เรื่องที่ 3 การย่อยอาหารของคน

จุดประสงค์การเรียนรู้

1. สืบค้นข้อมูล ทดลอง อภิปราย และสรุปถึงส่วนประกอบและหน้าที่ของทางเดินอาหารแต่ละ

ส่วนในร่างกายคน รวมถึงการย่อยอาหารและการดูดซึมสารอาหาร

ร่างกายมีกระบวนการอย่างไรจึงจะทำให้โมเลกุลของสารอาหารขนาดใหญ่มีขนาดเล็กลง

      และกระบวนการนี้เกิดขึ้นที่ส่วนใดของร่างกาย

การย่อยอาหารของคน

การย่อยอาหาร (Digestion) คือ กระบวนการแปรสภาพสารอาหารโมเลกุลใหญ่ให้มีขนาดเล็กลง เพื่อการดูดซึมเข้าสู่เซลล์

คนมีระบบทางเดินอาหารแบบสมบูรณ์ ลักษณะเป็นท่อ มีอวัยวะทำหน้าที่พิเศษหลายอย่างอยู่ระหว่างช่องเปิดทั้ง 2 ช่อง มีเนื้อเยื่อบุผิวปกคลุมด้วยเมือกบุพื้นผิวด้านใน อาหารที่กินเข้าไปเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว คือจากปากผ่านคอหอย หลอดอาหาร กระเพาะอาหาร ลำไส้เล็ก ลำไส้ใหญ่และไปสิ้นสุดที่ทวารหนัก นอกจากนี้ยังมีต่อมน้ำลาย ถุงน้ำดี ตับ ตับอ่อน เป็นอวัยวะพิเศษทำหน้าที่หลั่งเอนไซม์และสารอื่นเข้าสู่บริเวณเฉพาะแห่งของทางเดินอาหาร

การย่อยอาหารมี 2 วิธี คือ

1. การบดให้ละเอียด (Mechanical digestion) โดยใช้ฟันบดเคี้ยวหรือการเคลื่อนที่ของกล้ามเนื้อหลอดอาหาร กระเพาะอาหารและลำไส้เป็นจังหวะเรียกว่าเพอริสทัลซีส (Peristalsis)

ภาพที่ 3.1 การเคลื่อนที่ของกล้ามเนื้อหลอดอาหารติดต่อกันเป็นลูกคลื่น เรียกว่าเพอริสทัลซีส

ที่มา : www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/images/ency/fullsize/9736.jpg

2. การให้เอนไซม์ย่อยอาหาร (Digestive enzyme) เป็นกระบวนการทางเคมี (Chemical digestion)

เป็นการย่อยที่ต้องใช้เอนไซม์จากต่อมต่าง ๆ ทำหน้าที่ในการย่อยอาหาร เป็นชนิดที่ทำปฏิกิริยาร่วมกับน้ำ จึงเรียกเอนไซม์พวกนี้ว่าไฮโดรเลส (Hydrolase)

เอนไซม์ (Enzyme) คือสารอินทรีย์พวกโปรตีน ซึ่งสิ่งมีชีวิตสร้างขึ้น เพื่อทำหน้าที่กระตุ้นปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิต แบ่งออกเป็น 3 ชนิดดังนี้

1. Carbohydase เอนไซม์ที่ย่อยสารอาหารพวกคาร์โบไฮเดรต ดังแผนภาพ

ภาพเคลื่อนที่ 3.1 การย่อยสารอาหารคาร์โบไฮเดรตโดยเอนไซม์พวก

Carbohydaseจนได้น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว

2. Protease เอนไซม์ที่ย่อยสารอาหารพวกโปรตีน ดังแผนภาพ

ภาพเคลื่อนที่ 3.2 การย่อยสารอาหารโปรตีนโดยเอนไซม์พวกProtease จนได้กรดอะมิโน

3. Lipase เอนไซม์ที่ย่อยสารอาหารพวกไขมัน ดังแผนภาพ

ภาพเคลื่อนที่ 3.3 การย่อยไขมันโดยเอนไซม์พวก Lipaseจนได้กรดไขมันและกลีเซอรอล

อวัยวะในระบบย่อยอาหารของคน

อาหารที่คนเรานำเข้าสู่ร่างกายจะผ่านไปตามทางเดินอาหารซึ่งยาวประมาณ 9 เมตร ทางเดินอาหารนี้ถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ แต่ละส่วนจะมีโครงสร้างและหน้าที่แตกต่างกันดังนี้

