Có bao giờ bạn thắc mắc thức ăn sau khi được chúng ta đưa vào miệng sẽ tiếp tục biến đổi như thế nào hay không ? Tại sao sau khi vào cơ thể, các chất dinh dưỡng từ thức ăn sẽ nuôi dưỡng cơ thể, còn chất thừa, cặn bã lại thành phân và thải ra ngoài ? Hãy cùng Benh.vn khám phá những điều thú vị này nhé.
Mục lục
Đặc điểm và chức năng hệ tiêu hóa
Hệ tiêu hóa giúp phân giải thức ăn thành những dạng mà cơ thể có thể sử dụng được qua các cơ chế cơ học và hóa học. Sự tiêu hóa cơ học là quá trình phá vỡ thức ăn ra thành những mảnh nhỏ hơn bằng cơ học, chẳng hạn như quá trình nhai. Những mảnh nhỏ này sẽ được các enzyme tiêu hóa biến đổi từ những phân tử hóa học phức tạp thành những phân tử đơn giản hơn mà cơ thể có thể sử dụng được dễ dàng, đây chính là sự tiêu hóa hóa học, quá trình này đòi hỏi sự có mặt của các enzyme.
Enzym là những xúc tác sinh học cho hầu hết các phản ứng chuyển hóa thức ăn thành chất hữu ích cho sự phát triển và hoạt động của một cơ thể sống. Nhờ enzym tiêu hóa mà sự trao đổi chất thường xuyên giữa cơ thể sống và môi trường bên ngoài được duy trì. Enzym tiêu hóa được tiết ở nhiều bộ phận trong hệ thống tiêu hóa và có vai trò chức năng riêng. Tuyến nước bọt tiết enzym maltase, amylase… giúp tiêu hóa tinh bột. Dạ dày tiết dịch vị và men pepsin giúp tiêu hóa Protein. Dịch mật giúp tiêu hóa Lipit. Tuyến tụy tiết dịch tụy để hoàn chỉnh việc tiêu hóa thức ăn ở ruột non.
Quá trình tiêu hóa diễn ra trong miệng
Quá trình tiêu hóa diễn ra trong miệng bao gồm cả cơ học và hóa học liên tục ngay từ khi thức ăn bắt đầu tiếp xúc niêm mạc trong miệng.
Nghiền nát thức ăn
Thức ăn đưa vào miệng được phân hủy thành những mảnh nhỏ hơn bằng cả 2 cơ chế: cơ học và hóa học.
Thông qua quá trình nhai, răng đã xé những mô thịt và sợi của rau quả thành những mảnh nhỏ. Lưỡi giúp thức ăn di chuyển quanh miệng để các loại răng khác nhau có thể cắt, xé hay nghiền chúng ra. Cơ nhai, có thể là một trong những loại cơ mạnh nhất trong cơ thể, giúp răng nghiền nát thức ăn chỉ trong vòng vài giây.
Tuyến nước bọt hoạt động
Các tuyến nước bọt được kích thích mỗi khi có gì đó xuất hiện trong miệng và sẽ tăng tiết nước bọt (ngoài ra mùi, hình ảnh và vị của thức ăn cũng có thể làm tăng tiết nước bọt). Khi nước bọt trộn lẫn với thức ăn thì các amylase của nó sẽ bắt đầu quá trình tiêu hóa hóa học bằng cách chuyển tinh bột thành đường đơn (maltose).
Khi thức ăn được răng nghiền nát và trộn lẫn với nước bọt, lưỡi sẽ cuộn chúng lại thành những viên thức ăn tròn, mềm và nhão. Chỉ khi nào thức ăn được nén lại thành những viên có cấu trúc thích hợp rồi thì quá trình nuốt mới có thể diễn ra được.
Nuốt thức ăn
Nuốt là một hành động có cả 2 tính chất: có ý thức và vô thức.
Khi thức ăn được nhai và trộn lẫn với nước bọt để tạo thành viên, lưỡi sẽ để thức ăn ra phía sau miệng để vào họng. Đây là hành động có ý thức, con người có thể hoàn toàn kiểm soát được sự di chuyển của viên thức ăn khi nó đang ở trong miệng. Khi viên thức ăn đè lên khẩu cái mềm, khẩu cái mềm và lưỡi gà sẽ đẩy lên để đóng đường thông lên mũi lại giúp ngăn viên thức ăn không chạy lên mũi được.
