ระบบทางเดินอาหาร - อ่านสารานุกรมไทย

           หน้าที่ของระบบทางเดินอาหาร คือการจัดหาอาหาร  น้ำ และอิเล็กโทรไลต์ให้แก่ร่างกาย การทำงานเพื่อให้บรรลุผลนั้น ต้องอาศัยการทำงาน ๓ หัวข้อใหญ่ ๆ คือ 
                      ก. การเคลื่อนไหวของทางเดินอาหาร (motility of alimentary tract)
                      ข. การคัดหลั่งน้ำย่อยจากต่อมต่างๆ (secretion from digestive glands)
                      ค. การย่อยและการดูดซึม (digestion and absorption)

          ต่อมในระบบทางเดินอาหารทำหน้าที่สำคัญ ๒ อย่าง  คือ หลั่งเอนไซม์เพื่อการย่อยและหลั่งน้ำเมือกสำหรับหล่อลื่นและ ป้องกันส่วนต่างๆของทางเดินอาหาร น้ำย่อยที่คัดหลั่งออกมานั้น ในแง่ของสารต้นตอและเมแทบอลิซึมยังทราบกันน้อยกว่าในแง่ของกลไกการควบคุมการคัดหลั่ง กลไกทางประสาทสำคัญมากที่สุดในการคัดหลั่งน้ำลาย และความสำคัญของการควบคุมทางประสาทนี้จะลดลงสำหรับการคัดหลั่งจากระบบทางเดินอาหาร  ส่วนปลายๆ ซึ่งตรงกันข้ามกับส่วนฮิวมอรัล (humoral) และฮอร์มอนัล (hormonal) จะมีความสำคัญมากขึ้น

          การคัดหลั่งของกระเพาะอาหาร (gastric secretion)ผิวหน้าของเยื่อหุ้มกระเพาะมีเนื้อที่ประมาณ ๘๕๐ ตารางเซนติเมตร (ชาย) และ ๗๘๓ ตารางเซนติเมตร (หญิง) มีรูเปิดของต่อมประมาณ ๑๐๐ รู/ตารางเซนติเมตร 
          ต่อมน้ำย่อยของกระเพาะอาหาร (gastric gland) มีทั้งหมดประมาณ ๓๕ ล้านต่อม ประกอบด้วยเซลล์ซึ่งแบ่งได้เป็น ๓  ชนิด คือ 
          ๑. ชีฟเซลล์ (chief cell) ทำหน้าที่หลั่งเอนไซม์คือ เพปซิน (pepsin) สำหรับย่อยสารอาหารโปรตีน
          ๒. พาไรอีทัลเซลล์ (parietal cell) หรือ ออกซีนติกเซลล์(oxyntic cell) ทำหน้าที่สร้างกรดเกลือเพื่อภาวะที่เหมาะสมสำหรับการทำงานของเอมไซม์
          ๓. มิวคัสเนกเซลล์ (mucous neck cell) ทำหน้าที่หลั่งน้ำเมือก เพื่อป้องกันผนังของกระเพาะไม่ให้ถูกเอนไซม์ย่อย

