matsmältningssystemet använder mekaniska och kemiska aktiviteter för att bryta ner mat i absorberbara ämnen under sin resa genom matsmältningssystemet. Tabell 1 ger en översikt över matsmältningsorganens grundläggande funktioner.

matsmältningsprocesser

processerna för matsmältning innefattar sex aktiviteter: intag, framdrivning, mekanisk eller fysisk matsmältning, kemisk matsmältning, absorption och avföring.

den första av dessa processer, intag, avser inmatning av mat i matsmältningskanalen genom munnen. Där tuggas maten och blandas med saliv, som innehåller enzymer som börjar bryta ner kolhydraterna i maten plus lite lipidsmältning via lingual lipas. Tuggning ökar ytan på maten och gör att en lämplig storlek bolus kan produceras.

Figur 1. Peristaltis flyttar mat genom matsmältningskanalen med växlande vågor av muskelkontraktion och avkoppling.

mat lämnar munnen när tungan och svalgmusklerna driver den in i matstrupen. Denna sväljning, den sista frivilliga handlingen fram till avföring, är ett exempel på framdrivning, som hänvisar till rörelsen av mat genom matsmältningskanalen. Det inkluderar både den frivilliga processen att svälja och den ofrivilliga processen med peristaltik. Peristaltis består av sekventiella, alternerande vågor av sammandragning och avslappning av glatt muskulatur i matsmältningsväggen, som verkar för att driva mat längs (Figur 1). Dessa vågor spelar också en roll för att blanda mat med matsmältningssaft. Peristaltis är så kraftfull att mat och vätskor du sväljer kommer in i magen även om du står på huvudet.

Digestion innefattar både mekaniska och kemiska processer. Mekanisk matsmältning är en rent fysisk process som inte förändrar matens kemiska natur. Istället gör det maten mindre för att öka både ytarea och rörlighet. Det inkluderar tuggning eller tuggning samt tungrörelser som hjälper till att bryta mat i mindre bitar och blanda mat med saliv. Även om det kan finnas en tendens att tro att mekanisk matsmältning är begränsad till de första stegen i matsmältningsprocessen, inträffar det också efter att maten lämnar munnen. Den mekaniska kärningen av mat i magen tjänar till att ytterligare bryta den isär och utsätta mer av dess yta för matsmältningssaft, vilket skapar en sur ”soppa” som kallas chyme.

Figur 2. Segmentering separerar chyme och skjuter sedan tillbaka den, blandar den och ger tid för matsmältning och absorption.

segmentering, som huvudsakligen förekommer i tunntarmen, består av lokaliserade sammandragningar av cirkulär muskel i muscularis-skiktet i matsmältningskanalen (Figur 2). Dessa sammandragningar isolerar små delar av tarmen, flyttar innehållet fram och tillbaka medan de kontinuerligt delar upp, bryter upp och blandar innehållet. Genom att flytta mat fram och tillbaka i tarmlumen blandar segmentering mat med matsmältningssaft och underlättar absorptionen.

vid kemisk matsmältning, som börjar i munnen, bryter matsmältningssekretioner ner komplexa matmolekyler (polymerer) i sina kemiska byggstenar (monomerer) genom hydrolys. Ett exempel på detta skulle vara nedbrytningen av proteiner i separata aminosyror. Dessa sekretioner varierar i sammansättning, men innehåller vanligtvis vatten, olika enzymer, syror och salter. Processen är klar i tunntarmen.

mat som har brutits ner har inget värde för kroppen om det inte kommer in i blodomloppet och dess näringsämnen sätts i arbete. Detta sker genom absorptionsprocessen, som sker främst i tunntarmen. Där absorberas de flesta näringsämnen från lumen i matsmältningskanalen in i blodomloppet genom epitelcellerna som utgör slemhinnan. Lipider absorberas i laktealer och transporteras via lymfkärlen till blodomloppet (de subklaviska venerna nära hjärtat). Detaljerna i dessa processer kommer att diskuteras senare.

i avföring avlägsnas det sista steget i matsmältningen, osmält material från kroppen som avföring.

i vissa fall ansvarar ett enda organ för en matsmältningsprocess. Till exempel sker intag endast i munnen och avföring endast i anusen. De flesta matsmältningsprocesser involverar emellertid interaktionen mellan flera organ och sker gradvis när maten rör sig genom matsmältningskanalen (Figur 3).