1. อวัยวะที่เป็นทางเดินอาหาร ได้แก่

1.1 ปากและโพรงปาก (Mouth and mouth cavity ) ประกอบด้วยขากรรไกร (Jaw) บนและขากรรไกรล่าง เพดานแข็ง เพดานอ่อน ฟัน ลิ้น และต่อมน้ำลาย

ภาพที่ 3.2 ภาพแสดงปากและอวัยวะในโพรงปาก

ที่มา : snore-gonomics.com

ปาก (Mouth) เป็นอวัยวะส่วนแรกของระบบทางเดินอาหาร มีหน้าที่เป็นทางเข้าของอาหาร เมื่ออาหารเข้าสู่ปาก จะถูกบดด้วยฟัน มีลิ้นช่วยคลุกเคล้าอาหารให้เข้าน้ำลาย

ฟัน (Teeth) มีหน้าที่ในการตัด ฉีก และบดอาหาร ซึ่งฟันแท้แบ่งออกเป็น 4 ชนิดตามลักษณะรูปร่างและหน้าที่ คือ ฟันตัด(Incisor) ฟันฉีก(Canine) ฟันกรามหน้า(Premolar) ฟันกรามหลัง(Molar)

ภาพที่ 3.3 แสดงตำแหน่งฟันทั้ง 4 ชนิด( Incisor ,Canine ,Premolar และ Molar)

ที่มา : www.remedypost.com/site-images/teeth.jpg

ฟันของคนเรามี 2 ชุด คือ

1. ฟันน้ำนม (Temporary teeth ) เป็นฟันชุดแรก มี 20 ซี่ จะเริ่มปรากฏให้เห็นเมื่ออายุประมาณ 6 เดือน เริ่มหักเมื่ออายุประมาณ 6 ขวบ

สูตรฟันน้ำนมของคนเฉพาะ1/4 ของปาก คือ I : C : PM : M คือ 2 : 1 : 0 : 2

2. ฟันแท้ (Permanent teeth) เป็นฟันชุดที่ 2 มีจำนวน 32 ซี่ จะงอกครบเมื่ออายุประมาณ 13 ปี

สูตรฟันแท้ของคนเฉพาะ1/4 ของปาก คือ I : C : PM : M คือ 2 : 1 : 2 : 3

โครงสร้างของฟันประกอบด้วย ตัวฟัน(Crown) จะมีสารเคลือบฟัน(Enamel) เป็นสารที่มีความแข็งเนื้อแน่นมาหุ้มอยู่ช่วยไม่ให้ฟันผุง่าย ซึ่งถัดจากสารเคลือบฟันเข้าไปก็จะเป็นเนื้อฟัน(Dentine) ต่อจากเนื้อฟันจะเป็นโพรงฟัน(Pulp cavityเป็นบริเวณที่มีหลอดเลือดและเส้นประสาทฟัน ส่วนที่เป็นลักษณะเรียวต่อจากคอฟันมีลักษณะคล้ายขาเรียกว่ารากฟัน (Root) รากฟันฝังอยู่ในช่องกระดูกขากรรไกรมีเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและสารซีเมนตัม(Cementum)หุ้มอยู่