การย่อยและการดูดซึมในระบบทางเดินอาหาร

          การย่อย (digestion) อาหารที่เข้าไปในทางเดินอาหาร จะถูกย่อยให้มีขนาดเล็กพอที่จะดูดซึมเข้าไปในร่างกายได้ การย่อยจะเกิดที่ทางเดินอาหารระดับต่างๆ ซึ่งต้องอาศัยการทำงานของ
เอนไซม์ และปฏิกิริยาเคมีที่สลับซับซ้อน กลไกต่างๆ เหล่านี้เป็นเรื่องเฉพาะของทางชีวเคมี ฉะนั้นในที่นี้จะกล่าวแต่โดยย่อเพื่อให้ต่อเนื่องและสอดคล้องกับสรีรวิทยาเท่านั้น 
          คาร์โบไฮเดรตที่ร่างกายรับประทานเข้าไป ได้มาจากแป้ง (starch) ซึ่งเป็นโพลีแซกคาไรด์ (polysaccharide) ขนาดใหญ่  มีในอาหารหลายอย่าง ที่สำคัญคือ ข้าว น้ำตาล ซูโครส แล็กโทส ซึ่งได้จากน้ำนม นอกจากนั้นยังมีคาร์โบไฮเดรตอย่างอื่นๆ อีก เช่น ไกลโคเจน ฟรักโทส แอลกอฮอล์ กรดแลคติก กรดไพรูวิก เพ็กติน (pectin) เดกซ์ตริน (dextrin) เซลลูโลสเป็นคาร์โบไฮเดรตที่ร่างกายรับเข้าไป แต่ร่างกายไม่มีเอนไซม์ย่อยเซลลูโลส การย่อยในปากและในกระเพาะอาหารไม่ค่อยสำคัญนัก เพราะ อาหารอยู่ในปากชั่วระยะเวลาอันสั้นและในกระเพาะอาหารมีกรดทำให้เอนไซม์สำหรับย่อยคาร์โบไฮเดรตหยุดทำงาน ในลำไส้เล็กแป้งถูกย่อยโดยน้ำย่อยที่สร้างในลำไส้เล็กเอง และที่คัดหลั่งจากตับอ่อน 
          สิ่งคัดหลั่งจากตับอ่อน คล้ายกับน้ำลาย คือ มีอัลฟาอะมิเลส ซึ่งสามารถย่อยแป้งเป็นมอลโทส (maltose) และไอโซมอลโทส (isomaltose) ได้ ดังนั้นเมื่ออาหารผ่านจากการะเพาะเข้าไปในลำไส้จะถูกย่อยโดยเอนไซม์อะมิเลสทันที จึงทำให้แป้งถูกย่อยเป็นมอลโทสหมดก่อนที่จะผ่านจากเจจูนัมไป และอะมิเลสจากตับอ่อนยังมีฤทธิ์ย่อยแรงกว่าจากต่อมน้ำลาย คือสามารถย่อยแป้งที่มีเซลลูโลสหุ้มได้ด้วย 
          การย่อยโดยเอนไซม์ของลำไส้เล็ก เซลล์ของลำไส้เล็ก มีเอนไซม์สำหรับย่อยคาร์โบไฮเดรต ๔ อย่าง คือ แลกเตส ซูเครส  มอลเตส และไอโซมอลเตส ซึ่งสามารถจะย่อยไดแซกคาไรด์ (disaccharide)พวกเล็กโทส ซูโครส มอลโทส และไอโซมอลโทสให้เป็นโมโนแซกคาไรด์ เมื่อไดแซกคาไรด์ ผ่านบรัชบอร์เดอร์ (brush border) ของเซลล์ จะถูกย่อยเป็นโมโนแซกคาไรด์ แล้วจะถูกดูดซึมเข้าไปในกระแสเลือด 
          ตามปกติอาหารจะมีแป้งเป็นส่วนใหญ่ ส่วนน้อยเป็นน้ำตาล เพราะฉะนั้นคาร์โบไฮเดตรประมาณร้อยละ ๘๐ จึงได้จากแป้ง
 
           การย่อยไขมัน ไขมันในอาหารส่วนใหญ่เป็นไขมันที่เป็นกลาง (neutralfat) ซึ่งเรียกว่า ไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride)นอกจากนี้ยังมี ฟอสโฟลิปิด คอเลสเทอรอล และเอสเตอร์ของคอเลสเทอรอล 
          ไตรกลีเซอไรด์ขนาดเล็กถูกย่อยโดยเอนไซม์ไลเปสในกระเพาะอาหาร (gastric lipase) บ้าง แต่ไม่ค่อยสำคัญ 
          การย่อยไขมันในลำไส้เล็ก ขั้นแรกของการย่อยคือ ทำให้ไขมันแตกออกเป็นชิ้นเล็กๆ เพื่อให้เอนไซม์เข้าไปสัมผัสกับไขมันได้มาก เรียกวิธีนี้ว่า อีมัลสิฟิเคชัน (emulsification) ซึ่งทำได้โดย
น้ำดี น้ำดีมีเกลือน้ำดีซึ่งส่วนคาร์บอกซีล (carboxyl part)ละลายได้ดีในน้ำ แต่ส่วนสเตอรอล (sterol part) ละลายได้ดีในไขมัน ดังนั้น เกลือน้ำดีจะทำให้ความตึงผิวของไขมันลดลง เมื่อได้รับความสะเทือนไขมันจะแตกตัวเป็นชิ้นเล็กๆ เมื่อเปรียบเทียบการย่อยไขมันโดยไลเปส (lipase) จากตับอ่อนและจากลำไส้แล้วพบว่า ไลเปสจากตับอ่อนมีความสำคัญมาก ส่วนไลเปสจากลำไส้มีบทบาทน้อย เมื่อย่อยแล้วจะได้กลีเซอรอล (glycerol) และกรดไขมัน (fatty acid) 