Figur 3. Matsmältningsprocesserna är intag, framdrivning, mekanisk matsmältning, kemisk matsmältning, absorption och avföring.

viss kemisk matsmältning sker i munnen. Viss absorption kan uppstå i munnen och magen, till exempel alkohol och aspirin.

regleringsmekanismer

neurala och endokrina regleringsmekanismer arbetar för att upprätthålla de optimala förhållandena i lumen som behövs för matsmältning och absorption. Dessa regleringsmekanismer, som stimulerar matsmältningsaktivitet genom mekanisk och kemisk aktivitet, styrs både yttre och inre.

neurala kontroller

väggarna i matsmältningskanalen innehåller en mängd olika sensorer som hjälper till att reglera matsmältningsfunktionerna. Dessa inkluderar mekanoreceptorer, kemoreceptorer och osmoreceptorer, som kan detektera mekaniska, kemiska respektive osmotiska stimuli. Till exempel kan dessa receptorer känna när närvaron av mat har fått magen att expandera, om matpartiklar har brutits tillräckligt, hur mycket vätska som finns och typen av näringsämnen i maten (lipider, kolhydrater och/eller proteiner). Stimulering av dessa receptorer framkallar en lämplig reflex som främjar processen med matsmältning. Detta kan innebära att skicka ett meddelande som aktiverar körtlarna som utsöndrar matsmältningssaft i lumen, eller det kan innebära stimulering av muskler i matsmältningskanalen och därigenom aktivera peristaltik och segmentering som rör mat längs tarmkanalen.

väggarna i hela matsmältningskanalen är inbäddade med nervplexus som interagerar med centrala nervsystemet och andra nervplexus—antingen inom samma matsmältningsorgan eller i olika. Dessa interaktioner uppmanar flera typer av reflexer. Extrinsiska nervplexus orkestrerar långa reflexer, som involverar de centrala och autonoma nervsystemet och arbetar som svar på stimuli utanför matsmältningssystemet. Korta reflexer å andra sidan orkestreras av inneboende nervplexus i matsmältningskanalen. Dessa två plexus och deras anslutningar introducerades tidigare som det enteriska nervsystemet. Korta reflexer reglerar aktiviteter i ett område i matsmältningskanalen och kan samordna lokala peristaltiska rörelser och stimulera matsmältningssekretioner. Till exempel initierar synen, lukten och smaken av mat långa reflexer som börjar med en sensorisk neuron som levererar en signal till medulla oblongata. Svaret på signalen är att stimulera celler i magen att börja utsöndra matsmältningssaft som förberedelse för inkommande mat. Däremot initierar mat som distenderar magen korta reflexer som får celler i magsväggen att öka utsöndringen av matsmältningssaft.

hormonella kontroller

en mängd olika hormoner är involverade i matsmältningsprocessen. Det huvudsakliga matsmältningshormonet i magen är gastrin, som utsöndras som svar på närvaron av mat. Gastrin stimulerar utsöndringen av magsyra genom parietala celler i magslemhinnan. Andra GI-hormoner produceras och verkar på tarmen och dess tillbehörsorgan. Hormoner som produceras av tolvfingertarmen inkluderar sekretin, vilket stimulerar en vattnig utsöndring av bikarbonat i bukspottkörteln; cholecystokinin( CCK), som stimulerar utsöndringen av pankreasenzymer och gall från levern och frisättning av gallan från gallblåsan; och gastrisk hämmande peptid, som hämmar magsekretion och saktar gastrisk tömning och motilitet. Dessa gi-hormoner utsöndras av specialiserade epitelceller, kallade endokrinocyter, belägna i slemhinnan i magen och tunntarmen. Dessa hormoner kommer sedan in i blodomloppet, genom vilket de kan nå sina målorgan.

Kapitel Review

matsmältningssystemet intar och smälter mat, absorberar frigjorda näringsämnen och utsöndrar livsmedelskomponenter som är osmältbara. De sex aktiviteter som är involverade i denna process är intag, rörlighet, mekanisk matsmältning, kemisk matsmältning, absorption och avföring. Dessa processer regleras av neurala och hormonella mekanismer.

självkontroll

svara på frågorna nedan för att se hur väl du förstår de ämnen som behandlas i föregående avsnitt.

ordlista

absorption: passage av digererade produkter från tarmlumen genom slemhinneceller och in i blodomloppet eller laktealerna

kemisk digestion: enzymatisk nedbrytning av mat

chyme: soupy vätska skapad när mat blandas med matsmältningssaft

defecation: eliminering av osmält ämnen från kroppen i form av avföring

förtäring: tar mat i GI-kanalen genom munnen

mastication: tuggning

mekanisk digestion: tuggning, blandning och segmentering som förbereder sig för att göra det möjligt för dig att mat för kemisk matsmältning

peristaltis: muskelkontraktioner och avslappningar som driver mat genom GI-kanalen

framdrivning: frivillig sväljningsprocess och den ofrivilliga processen med peristaltik som rör mat genom matsmältningskanalen

segmentering: alternerande sammandragningar och avslappningar av icke-intilliggande tarmsegment som rör mat framåt och bakåt, bryter den ihop och blandar den med matsmältningssaft