ภาพที่ 3.4 รูปร่างลักษณะของตัวฟัน คอฟัน และรากฟัน

ที่มา : faculty/web_bed/apichat/digestive/picture/teeth02.jpg

ลิ้น (Tongue) เป็นกล้ามเนื้อโครงร่าง มีเยื่อปกคุลม ลิ้นทำหน้าที่บอกตำแหน่งอาหาร กลืนอาหารและเปล่งเสียง และมีหน่วยรับรู้สารเคมี (Chemoreceptor)ในการรับรสอาหาร และคลุกเคล้าอาหารให้เป็นก้อน (Bolus) แล้วช่วยส่งอาหารเข้าสู่ทางเดินอาหารส่วนถัดไป

ภาพที่ 3. 5 ลิ้นและตำแหน่งของต่อมรับรสชนิดต่าง ๆ

ต่อมน้ำลาย (Salivary gland) สร้างน้ำลาย(Saliva) ซึ่งประกอบด้วย เอนไซม์อะไมเลส น้ำ และเมือก ประกอบด้วยต่อมน้ำลายมี 3 คู่ คือ ต่อมน้ำลายใต้ลิ้น(Sublingual gland) ต่อมน้ำลายใต้ขากรรไกร(Submaxillary gland หรือ Submandibular gland) และต่อมน้ำลายข้างกกหู(Parotid gland) ดังแผนภาพ

ภาพที่ 3.6 ตำแหน่งของต่อมน้ำลายทั้ง 3 คู่ของคน

ที่มา : health.allrefer.com

การหลั่งน้ำลาย (Salivation) การหลั่งน้ำลายออกมาวันละ 1,000 - 1,500 ลูกบาศก์เซนติเมตร จะเกิดเมื่อระบบประสาทพาราซิมพาเธติก ถูกกระตุ้น เช่น การมองเห็นอาหาร กลิ่นอาหาร รสอาหาร หรือความนึกคิด ทำให้หลั่งน้ำลายส่วนใส ๆ ออกมา น้ำลายชนิดใสเป็นน้ำลายที่มีน้ำย่อยอะไมเลสอยู่ด้วย ทำให้โมเลกุลของแป้งแตกตัวเป็นน้ำตาลมอลโทส ส่วนน้ำลายชนิดเหนียวจะมีเมือก(Mucus) อยู่มากทำหน้าที่เป็นตัวหล่อลื่นอาหาร เพื่อสะดวกในการกลืน และการผ่านอาหารลงสู่กระเพาะอาหาร

1.2 คอหอย (Pharynx) อาหารถูกกลืนโดยลิ้นดันก้อนอาหารไปทางด้านหลังลงสู่ช่องคอ เมื่อเริ่มการกลืน เพดานอ่อน(Soft plate) ยกขึ้นปิดช่องจมูก ฝาปิดกล่องเสียง(Epiglottis) จะปิดหลอดลม กล้ามเนื้อบริเวณคอหอย หดตัวดันก้อนอาหาร (Bolus) เคลื่อนเข้าสู่หลอดอาหาร

ภาพที่ 3.7 แสดงโครงสร้างของคอหอย เพดานอ่อน ฝาปิดกล่องเสียง

ที่มา : www.oncologychannel.com/onc/Images/pharynx.gif

1.3 หลอดอาหาร (Esophagus) ไม่มีต่อมที่ทำหน้าที่สร้างน้ำย่อย เมื่ออาหารผ่านลงสู่หลอดอาหารจะทำให้เกิดการหดตัวติดต่อกันเป็นลูกคลื่นของผนังกล้ามเนื้อหลอดอาหาร ซึ่งเรียกว่า เพอริสทัลซิส (Peristalsis) ไล่ให้อาหารตกลงสู่กระเพาะอาหาร

ภาพที่ 3.8 ตำแหน่งของหลอดอาหารต่อจากคอหอยและอยู่ด้านหลังหลอดลม

ที่มา : www.freewebs.com

ภาพที่ 3.9 แสดงการหดตัวและคลายตัวเป็นจังหวะของกล้ามเนื้อเรียบที่ผนังหลอดอาหารแบบเพอริสทัลซีส

