Kaikki elävät organismit tarvitsevat ravintoaineita selviytyäkseen. Vaikka kasvit voivat saada ravintoaineita juurien kautta tapahtuvien prosessien kautta, eläimet vaativat ravintoaineiden kulutusta fysikaalisin ja kemiallisin keinoin. Kulutettu ruoka koostuu proteiineista, rasvoista ja monimutkaisista hiilihydraateista, jotka on muutettava yksinkertaisiksi molekyyleiksi monivaiheisella pilkkomis- ja adsorptioprosessilla. Ruoansulatuksen aikana ruokahiukkaset hajoavat pienemmiksi komponenteiksi, jotka elimistö absorboi ne myöhemmin. Tämä hajoaminen tapahtuu fysikaalisin keinoin, kuten purun purkamiseen, ja kemiallisin keinoin, kuten entsyymikatalysoimiin reaktioihin [3]..
Ihmisen ruuansulatusjärjestelmä on vastuussa ruoan nauttimisesta, sulamisesta, pilkottujen ruokamolekyylien imeytymisestä sekä pilkkomattomien poistamisesta. Itse ruoansulatusjärjestelmä koostuu pitkästä putkesta, jota kutsutaan maha-suolikanavaksi ja useista lisäelimistä, kuten hampaista, sylkirauhasista, maksasta, sappirakon ja haimasta, jotka kaikki osallistuvat nautittujen ruokahiukkasten hajoamiseen [1]. Ruoansulatuskanava tarjoaa reitin, jonka kautta ruoka liikkuu kehon läpi. Digestio alkaa suusta, kun syljen entsyymit alkavat hajottaa ruokahiukkasia. Tämän prosessin aikana ruoka hajoaa pienemmiksi paloiksi, jolloin adsorptio on mahdollista.
Bolus määritellään pallomaiseksi ruuan ja syljen seokseksi, joka muodostuu suussa pureskeluprosessin aikana. Sillä on yleensä samanlainen väri kuin ruoalla, jota syödään alkalisella pH: lla syljen vuoksi, johon sitä sekoitetaan. Pureminen auttaa hajottamaan ruoan hiukkasiksi, jotka voidaan helposti niellä. Sylki lisää ruoansulatusentsyymejä, vettä ja limaa, jotka auttavat hajottamaan elintarvikkeiden hiukkasia kemiallisesti, samalla kun ne kostuttavat ja voitelevat niitä maun puolesta ja helpottavat nielemisprosessia [2]. Itse terminologia bolus viittaa ruokaseokseen ja siihen liittyviin seoksiin, kunnes ne kulkeutuvat vatsaan. Kun bolus saavuttaa vatsan ja sekoittuu mahanesteisiin, se pienenee edelleen kooltaan ja tunnetaan nimellä chyme [3].
Kyymi määritellään puoliksi nestemäiseksi aineeksi, joka muodostuu vatsassa. Se on valmistettu osittain pilkotusta ruuasta, vedestä, suolahaposta ja useista ruuansulatuksesta. Se on alun perin happama pH, mutta sisältää myös sylki- ja mahaentsyymejä ja kulkee vatsasta ohutsuoleen lyhyinä erinä [5].
Chyme koostuu ruokahiukkasista, vedestä, sylki-entsyymeistä, maha-entsyymeistä ja osittain sulatuista hiilihydraateista ja proteiineista. Se sisältää myös suusta ja ruokatorven soluja, jotka on mahdollisesti poistettu pureskelu- ja nielemisprosessin aikana. Kokonaisaika, jonka chyme pysyy vatsassa, samoin kuin rasvojen, hiilihydraattien ja niin edelleen suhteelliset määrät vaihtelevat syödyn ruuan tyypin mukaan. Esimerkiksi nautittu ruokapala, jossa oli runsaasti rasvoja ja proteiineja, tuottaa kymen, joka on öljyistä ja vaahtoavaa, kun taas hiilihydraattipitoisten elintarvikkeiden nauttiminen, joita ei ole asianmukaisesti pureskeltu, johtaa chimeihin, jotka sisältävät käsittelemätöntä ruokaa, pysy vatsassa pidemmän aikaa. Lisäksi muut sairaudet, kuten hormonaalinen epätasapaino, alkoholin ja tupakan kulutus sekä krooninen stressi, voivat puolestaan vaikuttaa kymiinin koostumukseen [4]. On myös tärkeää, että chimea ei sekoiteta chyle joka muodostuu, kun rasvat alkavat sulautua ohutsuolessa.
