ระบบย่อยอาหาร (Digestive System)
การย่อยอาหาร คือ ขบวนการเปลี่ยนแปลงสารประกอบของอาหารในโมเลกุลขนาดใหญ่ให้เป็นสารประกอบของอาหารที่มีโมเลกุลขนาดเล็กลง พอที่จะดูดซึม เข้าสู่ร่างกายและเซลล์ของร่างกายสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได
ขั้นตอนการย่อยอาหาร มี 2 แบบ
เป็นกระบวนการทำให้อาหารมีขนาดเล็กลง เพื่อสะดวกต่อการเคลื่อนที่และการเกิดปฏิกิริยาเคมีต่อไป โดยการบดเคี้ยว รวมทั้งการบีบตัวของทางเดินอาหาร ยังไม่สามารถทำให้อาหารมีขนาดเล็กสุด จึงไม่สามารถดูดซึมเข้าเซลล์ได้
เป็นการย่อยอาหารให้มีขนาดเล็กที่สุด โดยการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่าง อาหาร กับ น้ำ โดยตรง และจะใช้เอนไซม์หรือน้ำย่อยเข้าเร่งปฏิกิริยา
ขั้นตอนและลำดับการย่อยอาหารของมนุษย์
การย่อยอาหารจะเริ่มตั้งแต่อาหารเข้าสู่ร่างกายโดยผ่าน ปาก ลิ้น ฟัน ต่อจากนั้นอาหารจะถูกลืนผ่านลำคอไปตามอวัยวะต่าง ๆ ตามลำดับ ดังนี้
ปาก (Mouth)
ปากคือด่านแรกของระบบย่อยอาหาร เพราะเมื่อเราหยิบอาหารเข้าปาก อวัยวะภายในช่องปากก็จะเริ่มช่วยกันย่อยอาหารทันที คือ
ฟัน จะทำหน้าที่บดเคี้ยวอาหารให้เล็กลง มนุษย์เราจะมีฟัน 2 ชุด ชุดแรก เรียกฟันน้ำนม มี 20 ซี่ ส่วนชุดที่ 2 เรียกฟันแท้ มี 32 ซี่ แต่บางคนอาจมีน้อยกว่านั้น เนื่องจากฟันขึ้นไม่ครบ
น้ำลาย ในช่องปากนั้นมีต่อมน้ำลาย 3 คู่ สามารถผลิตน้ำลายได้วันละประมาณ 1-1.5 ลิตร โดยต่อมน้ำลายที่ใหญ่ที่สุดอยู่ข้างกกหู ในน้ำลายนั้นจะมีเอนไซม์ "อะไมเลส" หรือ ไทยาลีน" ที่ช่วยย่อยแป้งให้เป็นเดกซ์ทริน (Dextrin) ซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีโมเลกุลเล็กกว่าแป้ง แต่ใหญ่กว่าน้ำตาล และถูกย่อยต่อไปจนเป็นน้ำตาลโมเลกุลคู่ คือ น้ำตาลมอลโทส (maltose) นอกจากนี้ น้ำลายยังช่วยให้อาหารอ่อนตัว เพื่อกลืนอาหารได้ง่ายขึ้น
ลิ้น ทำหน้าที่รับรสชาติของอาหาร เกลี่ยอาหารให้ฟันบด คลุกเคล้าอาหารให้เป็นก้อน เพื่อสะดวกในการกลืนอาหาร
คอหอย (Pharynx)
เป็นท่ออยู่หลังหลอดลมและปาก ทำหน้าที่เป็นทางผ่านของอาหารจากปากไปยังหลอดอาหาร ตรงส่วนนี้ไม่มีการย่อยใด ๆ เกิดขึ้น
หลอดอาหาร (Esophagus)
เป็นกล้ามเนื้อเรียบอยู่ต่อจากคอหอย มีความยาวประมาณ 23-25 เซนติเมตร ทำหน้าที่คอยรับอาหารจากคอหอยส่งต่อไปยังกระเพาะอาหาร ในลักษณะการบีบรัดกล้ามเนื้อเป็นลูกคลื่น เรียกว่า "เพอริสตัสซิส (peristalsis)" เพื่อไล่ให้อาหารเคลื่อนที่ลงสู่กระเพาะอาหาร
กระเพาะอาหาร (Stomach)