ที่มา : www.thaigoodview.com

1.4 กระเพาะอาหาร (Stomach) อยู่ภายในช่องท้องด้านซ้ายใต้กะบังลม เป็นถุงกล้ามเนื้อที่ยืดขยายได้ดี แข็งแรงมาก สามารถขยายความจุได้ถึง 500 – 2,000 ลูกบาศก์เซนติเมตร ผนังของกระเพาะอาหาร มีลักษณะเป็นคลื่น เรียกว่า รูกี (Rugae) มีต่อมสร้างน้ำย่อย 35 ล้านต่อม ทำหน้าที่สร้างน้ำย่อยของกระเพาะอาหาร เรียกว่า Gastic juice มีกล้ามเนื้อหูรูดอยู่ 2 แห่ง คือ กล้ามเนื้อหูรูด ที่ต่อกับหลอดอาหาร (Cardiac sphincter) และกล้ามเนื้อหูรูดที่ต่อกับลำไส้เล็ก (Pyloric sphincter) น้ำย่อยรวมตัวกับอาหารจนเหลวและเข้ากันดีคล้ายซุปข้น ๆ เรียกว่า ไคม์ (Chyme) จะถูกส่งเข้าสู่ลำไส้เล็กต่อไป

กระเพาะอาหารแบ่งออกเป็น 4 ส่วน คือ คาร์เดีย(Cardia) ฟันดัส(Fundus) ตัวกระเพาะ(Body) และไพลอรัส(Pylorus)

ภาพที่ 3.10 โครงสร้างของกระเพาะอาหารซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ส่วน และโครงสร้างของผนังกระเพาะอาหารของคน

ที่มา : faculty.southwest.tn.edu

การหลั่งเอนไซม์ในกระเพาะอาหารถูกควบคุมโดยระบบประสาทและฮอร์โมนแกสตริน ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ ฮอร์โมนแกสตรินกระตุ้นให้หลั่งเพปซิโนเจน(Pepsinogen) และโพรเรนนิน(Prorennin) กระเพาะอาหารจะหลั่งกรดเกลือ เปลี่ยนเพปซิโนเจนและโพรเรนนินให้เป็นเพปซินและเรนนิน ซึ่งเพปซินและเรนนินจะย่อยโมเลกุลของโปรตีนให้มีขนาดโมเลกุลเล็กลงเพื่อส่งต่อไปยังดูโอดีนัม

1.5 ลำไส้เล็ก (Small intestine) อาหารที่ย่อยแล้วบางส่วนและยังไม่ย่อยเคลื่อนที่ผ่านกล้ามเนื้อหูรูดของกระเพาะอาหารเข้าสู่ลำไส้เล็ก ลำไส้เล็กมีลักษณะเป็นท่อยาวประมาณ 6 – 7 เมตร กว้าง 2.5 เซนติเมตร ขดอยู่ในช่องท้อง แบ่งออกเป็น 3 ส่วน ส่วนต้นเรียก ดูโอดีนัม(Duodenum) ยาวประมาณ 25 เซนติเมตร ส่วนถัดไป เรียกว่า เจจูนัม(Jejunum) ยาวประมาณ 2.50 เมตร ส่วนท้ายเรียก ไอเลียม(Ileum) ยาวประมาณ 4 เมตร

ภาพที่ 3.11 แสดงส่วนต่าง ๆ ของลำไส้เล็ก

ที่มา : www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/images/ency/fullsize/19221.jpg

