食物的消化與營養素的吸收
人體的消化系統由消化道與消化腺組成(圖 5-10 ),消化道具有肌肉,肌肉的收縮使食物在消化道
內攪拌、移動;消化腺分泌消化液,以分解食物。消化道是貫通身體的管道,兩端開口,前端為口腔,接著是
咽、食道、胃、小腸、大腸,最末端為肛門。食物由口腔進入消化道,不能被消化吸收的殘渣則由肛門排出。
消化腺包含唾腺、胃腺、腸腺、肝臟、胰臟,其中胃腺與腸腺位於消化道的內壁,而唾腺、肝臟與胰臟則為獨
立的腺體,所分泌的消化液另以管道送入消化道中。
內攪拌、移動;消化腺分泌消化液,以分解食物。消化道是貫通身體的管道,兩端開口,前端為口腔,接著是
咽、食道、胃、小腸、大腸,最末端為肛門。食物由口腔進入消化道,不能被消化吸收的殘渣則由肛門排出。
消化腺包含唾腺、胃腺、腸腺、肝臟、胰臟,其中胃腺與腸腺位於消化道的內壁,而唾腺、肝臟與胰臟則為獨
立的腺體,所分泌的消化液另以管道送入消化道中。
圖 5-10 人體的消化系統
食物的消化
食物的消化可分為物理性消化與化學性消化,前者是指食物在消化道中被研磨、攪拌、乳化等物理性作用,可將食物的顆粒變小,增加其與消化液接觸的面積;後者是指食物被酵素分解為更小分子的化學性分解作用。
食物的消化從口腔開始,首先由牙齒將食物咀嚼成小碎塊。口腔內有唾腺的開口,唾腺所分泌的唾液中含澱粉,可以將部分的澱粉分解成麥芽糖。此外,唾液還可溼潤食物,使其成為食團,以利於吞嚥。
食團由口腔經食道進入胃,胃是人體消化道中最膨大的器官,胃壁的褶皺很多,容量很大,人類的胃撐大時,可容納約 2 公升的食物。我們進食的時間通常不到半小時,但消化食物則必須耗費數小時,因此,食物必須在胃中停留,等待進入小腸被進一步的分解。此外,胃壁的肌肉層很厚,可反覆收縮、來回擠壓攪拌,將食
團進一步磨成更細的食糜。胃壁有胃腺,分泌的胃液含有鹽酸與胃蛋白,鹽酸可以活化胃蛋白,同時也可以殺菌,而胃蛋白則可以將蛋白質初步分解為多。
小腸是食物消化與吸收最主要的場所,小腸的前段為十二指腸,含有三種消化液,分別來自肝臟、胰臟與小腸(圖 5-11 )。
食物的消化從口腔開始,首先由牙齒將食物咀嚼成小碎塊。口腔內有唾腺的開口,唾腺所分泌的唾液中含澱粉,可以將部分的澱粉分解成麥芽糖。此外,唾液還可溼潤食物,使其成為食團,以利於吞嚥。
食團由口腔經食道進入胃,胃是人體消化道中最膨大的器官,胃壁的褶皺很多,容量很大,人類的胃撐大時,可容納約 2 公升的食物。我們進食的時間通常不到半小時,但消化食物則必須耗費數小時,因此,食物必須在胃中停留,等待進入小腸被進一步的分解。此外,胃壁的肌肉層很厚,可反覆收縮、來回擠壓攪拌,將食
團進一步磨成更細的食糜。胃壁有胃腺,分泌的胃液含有鹽酸與胃蛋白,鹽酸可以活化胃蛋白,同時也可以殺菌,而胃蛋白則可以將蛋白質初步分解為多。
小腸是食物消化與吸收最主要的場所,小腸的前段為十二指腸,含有三種消化液,分別來自肝臟、胰臟與小腸(圖 5-11 )。
圖 5-11 膽汁與胰液注入十二指腸
肝臟分泌膽汁,儲存在膽囊中,當食物進入十二指腸時,會刺激膽囊收縮,將膽汁排放進入十二指腸中。膽汁中不含消化,但是含有膽鹽,可以將脂質乳化成較小的顆粒,增加脂質與消化接觸的面積。
胰臟分泌胰液,胰液中含有多種消化,可以分解醣類、蛋白質、脂質。胰液、膽汁都含有鹼性物質,可以中和胃酸,使小腸不至於受到胃酸的侵蝕,同時可以使小腸內的食糜維持在鹼性的狀態,有利於小腸中各種消化的作用。