มีลักษณะเป็นถุงใหญ่ มีขนาด 50 ลูกบาศก์เซนติเมตร แต่หากทานอาหารเข้าไปจะสามารถขยายตัวได้ถึง 10-40 เท่า โดยภายในกระเพาะอาหารจะมีลักษณะเป็นลูกคลื่น และใช้วิธีบีบตัวเพื่อทำให้อาหารคลุกเคล้ากับน้ำย่อยที่ผลิตออกมาช่วยย่อยอาหาร ก่อนจะส่งผ่านอาหารต่อไปยังลำไส้เล็ก
ในกระเพาะอาหารนั้นจะมีการสร้างเอนไซม์อยู่หลายชนิด ประกอบด้วย
1. กรดเกลือ หรือ กรดไฮโดรคลอริก (hydrochloric acid : HCI) ช่วยทำให้กระเพาะมีสภาพเป็นกรด เหมาะแก่การทำงานของน้ำย่อย ช่วยทำให้อาหารอ่อนตัว ช่วยในการดูดซึมธาตุเหล็ก และหน้าที่สำคัญคือ เปลี่ยน "เพปซิโนเจน" ซึ่งเป็นน้ำย่อยที่ไม่มีฤทธิ์ ให้กลายเป็น "เพปซิน" ที่จะช่วยย่อยโปรตีนจากพืชและสัตว์ให้เป็น "เปปไทด์" ซึ่งมีโมเลกุลขนาดเล็กลงได้ (แต่ยังไม่เล็กพอที่จะแพร่เข้าสู่เซลล์ ต้องไปย่อยต่อที่ลำไส้เล็ก)
2. เพปซิโนเจน (pepsinogen) เป็นน้ำย่อยที่ไม่มีฤทธิ์ ต้องไปรวมกับกรดเกลือก่อนจึงจะกลายเป็นน้ำย่อย "เพปซิน" ช่วยย่อยโปรตีนได้
3. โพรเรนนิน (Prorennin) หากผสมกับกรดเกลือจะกลายเป็น "เรนนิน" (rennin) ช่วยย่อยโปรตีนในนมให้กลายเป็นเคซีน แล้วไปรวมตัวกับแคลเซียม ก่อนจะถูกเพปซินย่อยต่อไป สำหรับผู้ใหญ่ไม่มีน้ำย่อยนี้ หรือมีน้อย จะเกิดอาการท้องเสียเมื่อดื่มนม
4. มิวซิน (mucin) มีหน้าที่เคลือบกระเพาะทําให้ความเป็นกรดลดลง
5. แกสทริกไลเปส (gastric lipase) เป็นน้ำย่อยช่วยย่อยไขมัน แต่สร้างออกมาในปริมาณที่น้อยมาก เพราะสภาพเป็นกรดของกระเพาะอาหาร
6. อินทรินสิกแฟคเตอร์ (intrinsic factor) ช่วยดูดซึมวิตามินบี 12
7. แกสตริน (Gastrin) เป็นฮอร์โมนที่สร้างจากเซลล์ในกระเพาะอาหาร ทำหน้าที่กระตุ้นให้เซลล์กระเพาะอาหารที่สร้างน้ำย่อย และกรดไฮโดรคลอริก หลั่งเอนไซม์หรือน้ำย่อยและกรดไฮโดรคลอลิกออกมาย่อยอาหาร
หากเราทานอาหารเข้าไปแล้ว เมื่ออาหารถูกส่งถึงกระเพาะอาหาร ก็จะใช้เวลาย่อยอาหารภายในกระเพาะอาหาร ประมาณ 2-4 ชั่วโมง จะช้าหรือเร็วขึ้นอยู่กับชนิดของอาหาร และการบีบตัวของกระเพาะอาหารด้วย เมื่อย่อยอาหารเสร็จสิ้น ก็จะส่งอาหารต่อไปยังลำไส้เล็ก โดยมีกล้ามเนื้อหูรูดกระเพาะอาหารตอนล่างคอยปิดกั้นไม่ให้น้ำดีไหลย้อนกลับเข้ามาในกระเพาะอาหาร
ทั้งนี้ ในกระเพาะอาหารนั้นจะไม่สามารถดูดซึมสารอาหารได้ ยกเว้นพวกแอลกอฮอล์ ยาบางชนิดที่เป็นกรดและน้ำ ที่กระเพาะอาหารอาจดูดซึมได้ แต่ก็ไม่เกินร้อยละ 30 โดยส่วนที่เหลือจะถูกดูดซึมที่ลำไส้เล็ก
ลำไส้เล็ก (Small Intestine)
มีความยาวประมาณ 7 เมตร ขดไปมาอยู่ภายในช่องท้องส่วนบน แบ่งออกเป็น 3 ตอน คือ
