こんにちは、講師のサキです。
今回は、消化と吸収 〜消化酵素の分泌器官とその機能〜についてです。
人は植物とは違い、生きるために栄養素を食事からとる必要があります。
ただ、ご飯や唐揚げを食べたからといって、そのまま血液の中・細胞の中にご飯粒や唐揚げが入る訳ではありません。
ご飯や唐揚げに含まれる栄養素を体内に取り込む必要があり、そのために身体は消化と吸収を行っています。
今回は、消化と吸収について細かく見ていきます。
消化と吸収
消化とは、ご飯粒や唐揚げを、体内に取り込めるまでに細かく分解する働きのことを指します。
一方、吸収とは、その消化した物質を体内に取り込むことを指します。
吸収は小腸の吸収上皮細胞で行われるので、小腸に達するまでに食べ物を消化する必要があります。
(大腸では水分が吸収されます)
つまり、消化は口・胃・(上部小腸)で行われます。
消化には物理的消化と化学的消化がある
物理的消化とはその他の通り、物理的に食塊などを細かくする消化です。
化学的消化とは消化酵素などにより分子の鎖を切り、高分子化合物を低分子化合物にする消化になります。
物理的消化
物理的消化で意識的に行っているのは、食塊を歯で噛み砕く行動です。
小さく砕くことで、胃、十二指腸での消化を助けられるので、しっかり噛んで食べることは大事になります。
その他、物理的消化には、胃や小腸で行われる振子運動や分節運動も含まれます。
消化管で振子運動や分節運動が起こることで、胃の内容部を撹拌したり、つぶしたりすることができます。
(蠕動運動は、食べ物を先へ送る働きであり、全消化管でみられる運動です。)
化学的消化
物理的消化によってどんなに細かく砕いて、撹拌したとしても、まだ小腸の吸収上皮細胞を通り、血液やリンパ管に入るには、まだ不十分です。
その細かく砕かれた食塊に消化酵素が混ざり、高分子化合物(糖質・蛋白質・脂質)を低分子化合物(グルコース・アミノ酸・脂肪酸とグリセロール)まで分解することで、栄養素として吸収ができます。
糖質・蛋白質・脂質の三大栄養素は小腸で大半が吸収され、水分やミネラルは大腸で吸収されます。
国家試験では三大栄養素を消化する消化酵素がよく出題されますので、必ず覚えておきましょう。
三大栄養素に対する消化酵素
必ず押さえておきたいポイントを記載します。
◉糖質→アミラーゼ(唾液と膵液)
◉蛋白質→ペプシン(胃液)、トリプシン・キモトリプシン(膵液)
◉脂質→リパーゼ(膵液)+胆汁
※胆汁は消化酵素ではありませんが、脂質を乳化し、消化を助ける物質です。
必ず上記の消化酵素は押さえておきましょう。
特に膵液は、糖質・蛋白質・脂質全てを消化する酵素が含まれており、大変重要な消化酵素です。
膵液は、膵管を通り、十二指腸に注ぎ込まれます。
吸収された栄養素は肝臓へ
口から食べた食べ物(高分子化合物)は、物理的消化・化学的消化を受けることで低分子化合物となり、小腸の吸収上皮細胞から栄養素は吸収されました。
では、小腸の吸収上皮細胞に吸収された栄養素はどうなるのか?
小腸の吸収上皮細胞を介して、血液(一部リンパ管)に入った栄養素は、門脈を経由して肝臓へ入ります。
※そのため、小腸などの消化管から出る静脈(上腸間膜静脈・下腸間膜静脈)は栄養素が豊富に入った血管になります。
上・下腸間膜静脈→門脈→肝臓に入り、吸収された栄養素は肝臓で代謝され、身体に必要なように分解・貯蔵などを行っています。
(栄養素を吸収され、水分も吸収され、最後の老廃物が便となって排泄されています)
肝臓の4つの機能
消化と吸収の側面から見て、肝臓は様々な栄養素を集め、身体の必要な物質を作ったり、いらないものを排出したりする働きを持っていることがわかります。
肝臓の主の働きを最後に見ていきます。
三大栄養素の代謝
①糖代謝:吸収して集めたグルコースをグリコーゲンとして貯蔵したり、グリコーゲンを分解してグルコースにしたりすることで、血中のグルコース濃度を保つ。
②蛋白質代謝:吸収したアミノ酸から血漿タンパク質(アルブミンや血液凝固因子など)を合成する。
③脂質代謝:吸収した脂肪酸とグリセロールからコレステロールやリン脂質を合成する。
④その他:吸収したビタミンやホルモン、ビリルビンなどを代謝する機能もある。
解毒
肝臓は、アルコールや薬物、アンモニア、毒素などの有害物質を解毒する機能もあります。
胃腸で吸収されたアルコールや薬物は、門脈を経由し肝臓に入ると、上記のような有害物質を解毒し、無害化します。
胆汁の生成
胆汁は胆汁酸と胆汁色素からなります。
胆汁酸は脂質代謝後のコレステロールからつくられる物質で、脂質を乳化させる役割を持ちます。
生成された胆汁は、胆のうに貯蔵されます。
生体防御
肝臓には消化管からの多くの血液が集まり、その血液中に異物がいないかをマクロファージがパトロールしてくれています。
血中に異物・有害物質がいた場合、貪食することで、生体防御に関わっています。
まとめ
普段食べている食事は、糖質・蛋白質・脂質といった高分子化合物の状態であり、そのままでは体内に吸収できません。
そのため、消化管の各所で消化が行われ、低分子化された栄養素を小腸で吸収しています。
吸収された栄養素は門脈を経由して肝臓に入り、代謝されています。