          การย่อยโปรตีน โปรตีนถูกย่อยโดยเอนไซม์เพปซินจากกระเพาะอาหาร ค่า pH ที่เหมาะสำหรับการย่อยคือ ๒-๓ และถ้าสูงถึง ๕ เพปซินจะทำงานไม่ได้เลย กรดไฮโดรคลอริกที่หลั่งออกมาจากกระเพาะมีค่า pH ประมาณ ๐.๘ แต่เมื่อคลุกเคล้ากับอาหารจะทำให้ค่า pH สูงขึ้นจนเหมาะสำหรับการย่อย เพปซินสามารถย่อยโปรตีนชนิดต่างๆ ได้ และที่สำคัญคือสามารถย่อยคอลลาเจน (collagen) ซึ่งเอนไซม์ชนิดอื่นย่อยไม่ค่อยได้ โปรตีนถูกย่อยให้กลายเป็นโปรเตโอส (proteose) เปปโตน (peptone) และโพลีเพปไทด์ (polypeptide) ขนาดใหญ่เข้าสู่ลำไส้เล็ก อาศัยน้ำย่อยจากตับอ่อนแล้วถูกย่อยต่อไปโดยเอนไซม์ทริปซิน ให้กลายเป็นไดเพปไทด์ (dipeptide) เป็นส่วนใหญ่ หรือเป็นโพลีเพปไทด์ขนาดเล็ก นอกจากนี้ยังมีไคโมทริปซิน (chymotrypsin) และคาร์บอกซีโพลีเพปไทด์ (carboxy polypeptidase) ซึ่งมีฤทธิ์คล้ายกับทริปซิน  คือ โมทริปซิน ทำการย่อยเพปไทด์ลิงเคจ (peptide linkage) ชนิดอื่นและคาร์บอกซีโพลีเพปไทด์ ย่อยโพลีเพปไทด์บางอย่างให้เป็นกรดอะมิโน ในเซลล์ลำไส้เล็กมีเอนไซม์โพลีเพปไทด์ และไดเพปไทด์ ซึ่งช่วยย่อยให้กลายเป็นกรดอะมิโน เมื่อพวกเพปไทด์ผ่านเซลล์ก็จะถูกย่อยให้กลายเป็นกรดอะมิโนและถูกดูดซึมเข้ากระแสเลือด

          การดูดซึม (absorption) กระเพาะอาหารเป็นตำแหน่งในระบบทางเดินอาหารที่มีการดูดซึมได้ไม่ดี นอกจากสารที่
ละลายไขมันได้ดี เช่น แอลกอฮอล์ และยาบางอย่างที่สามารถถูกดูดซึมโดยผนังกระเพาะได้ 
          ลำไส้เล็ก เป็นตำแหน่งที่ดูดซึมได้ดีที่สุด ผนังลำไส้เล็กมีโครงสร้างพิเศษ เพื่อทำให้มีเนื้อที่ซึ่งใช้เป็นที่ดูดซึมอาหารที่ย่อยแล้วมากมาย โดยการมีวิลลัส (villus) และไมโครวิลลัส (microvillus) ทำให้พื้นหน้าของลำไส้ที่ใช้ในการดูดซึมมีเพิ่มขึ้นจากที่ควรจะเป็นเมื่อมีพื้นหน้าเรียบธรรมดาถึง ๖๐๐ เท่า คือมีเนื้อที่ทั้งหมดถึง ๔,๕๐๐ ตารางเมตร

          การดูดซึมในลำไส้เล็ก อาศัยหลักใหญ่ๆ ๒ ประการ   คือ การดูดซึมแบบพาสซีฟ และการดูดซึมแบบแอ็กทีฟ
                    การดูดซึมแบบพาสชีฟ เป็นการเคลื่อนที่ของสารไปตามขั้นต่างในความเข้มข้น (concentration gradiant) อาจเรียกว่าเป็น การซึมผ่าน (diffusion)
                    การดูดซึมแบบแอ็กทีฟ เป็นการใช้พลังงานเพื่อทำให้สารอีกด้านหนึ่งเข้มข้นหรือเคลื่อนไหวทวนศักย์ไฟฟ้า การดูดซึมชนิดนี้ยังแบ่งได้เป็น ๒ แบบ คือ
                              (ก) แบบจำเพาะ เป็นการดูดซึมสารเฉพาะอย่างและ มีตัวนำ (carrier) เช่น การดูดซึมน้ำตาลและกรดอะมิโน
                              (ข) แบบไม่จำเพาะ โดยไม่ต้องใช้ตัวนำฟิกซ์เมมเบรน(fixed membrane carrier) เช่น การดูดซึมอิเล็กโทรไลต์อย่างอ่อน  เป็นต้น

          การดูดซึมในลำไส้ใหญ่ กากอาหารผ่านทวารลำไส้ใหญ่(ileocecal valve) ลงไปในลำไส้ใหญ่วันละ ๕๐๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร น้ำและอิเล็กโทรไลต์จะถูกดูดซึมกลับไป เหลือออกมาในอุจจาระเพียง ๑๐๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร การดูดซึมเกิดขึ้นในลำไส้ใหญ่ส่วนต้น คือตอนครึ่งแรกซึ่งอาจเรียกชื่อว่าเป็นลำไส้ใหญ่ส่วนดูดซึม (absorbing colon) ส่วนลำไส้ใหญ่ครึ่งหลังเรียกว่าลำไส้ใหญ่ส่วนเก็บสะสม (storage colon) มีหน้าที่เก็บอุจจาระ ไว้เพื่อเตรียมถ่ายออกไป