เซลล์ผนังของลำไส้เล็กมีการผลิตเอนไซม์ ดังนี้

อะมิโนเพปทิเดส ไดเพปทิเดส ไตรเพปทิเดส ย่อยโปรตีน

เอนเทอโรคิเนส เปลี่ยนทริปซิโนเจนให้เป็นทริปซิน

ซูเครส แลกเทส มอลเทส ย่อยซูโครส แลกโทส และมอลโทส ตามลำดับ

ไลเพส ย่อยไขมัน

1.6 ลำไส้ใหญ่ (Large intestine) อาหารที่ย่อยไม่หมดหรือย่อยไม่ได้เรียกว่ากากอาหาร รวมทั้งน้ำ วิตามิน และแร่ธาตุบางส่วนที่ไม่ถูกดูดซึมจากลำไส้เล็ก จะเข้าสู่ลำไส้ใหญ่โดยผ่านหูรูดที่กั้นระหว่างลำไส้ใหญ่กับไอเลียม ลำไส้ใหญ่ของคนยาวประมาณ 1.50 เมตร ประกอบด้วย ซีกัม(Caecum) โคลอน (Colon)และ ไส้ตรง(Rectum) ลำไส้ใหญ่มีหน้าที่ดูดซึมน้ำและวิตามินบี 12 ที่แบคทีเรียในลำไส้ใหญ่สร้างขึ้น และส่งกากอาหารออกทางไส้ตรงต่อไป

ส่วนซีกัมจะมีไส้ติ่ง(Appendix) ยื่นออกจากซีกัมไป ไม่มีหน้าที่เกี่ยวกับการย่อยอาหาร

ภาพที่ 3.12 แสดงลำไส้ใหญ่ส่วนซีกัมซึ่งมีไส้ติ่งอยู่และส่วนโคลอนของลำไส้ใหญ่

ที่มา : graphics8.nytimes.com

1.7 ไส้ตรง (Rectum) เมื่อกากอาหารถูกส่งเข้าสู่ไส้ตรงซึ่งเป็นส่วนสุดท้ายของทางเดิน

อาหาร ปฏิกิริยารีเฟ็กซ์กระตุ้นให้ขับอุจจาระออกจากร่างกาย

ภาพที่ 3.13 แสดงส่วนของไส้ตรงที่ต่อจากลำไส้ใหญ่

ที่มา : www.answers.com

1.8 ทวารหนัก (Anus) เป็นกล้ามเนื้อหูรูด 2 ชั้น กล้ามเนื้อหูรูดทวารหนักอันในทำงานนอกอำนาจจิตใจ แต่กล้ามเนื้อหูรูดทวารหนักอันนอกเปิดออกเมื่อร่างกายต้องการ ทวารหนักอยู่ต่อกับไส้ตรง มีกล้ามเนื้อแข็งแรงบีบตัวช่วยในการขับถ่ายกากอาหาร

ภาพที่ 3.14 ภาพทวารหนัก(Anus)

ที่มา : pps.uwhealth.org/health/adam/graphics/images/en/7135.jpg

ภาพเคลื่อนที่ 3.4 สรุปทางเดินอาหารของคน

2. อวัยวะที่ช่วยย่อยอาหารแต่ไม่ใช่ทางเดินอาหาร ได้แก่ ตับ ถุงน้ำดี ตับอ่อน

2.1 ตับ (Liver) และถุงน้ำดี (Gallbladder)

ตับ (Liver) ทำหน้าที่สร้างน้ำดีส่งให้ถุงเก็บน้ำดี

ภาพที่ 3.15 แสดงตำแหน่งตับ

ที่มา : static.howstuffworks.com

ถุงน้ำดี (Gallbladder) เป็นที่เก็บน้ำดีที่สร้างจากตับ น้ำดีมีสีเหลืองปนเขียวรสขม มีฤทธิ์เป็นเบส ถุงน้ำดีทำหน้าที่สะสมน้ำดี ทำให้น้ำดีเข้มข้น และขับน้ำดีเข้าสู่ลำไส้เล็กส่วนต้น

ภาพที่ 3.16 แสดงตำแหน่งถุงน้ำดี ท่อน้ำดี และตำแหน่งที่น้ำดีเข้าสู่ลำไส้เล็ก

ที่มา : www.nlm.nih.gov

2.2 ตับอ่อน (Pancreas) ตับอ่อนมีรูปร่างคล้ายใบไม้ อยู่บริเวณส่วนใต้ของกระเพาะอาหาร ทำหน้าที่สร้างเอนไซม์ ดังนี้