ลำไส้เล็กตอนต้น (Duodenum) ยาวประมาณ 30 เซนติเมตร มีต่อมสร้างน้ำย่อยและเป็นตำแหน่งที่รับของเหลวจากตับอ่อน และน้ำดีจากตับ จึงเป็นส่วนที่มีการย่อยอาหารเกิดขึ้นมากที่สุด แต่จะสามารถดูดซึมอาหารได้บางชนิดเท่านั้น
ลำไส้เล็กตอนกลาง (Jejumnum) ยาวประมาณ 2.5 เมตร ทำหน้าที่ดูดซึมอาหาร
ลำไส้เล็กตอนปลาย (Ileum) เป็นส่วนที่ยาวที่สุดคือยาวประมาณ 4 เมตร ทำหน้าที่ดูดซึมอาหาร
ลำไส้เล็กเป็นอวัยวะสำคัญของระบบย่อยอาหาร เพราะอาหารส่วนใหญ่จะถูกย่อยและดูดซึมในลำไส้เล็กนี้ ดังนั้น ผนังของลำไส้จึงมีลักษณะขรุขระเป็นปุ่ม ๆ ไม่เรียบเรียกว่า "วิลลัส" (Villus) มีลักษณะคล้ายนิ้วมือยื่นออกมาจากผนังลำไส้เล็ก หรือเรียกว่า "ปุ่มซึม" มีประมาณ 5 ล้านอัน ทำหน้าที่เพิ่มพื้นที่ผิวในการดูดซึมอาหาร ภายในปุ่มมีเส้นเลือดฝอยมากมาย เพื่อรับอาหารที่ถูกย่อยแล้วดูดซึมเข้ามา
ทั้งนี้ ก่อนลำไส้เล็กจะดูดซึมอาหารก็ต้องผ่านกระบวนการย่อยเสียก่อน โดยลำไส้เล็กจะสร้างเอนไซม์ออกมาช่วยย่อยแป้งให้มีโมเลกุลขนาดเล็กที่สุดพอที่จะเซลล์ต่าง ๆ จะดูดซึมนำกลับไปใช้ในร่างกายได้ คือ
มอลเทส (Maltase) เป็นเอนไซม์ที่ผลิตออกมาย่อยน้ำตาลมอลโทสให้เป็นกลูโคส
ซูเครส (Sucrase) เป็นเอนไซม์ที่ผลิตออกมาย่อยน้ำตาลทราย หรือน้ำตาลซูโครส (Sucrose) ให้เป็นกลูโคสกับฟรักโทส (Fructose)
แลกเทส (Lactase) เป็นเอนไซม์ที่ผลิตออกมาย่อยน้ำตาลแลกโทส (Lactose) ให้เป็นกลูโคสกับกาแลกโทส (Galactose)
อย่างไรก็ตาม นอกจากเอนไซม์ที่ลำไส้เล็กผลิตขึ้นมาย่อยอาหารแล้ว ลำไส้เล็กยังต้องอาศัยเอนไซม์ที่ตับอ่อนผลิตขึ้นมาย่อยสารอาหารประเภทอื่นด้วยเช่นกัน คือ
ทริปซิน (Trypsin) เป็นเอนไซม์ที่ย่อยโปรตีน หรือเปปไทด์ (ที่ถูกกระเพาะอาหารย่อยมาแล้ว) ให้เป็นกรดอะมิโน
อะไมเลส (Amylase) เป็นเอนไซม์ที่ย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว
ไลเปส (lipase) เป็นเอนไซม์ที่ย่อยไขมันให้เป็นกรดไขมันและกลีเซอรอล
และไม่ใช่แค่ตับอ่อนอย่างเดียวเท่านั้น แต่ยังมี "ตับ" ที่จะช่วยผลิต "น้ำดี" ออกมา แล้วไปเก็บไว้ที่ถุงน้ำดี (gall bladder) เมื่อกระบวนการย่อยเริ่มขึ้น น้ำดี ก็จะเข้าไปในลำไส้เล็กช่วยย่อยไขมันให้แตกตัว อย่างไรก็ตาม การย่อยไขมันของน้ำดีนั้นถือเป็นการย่อยเชิงกล เพราะไม่ได้เปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีของไขมัน เพียงแค่ทำให้โมเลกุลของไขมันเล็กลงเท่านั้น และ "น้ำดี" ก็ไม่จัดว่าเป็นเอนไซม์ด้วย เนื่องจากไม่ใช่สารประกอบประเภทโปรตีน
