Sự tiêu hóa thức ăn

Tiến trình này bao gồm sự tiêu hóa, sự hấp thụ và sự chuyển hóa thực phẩm.

Sự tiêu hóa là quá trình phân hóa thực phẩm thành dạng mà tế bào có thể hấp thụ và chuyển hóa được.
Sự hấp thụ là quá trình đưa chất dinh dưỡng từ bộ máy tiêu hóa sang hệ tuần hoàn, để rồi từ đó được phân phối tới các tế bào hoặc dự trữ trong cơ thể.
Sự chuyển hóa là quá trình biến đổi các chất dinh dưỡng đã được tiêu hóa thành năng lượng và các chất để cấu tạo tế bào.

Sự tiêu hóa thức ăn chấm dứt khi những chất bã của thực phẩm sau tiến trình tiêu hóa được đưa ra khỏi cơ thể.

BỘ MÁY TIÊU HÓA

Nói một cách tổng quát, bộ máy tiêu hóa có nhiệm vụ tiếp nhận thực phẩm và làm thay đổi cấu trúc thực phẩm về cả hai mặt vật lý và hóa học, sao cho thực phẩm trở thành những dạng mà cơ thể sử dụng được.

Sự thay đổi cấu trúc vật lý được thực hiện chủ yếu ở miệng nhờ vào hoạt động phối hợp của răng, miệng và lưỡi. Trong khi đó, sự thay đổi cấu trúc hóa học được thực hiện nhờ vào tác dụng của các men tiêu hóa (enzym), môi trường acid, mật và rất nhiều chất hóa học khác.

Men tiêu hóa là những hợp chất đạm có khả năng làm thay đổi tính chất hóa học của một chất khác trong khi bản thân nó không thay đổi. Có nhiều loại men tiêu hóa, mỗi loại có tác dụng với một chất dinh dưỡng nhất định. Chẳng hạn, loại men chuyển hóa chất đạm thì không có tác dụng với chất bột đường. Men tiêu hóa được tiết ra từ 4 cơ quan chủ yếu là: các tuyến nước bọt, dạ dày, tụy tạng và ruột non.

Bộ máy tiêu hóa là một ống chạy dài từ miệng xuống hậu môn, dài khoảng 8 mét. Khởi đầu từ miệng, tiếp đến là thực quản, dạ dày, ruột non, ruột già, trực tràng và hậu môn. Dọc theo ống là các bộ phận hỗ trợ tiết ra các dịch tiêu hóa như tuyến nước bọt, túi mật, gan, tụy tạng. Như vậy, thực phẩm sẽ lần lượt đi qua các bộ phận sau đây:

1. Miệng

Miệng có ba chức năng chính: tiếp nhận thực phẩm, nhai thực phẩm cho nhuyễn nhỏ và khởi sự việc tiêu hóa tinh bột.

Nước bọt giữ vai trò quan trọng trong các chức năng của miệng. Nước bọt được tiết ra từ ba đôi tuyến nước bọt trong miệng, tổng cộng mỗi ngày khoảng 1,5 lít. Trong nước bọt có men tiêu hóa amylase có tác dụng phân hóa carbohydrat. Nước bọt còn chứa mucin tạo thành độ nhớt của nước bọt, làm cho thực phẩm sau khi nhai sẽ quyện lại với nhau thành cục và trơn, dễ nuốt. Ngoài ra nước bọt còn có khả năng bảo vệ niêm mạc miệng và tiêu diệt một số vi khuẩn có thể gây nhiễm độc cho răng, miệng.

Răng và lưỡi có vai trò rất quan trọng ở giai đoạn này. Răng giúp nhai nghiền thực phẩm. Lưỡi đưa đẩy, nhào trộn thức ăn để giúp răng nhai nghiền tốt. Các nụ vị giác của lưỡi giúp phân biệt vị thức ăn và góp phần tạo ra sự kích thích quá trình tiêu hóa. Chuyển động của lưỡi cũng tạo thành phản xạ nuốt thức ăn xuống thực quản sau khi đã được nhai nhuyễn.

2. Thực quản

Thực quản là một ống có chức năng chuyển thực phẩm và nước uống xuống dạ dày mà không tham dự vào sự tiêu hóa. Trong thực quản, thực phẩm được di chuyển nhờ các sóng nhu động (peristalsis) tạo ra bởi sự co bóp luân phiên nhịp nhàng của các cơ thành thực quản từ trên xuống dưới. Thực quản có chiều dài khoảng 25 cm.

3. Dạ dày

Dạ dày là nơi tiêu hóa thức ăn, nhưng cũng là nơi dự trữ thức ăn tạm thời. Nhờ có chức năng dự trữ này nên chúng ta chỉ cần ăn mỗi ngày 3 lần, cho dù cơ thể liên tục cần được cung cấp dinh dưỡng.

Các tế bào riêng biệt trong dạ dày tiết ra nhiều chất hóa học khác nhau, và tất cả được hòa lẫn với nhau gọi là dịch vị dạ dày.

Thành phần chính của dịch vị dạ dày là:

– Acid hydrochloric, một loại acid rất mạnh có thể làm mềm các mô liên kết của thức ăn và tiêu diệt các vi sinh vật có hại.

– Men tiêu hóa pepsin, một loại men có tác dụng phân hóa protein.

– Yếu tố nội tại glycoprotein cần thiết để có thể hấp thụ Vitamin B12.

– Ngoài ra còn có lipase (giúp phân hóa chất béo thành acid béo và glycerol), gastrin (giúp thức ăn có thể được nhồi thành khối chất nhão), chất nhờn mucus (giúp bảo vệ niêm mạc dạ dày). Nếu không có chất nhờn, acid sẽ ăn mòn niêm mạc, dẫn đến loét dạ dày.