ทริปซิโนเจน ไคโมทริปซิโนเจน โพรคาร์บอกซิเพปทิเดส ส่งไปยังลำไส้เล็ก

อะไมเลส ย่อยคาร์โบไฮเดรต

ไลเพส ย่อยไขมัน

สร้างโซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต (NaHCO₃) ซึ่งมีฤทธิ์เป็นเบส เพื่อลดความเป็นกรดจากกระเพาะอาหาร

ภาพที่ 3.17 ภาพแสดงตับอ่อนและบริเวณที่ตับอ่อนปล่อยสารลงสู่ลำไส้เล็ก

ที่มา : www. academic.kellogg.cc.mi.us/herbrandsonc/bio201

3. การดูดซึมสารอาหาร (Absorption)

การดูดซึมสารอาหาร หมายถึง การที่สารอาหารถูกย่อยสลายจนมีโมเลกุลมีขนาดเล็กลง เช่นกลูโคส กรดอะมิโน แล้วถูกส่งจากผนังทางเดินอาหารเข้าสู่ระบบหมุนเวียนเลือด เพื่อนำอาหารเหล่าน้ำไปเลี้ยงส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย ส่วนกรดไขมันและกลีเซอรอล จะดูดซึมเข้าสู่หลอด น้ำเหลืองฝอย การดูดซึมแบ่งออกเป็นส่วน ๆ ตามอวัยวะทางเดินอาหารดังนี้

ปาก คอหอย หลอดอาหาร มีการดูดซึมน้อยมากจนไม่ถือว่ามีการดูดซึม

ภาพเคลื่อนที่ 3.5 การดูดซึมสารอาหารประเภทโปรตีน

ภาพเคลื่อนที่ 3.6 การดูดซึมสารอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรต

ภาพเคลื่อนที่ 3.7 การดูดซึมสารอาหารประเภทไขมัน

กระเพาะอาหาร มีการดูดซึมน้อยมากเช่นกัน กระเพาะอาหารจะมีการดูดซึมสารที่ละลายในลิพิดได้ดี เช่น แอลกอฮอล์ และยาบางชนิด

ลำไส้เล็ก เป็นบริเวณที่มีการดูดซึมสารอาหารต่าง ๆ มากที่สุด ลำไส้เล็กมีการเพิ่มพื้นที่ผิวโดยมีส่วนที่ยื่นขึ้นมาในท่อของลำไส้มีลักษณะคล้ายนิ้วมือประมาณ 4 – 5 ล้านอัน เรียกว่าวิลไล(Villi) ผิวด้านนอกของวิลไลยื่นออกไปเรียกว่าไมโครวิลไล (Microvilli) เป็นผลให้ประสิทธิภาพในการดูดซึมของลำไส้เล็กสูงมาก ลำไล้เล็กส่วนดูโอดีนัมดูดซึมสารอาหารและวิตามินเกือบทุกชนิด ส่วนเจจูนัมดูดซึมสารอาหารพวกไขมัน และส่วนไอเลียมดูดซึมวิตามินบี 12 และเกลือน้ำดี โดยออสโมซิส (Osmosis) การแพร่แบบฟาซิลิเทต และกระบวนการแอกทีฟทรานสปอร์ต(Active transport)

ภาพที่ 3.18 แสดงโครงสร้างของวิลไลในลำไส้เล็กของคน

ที่มา : www.sema.go.th

ลำไส้ใหญ่  ส่วนที่เหลือจากการย่อยและการดูดซึมของลำไส้เล็ก กากอาหารนี้จะถูกลำไส้

ใหญ่ดูดน้ำ เกลือแร่ น้ำดี และสารอาหารจากกากอาหาร โดยกระบวนการ แอกทีฟทรานสปอร์ต (Active transport)

....................................................................................