Khi thức ăn đi vào họng thì quá trình nuốt trở thành 1 phản xạ tự động và không thể dừng lại được. Thanh quản (là phần phía trên của khí quản có chứa dây thanh âm) được đẩy lên, và khi đó một lá sụn có dạng như cái nắp, có tên là nắp thanh quản, sẽ gập lại để che kín lỗ trên cả thanh quản giúp ngăn không cho thức ăn đi vào khí quản.
Đôi khi, có những người cười hay nói trong khi ăn hoặc uống làm lưỡi gà và nắp thanh quản không đóng lại kịp thời được. Nếu lưỡi gà không đóng lại kịp thời, thức ăn hoặc nước sẽ chạy lên mũi. Nếu nắp thanh môn không được gấp lại kịp thời, thức ăn hoặc nước sẽ đi vào khí quản gây ho (là một phản ứng bảo vệ của cơ thể) cho đến khi thức ăn hay nước bị tống ra khỏi khí quản.
Thức ăn tại thực quản
Khi thức ăn vào thực quản, các cơ vòng ở thành thực quản sẽ thay phiên nhau co và dãn để tạo thành những chuyển động dạng sóng, đẩy thức ăn đi sâu xuống dần phía dưới. Những chuỗi chuyển động dạng sóng như thế này được gọi là các nhu động. Thức ăn sẽ bị đẩy xuống phía dưới thực quản bất kể tư thế của cơ thể vào thời điểm đó: đang ngồi, đang nằm hoặc đang lộn ngược. Trọng lực giúp thức ăn di chuyển tốt hơn, nhưng nhu động vẫn diễn ra trong tình trạng trọng lực bằng 0.
Một viên thức ăn ẩm tiêu chuẩn cần khoảng 9 giây để di chuyển dọc theo hết chiều dài thực quản. Nếu thức ăn khô thì sẽ phải tốn nhiều thời gian hơn. Chất lỏng thường di chuyển qua thực quản chỉ mất 1 vài giây, nhanh hơn cả sóng nhu động. Khi viên thức ăn hoặc chất lỏng chạm đến cơ vòng thực quản dưới, nó sẽ đè vào cơ vòng và làm cho nó mở ra. Sau đó thức ăn sẽ được đi vào dạ dày.
Quá trình tiêu hóa ở dạ dày
Dịch vị xuất hiện ở trong dạ dày ngay trước cả khi thức ăn vào đến nơi. Hình ảnh, mùi vị hay thậm chí chỉ cần những suy nghĩ về thức ăn cũng có thể kích thích hệ thần kinh trung ương truyền tín hiệu đến các tuyến của dạ dày để tiết dịch. Khi thức ăn vào đến dạ dày và chạm vào niêm mạc của nó, các tế bào niêm mạc tiết ra gastrin (một loại hormon). Gastrin kích thích sản xuất một lượng lớn dịch vị.
Khi thức ăn đổ đầy dạ dày, nó bắt đầu căng ra. Hiện tượng này kích thích quá trình tiêu hóa cơ học của dạ dày. Các cơ ở thành dạ dày bắt đầu co bóp để nhào trộn thức ăn. Cùng lúc đó, thức ăn cũng được trộn lẫn với dịch vị và quá trình tiêu hóa hóa học bắt đầu. Pepsin, một loại enzyme giúp tiêu hóa protein có trong dịch vị, bắt đầu phân rã những phân tử protein phức tạp. Tinh bột và chất béo ít được tiêu hóa trong dạ dày. Nước, rượu và thuốc, chẳng hạn như aspirin, được hấp thụ trực tiếp xuyên qua thành dạ dày để vào máu.
Khi thức ăn được trộn lẫn và phân giải ra thành dưỡng trấp, nhu động ruột bắt đầu xuất hiện ở phần dưới của dạ dày. Dưỡng trấp di chuyển xuống phía dưới môn vị. Sau mỗi nhát bóp của thành dạ dày, cơ vòng môn vị mở ra một ít giúp một lượng dưỡng trấp đi vào trong tá tràng. Khi tá tràng đầy, thành của nó sẽ căng ra và dạ dày sẽ nhận được một tín hiệu thần kinh để hoạt động chậm lại. Cần tốn khoảng 4 giờ để dạ dày tiêu hóa được hoàn toàn sau một bữa ăn cân bằng. Nếu bữa ăn có nhiều dầu mỡ thì quá trình tiêu hóa tốn khoảng 6 giờ hoặc lâu hơn.