เมื่อผ่านกระบวนการย่อยอาหารในลำไส้เล็กเสร็จสิ้นแล้ว อาหารที่ถูกย่อยจนเป็นโมเลกุลเล็กที่สุดจะถูกดูดซึมที่ลำไส้เล็ก ประมาณ 95% ผ่าน "วิลลัส" หรือ "ปุ่มซึม" ซึ่งการดูดซึมอาหารในลำไส้เล็ก
ลำไส้ใหญ่ (Large Intestine)
เป็นหนึ่งในอวัยวะของระบบย่อยอาหาร แต่ไม่ได้มีหน้าที่ย่อยอาหาร เพราะลำไส้ใหญ่จะทำหน้าที่เก็บกากอาหาร ดูดซึมน้ำให้ออกจากกากอาหาร เหลือของเหลวไว้ประมาณ 150 มิลลิลิตร ส่วนที่เหลือจะถ่ายออกไปเป็นอุจจาระ โดยกากอาหารจะอยู่ในลำไส้ใหญ่นาน 12-24 ชั่วโมง นอกจากนี้ ลำไส้ใหญ่ยังมีหน้าที่ดูดน้ำตาลกลูโคสที่ยังเหลืออยู่ในกากอาหารให้ดูดซึมกลับเข้าสู่กระแสเลือด
การทำงานของลำไส้ใหญ่จะบีบตัวเป็นระลอก วันละ 3-4 ครั้ง เพื่อไล่อุจจาระไปตามลำไส้ตรง อุจจาระที่ลำไส้ตรงจะกระตุ้นหูรูดทวารหนักให้เปิดออก ทำให้เรารู้สึกปวดอุจจาระ อุจจาระที่ขับออกมาจะมีกลิ่นเป็นอย่างไรก็ขึ้นอยู่กับว่าเราทานอะไรเข้าไป และขึ้นอยู่กับชนิดของแบคทีเรียที่อยู่ในลำไส้ของแต่ละคนด้วย โดยแบคทีเรียที่อยู่ที่ในลำไส้ใหญ่นี้จะช่วยสร้างวิตามินเค และวิตามินบีหลายชนิด แต่แบคทีเรียก็จะทำให้กากอาหารจำพวกโปรตีนให้มีกลิ่นแรง ซึ่งกลิ่นเหล่านี้จะออกมากับการผายลมและอุจจาระ
ทั้งนี้ ในลำไส้ใหญ่ส่วนต้นจะมี "ไส้ติ่ง" (vermiform appendix) อยู่ ซึ่งเป็นอวัยวะที่ไม่มีประโยชน์อะไรในมนุษย์ มีความยาวประมาณ 2-20 เซนติเมตร ไส้ติ่งในผู้ชายจะยาวกว่าผู้หญิงเล็กน้อย
ลำไส้ตรง (Rectum)
เป็นส่วนปลายของลำไส้ใหญ่ มีลักษณะเป็นท่อตรง ยาวประมาณ 15 เซนติเมตร โดยมีกล้ามเนื้อหูรูด 2 อัน ควบคุมการเปิดปิดของทวารหนัก ทำหน้าที่เก็บกากอาหาร บริเวณนี้จะอุดมไปด้วยจุลินทรีย์และเซลลูโลส
ทวารหนัก (Anus)
อวัยวะส่วนสุดท้ายของลำไส้ใหญ่ เป็นช่องแคบ ๆ ยาว 2.5-3.5 เซนติเมตร ทำหน้าที่ขับถ่ายอุจจาระ ภายในประกอบด้วยกล้ามเนื้อเรียบ และกล้ามเนื้อหูรูด 2 แห่ง คือ หูรูดภายใน (Internal Sphincter) และหูรูดภายนอก (External Sphincter) ซึ่งประกอบด้วยกล้ามเนื้อลาย ทำหน้าที่ปิดกักกากอาหารไว้ เมื่อต้องการขับถ่ายกากอาหารหูรูดเหล่านี้ก็จะหย่อนยอมให้กากอาหารผ่านออกไปได้
อวัยวะที่ช่วยย่อยในระบบย่อยอาหารของมนุษย์
ผลิตน้ำดี ย่อยไขมันให้เป็นไขมันแตกตัวเป็นเม็ดเล็ก ๆ
ผลิตน้ำย่อยลิเพส ย่อยไขมันแตกตัวให้เป็นกรดไขมันและกลีเซอรอล น้ำย่อยทริปซิน ย่อยโปรตีนให้เป็นพอลิเพปไทด์และไดเพปไทด์ น้ำย่อยคาร์บอกซิเพปพิเดส ย่อยเพปไทด์ให้เป็ฯกรดอะมิโน น้ำย่อยอะไมเลส ย่อยเช่นเดียวกับน้ำย่อยอะไมเลสในปาก