のアミラーゼはデンプンを個々のグルコース単位に分解します。ラクターゼは、ミルクの糖である乳糖を分解します。スクラーゼはショ糖（テーブルシュガーまたはサトウキビシュガー）を分解します。
DNAとRNA—膵臓によって生成されるデオキシリボヌクレアーゼ（DNase）とリボヌクレアーゼ（RNase）によって分解されます。
非破壊消化
特定の必須の複雑な分子は、胃の中で消化液と混合すると台無しになります。
たとえば、ビタミンB12は酸に非常に敏感であり、その部分に分解された場合、体内でその役割を果たすことができませんでした。
これらの場合、非破壊消化が行われます。ビタミンB12の場合、ハプトコリンと呼ばれる唾液中の化学物質が分子に結合して保護します。
十二指腸では、結合が分割され、B12が内因子に付着します。次に、回腸に入ると、特別な受容体が2つの結合した分子を血液に運びます。
消化のホルモン制御
消化は複雑なプロセスであり、適切なタイミングでさまざまな臓器が動く必要があります。たとえば、適切な酵素を適切な場所に適切なタイミングで適切な量で噴出させる必要があります。このシステムを組織化するのを助けるために、これらは以下を含む様々なホルモンが関与しています：
ガストリン—胃で放出されるこのホルモンは、塩酸とペプシノーゲン（ペプシンの不活性型）の生成を刺激します。ガストリンは、胃への食物の到着に応じて生成されます。酸性のpHレベルはガストリンのレベルを低下させます。
セクレチン—重炭酸塩の分泌を刺激して十二指腸の酸を中和します。
コレシストキニン（CCK）—十二指腸にも見られるこのホルモンは、膵臓を刺激して酵素を放出し、胆嚢を刺激して胆汁を放出します。
胃抑制ペプチド—胃のかき回しを減らし、食物が胃から空になる速度を減らします。また、インスリンの分泌を引き起こします。
モチリン—ペプシンの生成を刺激し、蠕動を加速します。
うんちとは何ですか？
個人や食べた食べ物の種類にもよりますが、口からトイレまでの消化には24〜72時間かかります。
糞便や糞便は、大腸内のバクテリアによって腐敗した小腸では吸収できなかった食物の残骸です。バクテリアと、胆汁やビリルビン（血液の分解による）などの少量の代謝老廃物が含まれています。
糞便の色は大きく異なり（さまざまな便の色の意味についてはこちらをご覧ください）、水っぽいものから固形のものまで、さまざまな一貫性があります。
手短に
消化は重要であると同時に複雑です。食品を有用な成分に移すには、複数の臓器やシステム、さまざまな化学物質、そして印象的な調整が必要です。ハンバーガーからうんちまでの道のりは長く曲がりくねっています。