腸腺分泌小腸液,小腸液也是一種鹼性的消化液,可以中和胃酸,並提供充足的水分,以利水解作用的進行。小腸的消化大多位於小腸上皮細胞的細胞膜上,能接續胰液的消化作用,完成食物分解的最後一道手續,使其變成可以吸收的小分子,如葡萄糖、胺基酸等。
人類的大腸包括盲腸、結腸和直腸,都不具消化功能。雖然食糜中大部分的營養素與水分在小腸已被吸收,但大腸也可以吸收殘存的水分、維生素與礦物質。最後的食物殘渣、消化道分泌物、脫落的腸壁細胞、腸內細菌等形成糞便,由肛門排出體外,稱為排遺。如果食物中的膳食纖維不足,則大腸的蠕動較慢,使得糞便留在大腸的時間變長,容易形成便祕。此外,大腸內有許多共生菌,可以抑制有害細菌繁殖,並合成維生素K 及部分的維生素B 群,經由大腸吸收,供人體利用。
胰臟分泌胰液,胰液中含有多種消化,可以分解醣類、蛋白質、脂質。胰液、膽汁都含有鹼性物質,可以中和胃酸,使小腸不至於受到胃酸的侵蝕,同時可以使小腸內的食糜維持在鹼性的狀態,有利於小腸中各種消化的作用。
腸腺分泌小腸液,小腸液也是一種鹼性的消化液,可以中和胃酸,並提供充足的水分,以利水解作用的進行。小腸的消化大多位於小腸上皮細胞的細胞膜上,能接續胰液的消化作用,完成食物分解的最後一道手續,使其變成可以吸收的小分子,如葡萄糖、胺基酸等。
人類的大腸包括盲腸、結腸和直腸,都不具消化功能。雖然食糜中大部分的營養素與水分在小腸已被吸收,但大腸也可以吸收殘存的水分、維生素與礦物質。最後的食物殘渣、消化道分泌物、脫落的腸壁細胞、腸內細菌等形成糞便,由肛門排出體外,稱為排遺。如果食物中的膳食纖維不足,則大腸的蠕動較慢,使得糞便留在大腸的時間變長,容易形成便祕。此外,大腸內有許多共生菌,可以抑制有害細菌繁殖,並合成維生素K 及部分的維生素B 群,經由大腸吸收,供人體利用。
營養素的吸收
小腸是人體消化道中最長的一段,可以有效吸收消化後的營養素。小腸壁有環狀褶皺,其表面分布許多
指狀的絨毛,絨毛內密布微血管網,中央有乳糜管(圖 5-12 ),乳糜管是一種微淋管。
指狀的絨毛,絨毛內密布微血管網,中央有乳糜管(圖 5-12 ),乳糜管是一種微淋管。
圖 5-12 小腸管壁構造之示意圖
營養素經擴散作用或主動運輸進入絨毛後,其運輸途徑分為兩大類:水溶性的營養素進入微血管,由血液輸送,如礦物質、葡萄糖、胺基酸、水溶性維生素(B 群、C)等,經肝門靜脈送入肝臟進行處理,再經由肝靜
脈、下腔靜脈匯入心臟,然後循環全身(圖 5-13 ),供應各細胞新陳代謝之所需。脂溶性的營養素進入乳糜管,由淋巴循環運輸,最後再匯入靜脈,回到血液循環。
脈、下腔靜脈匯入心臟,然後循環全身(圖 5-13 ),供應各細胞新陳代謝之所需。脂溶性的營養素進入乳糜管,由淋巴循環運輸,最後再匯入靜脈,回到血液循環。
圖 5-13 來自消化道吸收的水溶性營養素會匯集至肝門靜脈,再送到肝臟處理,並透過循環系統送到全身。
總之,人體為了滿足營養素的需求,必須攝取食物,並經由消化作用將其分解為可吸收的小分子,再吸收進入體內供各細胞利用,最後不能吸收的殘渣則由肛門排出。整個過程主要由消化系統完成,並藉由循環系統的協助,將營養素供應至全身各處細胞(圖 5-14 )。
圖 5-14 人類的食物消化與吸收示意圖