Quá trình tiêu hóa thức ăn ở ruột non
Khi dưỡng trấp đi từ dạ dày vào ruột non, nó chứa protein và tinh bột chỉ mới được tiêu hóa một phần. Chất béo rất khó tiêu hóa. Dưỡng trấp mất khoảng 3 đến 6 giờ để di chuyển qua hết các vòng và khúc quanh của ruột non, khi đó sự tiêu hóa hóa học bắt đầu gia tăng. Khi dưỡng trấp đi đến cuối ruột non, quá trình tiêu hóa đã hoàn thành được 80%.
Sự hiện diện của dưỡng trấp trong tá tràng kích thích tiết dịch ruột. Các tế bào niêm mạc của tá tràng cũng bị kích thích để tiết ra hormon, và các hormon này kích thích tuyến tụy sản xuất dịch tụy và gan sản xuất mật (túi mật cũng được kích thích để phóng thích mật). Cả hai loại dịch này đi vào trong tá tràng và kết hợp với dịch ruột để tham gia vào quá trình tiêu hóa hay phân rã protein, tinh bột và chất béo.
Nhu động ruột xuất hiện để trộn dưỡng chất với dịch ruột và di chuyển chúng đi dọc theo ruột. Nước và thức ăn được hấp thu dọc theo chiều dài của ruột non, mà đặc biệt là hổng tràng. Tinh bột, chất béo, protein, và hầu hết vitamin, chất khoáng được hấp thu ở hổng tràng. Những chất dinh dưỡng này đi qua thành của các nhung mao để vào các mao mạch và mạch bạch huyết. Các mao mạch dẫn về những tĩnh mạch nối kết với tĩnh mạch cửa để di chuyển máu giàu chất dinh dưỡng về gan. Mạch bạch huyết mang chất béo dẫn về các mạch bạch huyết lớn hơn có nối kết với hệ thống tĩnh mạch.
Khi thức ăn di chuyển vào hồi tràng, là đoạn cuối cùng của ruột non thì chúng chỉ còn lại một ít nước, những thức ăn không tiêu hóa được (chẳng hạn như mô xơ trong trái cây, rau quả), và vi khuẩn. Chúng được di chuyển vào ruột già qua van hồi manh tràng, van này được đóng lại để ngăn các chất không di chuyển ngược về lại hồi tràng.
Hoạt động tiêu hóa thức ăn ở ruột già
Ruột già không sản xuất ra các enzyme tiêu hóa, do đó không có hoạt động tiêu hóa diễn ra trong ruột già. Chức năng chính của nó là hấp thu nước và một ít chất khoáng từ những sản phẩm thừa của quá trình tiêu hóa. Nhu động diễn ra ở ruột già rất chậm chạp, các chất cần phải mấy từ 20 đến 24 giờ sau mới có thể di chuyển hết chiều dài của ruột già
Hàng triệu vi khuẩn sống ở ruột già được nuôi dưỡng bởi những sản phẩm thừa. Chúng sản xuất ra vitamin K và một vài loại vitamin B rồi được hấp thu qua thành ruột già vào máu, sau đó được chuyển về gan. Các vi khuẩn của sản xuất ra hơi ruột – khí methan và hydro sulfide – tạo ra mùi đặc trưng của phân. Lượng khí này có thể gia tăng nếu trong đồ ăn có chứa nhiều tinh bột (chẳng hạn như các loại đậu).
Khi nhu động ruột co bóp tống phân hoặc những chất bã bị nén lại đi từ đại tràng xích ma vào trong trực tràng, thành của trực tràng sẽ căng ra làm kích thích phản xạ tống phân. Tín hiệu thần kinh đi từ tủy sống đến thành đại tràng xích ma và trực tràng làm chúng co lại và các cơ vòng dãn ra. Phân sẽ được tống ra ngoài qua lỗ hậu môn. Cơ vòng ngoài hậu môn có thể kiểm soát được, giúp cho con người có thể trì hoãn quá trình này nếu cần thiết.