Mỗi ngày, cơ thể sử dụng khoảng từ 2 đến 2,5 lít dịch vị dạ dày.

Thời gian lưu lại trong dạ dày của mỗi loại thực phẩm không giống nhau, thường là từ 1 đến 4 giờ. Các thực phẩm thuộc nhóm carbohydrat (tinh bột, đường) có thời gian lưu lại dạ dày ngắn nhất, tiếp đến là nhóm các protein (chất đạm), và lâu nhất là nhóm lipid (chất béo). Ngoài ra, thức ăn lỏng cũng tiêu hóa nhanh hơn thức ăn đặc. Nước uống hầu như chỉ đi qua dạ dày để thẳng đến ruột.

Ở đoạn nối thực quản và dạ dày có cơ vòng tâm vị để ngăn thực phẩm đã vào dạ dày không đi ngược lên thực quản, và ở đoạn nối giữa dạ dày với tá tràng có cơ vòng môn vị để ngăn thực phẩm đã chuyển vào tá tràng (duodenum) không đi ngược vào dạ dày.

4. Ruột non

Ruột non có chiều dài kéo thẳng ra đến khoảng 6 mét, là bộ phận dài nhất của bộ máy tiêu hóa. Tuy nhiên, do các nếp gấp của ruột nên ruột người sống chỉ đo được khoảng 3 mét. Đoạn đầu của ruột non là tá tràng, dài khoảng 25 cm, là nơi mà 90 – 95% thực phẩm được hấp thụ.

Ruột non tiếp nhận thực phẩm ở dạng đang được chuyển hóa. Tế bào ruột non tiết ra nhiều men tiêu hóa để phân hóa protein và carbohydrat. Riêng các chất béo được chuyển hóa nhờ có mật từ gan đưa vào. Các men tiêu hóa khác như trypsin, chymotrypsin, lipase, amylase, nuclease từ tụy tạng cũng được đưa vào ruột non để hỗ trợ sự chuyển hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng. Trung bình, quá trình tiêu hóa ở ruột non kéo dài khoảng từ 3 tới 10 giờ.

5. Ruột già

Ruột già dài khoảng 1,5 mét, là nơi hấp thụ nước, muối khoáng và một số Vitamin. Các Vitamin được vi sinh vật tạo ra tại ruột già gồm có Vitamin K, Vitamin B12, Vitamin B1, (thiamin), Vitamin B2 (riboflavin).

Ruột già và trực tràng không tiết men tiêu hóa và không tham dự trực tiếp vào sự phân hóa thực phẩm mà chỉ hút nước và các chất điện phân. Đây cũng là nơi lưu giữ chất bã trước khi thải ra khỏi cơ thể.

Thành phần của phân có khoảng 75% nước, 25% chất đặc. Trong chất đặc có khoảng 35% là xác của vi sinh vật, từ 20% tới 40% là chất vô cơ và mỡ, 2% đến 3% là chất đạm, và phần còn lại là chất xơ, tế bào chết, mật…

6. Gan

Gan là cơ quan hỗ trợ cho sự tiêu hóa thức ăn và giữ nhiều vai trò rất quan trọng.

Gan chuyển hóa các chất dinh dưỡng, làm thay đổi cấu trúc hóa học của chúng để trở thành những chất thích hợp hơn để tế bào có thể sử dụng. Một số chất dinh dưỡng sau khi chuyển hóa được chính gan sử dụng, một số khác được dự trữ ở gan để chuyển sang máu khi cơ thể có nhu cầu.

Một cách cụ thể, gan thực hiện các nhiệm vụ sau đây:

a. Dự trữ đường đơn glucose dưới dạng glycogen. Khi mức độ đường trong máu xuống thấp hơn mức bình thường thì tế bào gan chuyển glycogen trở lại thành glucose và đưa vào máu.

b. Tổng hợp lượng đạm thừa mà cơ thể không hấp thụ được thành dạng ure để thận có thể bài tiết ra ngoài theo nước tiểu.

c. Tổng hợp các protein huyết tương như albumin, globulin và các yếu tố làm đông máu.

d. Chuyển hóa chất đạm, carbohydrat và chất béo, khiến chúng được các tế bào sử dụng hữu hiệu hơn.

e. Sản xuất mật, rất cần thiết cho sự chuyển hóa chất béo. Mật được chứa trong túi mật và được chuyển sang tá tràng khi cần tiêu hóa chất béo.

g. Tham gia quá trình tạo hồng cầu mới qua việc sản xuất globin, một trong hai yếu tố tạo thành huyết cầu tố (hemoglobin).

h. Phá hủy các hồng cầu già nua, chuyển hóa hemoglobin thành bilirubin rồi thải ra theo đường phân.

i. Giải độc cho cơ thể bằng cách phân hủy, vô hiệu hóa một số chất độc, chẳng hạn như lượng cồn trong máu (alcohol) sau khi uống rượu và một số chất độc có trong các loại thuốc trị bệnh.

k. Dự trữ một số Vitamin và chất khoáng.

7. Tụy tạng

Tụy tạng tiết ra một số men tiêu hóa như lipase để phân hóa chất béo, amylase để chuyển hóa tinh bột thành đường, trypsin để phân hóa protein thành những phân tử acid amino có cấu trúc đơn giản hơn…

Trong điều kiện bình thường thì có từ 92% tới 97% thực phẩm ăn vào được tiêu hóa và hấp thụ. Nước, Vitamin, chất khoáng, đường đơn, rượu được hấp thụ trong tình trạng nguyên thủy. Đường đa, chất béo, đạm đều được chuyển hóa để dễ hấp thụ hơn.