Ruoansulatuksen kemiallinen prosessi alkaa purun aikana. Ruoka sekoitetaan sylkirauhasten tuottamaan sylkeen. Tämä sylki kostuttaa ja puskuroi syödyn ruoan pH: ta. Sylki sisältää myös joukon entsyymejä, kuten lysotsyymit, amylaasit ja lipaasit [6]. Lysotsyymeillä on antibakteerinen tehtävä, kun taas amylaasit auttavat tärkkelysten muuntamisessa maltoosidisakarideiksi. Lipaasit puolestaan auttavat hajottamaan rasvoja. Yhdessä tämä hampaiden ja sylki-entsyymien puristava ja kostuttava vaikutus muuttaa ruoan massaksi, jota kutsutaan bolukseksi, jota on helpompi niellä. Kieli auttaa boluksen liikkeessä suusta nieluun.
Bolus kulkee ruokatorven läpi nielemisen ja hajottamisen jälkeen suussa. Ruokatorven lihaksen peristaltiaa esiintyy, mikä auttaa ruuan työntämisessä kohti mahaa [3]. Kun ruokahiukkaset saapuvat vatsaan, sydän sulku sulkeutuu ja hajotetut ruokahiukkaset pysyvät vatsassa noin 3 - 4 tuntia [2]. Suuri osa proteiinien sulamisesta boluksen sisällä tapahtuu mahassa. Pepsiini-entsyymi yhdessä mahalaukun happaman ympäristön kanssa johtaa edelleen proteiinien hajoamiseen. Vatsalihasten supistuminen ja rentoutuminen johtavat rypytystoimintaan, joka edistää edelleen vatsan kemiallista sulamista. Osittain pilkottua bolusta yhdessä mahamehun kanssa kutsutaan nyt kymiäksi. Tämä kyymi kulkee sitten ohutsuoleen, mutta vain pieni määrä voi kulkea joka kerta. Tässä tapahtuu proteiinien, rasvojen ja hiilihydraattien sulaminen ja ravinteiden imeytyminen tapahtuu [3].
Yleensä bolus niellään ja kulkee ruokatorven kautta mahaan sulatusta varten. Kun bolus saavuttaa vatsan, se sekoittuu mahanesteisiin ja muuttuu chymeksi. Kyymi kulkee sitten suoliston kautta ja jatkaa sulatusta ja imeytymistä. Ylimääräiset annokset poistuvat lopulta ulosteena.
Digestio alkaa suusta, kun syljen entsyymit alkavat hajottaa ruokahiukkasia. Kun ruokaa pureskellaan, se voidetaan syljen kanssa, mikä tekee siitä lämpimämmän ja helpomman niellä ja sulatella. Hampaat muodostavat tärkeän osan ruuansulatuksesta, koska ne toimivat yhdessä suun kanssa hajottamaan ruokaa ja muuttamaan jokaisen pureman bolukseksi. Boluksen nielemisen jälkeen se tulee ruokatorveen, missä se liikkuu kohti vatsaa [6]. Mahan hapan ympäristö yhdessä mahan entsyymien kanssa johtaa boluksen muuttumiseen kymmiksi. Tämä chyme muodostaa nesteytetyn massan, joka kulkee vatsasta ohutsuoleen.
Ohutsuola on proteiinien, rasvojen ja hiilihydraattien sulamisen ja imeytymisen pääpaikka. Haiman, maksan ja sappirakon entsyymit ja eritteet hajoavat ravinteita siten, että ne imeytyvät verenkiertoon. Ohutsuolesta muodostuu erittäin taitettu pinta pienillä sormenmäisillä ulkonemuksilla, jotka tunnetaan nimellä villi. Villan pinta sisältää mikroskooppisia ulkonemia, jotka tunnetaan nimellä mikrovillit, jotka lisäävät edelleen pinta-alaa ravintoaineiden imeytymistä varten.
Ravinteet kulkevat suolen kalvojen läpi verenkiertoelimeen, joka kuljettaa ne kehon kudoksiin. Ravinteet imeytyvät sitten soluihin, joissa niitä käytetään kasvun, korjaamisen ja energian vapauttamisen tai varastoinnin kannalta. Kyymi sekoitetaan edelleen haiman mehuihin. Nämä mehut neutraloivat edelleen kyynin happamuuden vatsasta.
Mahdollisesti sulamaton kyymi liikkuu ohutsuolesta paksusuolen paksusuoleen. Tällöin uutetaan enemmän vettä ja mineraalisuoloja, mikä aiheuttaa jäljellä olevan sulamattoman materiaalin tiivistymisen ennen niiden erittymistä ulosteisiin..
Kun ruoka nautitaan ensimmäistä kertaa suussa, se on suurina paloina, jotka on alun perin purettu tai katkennut. Näiden kappaleiden pinta-ala on hyvin pieni, mikä tarkoittaa myös sitä, että entsyymien käytettävissä oleva pinta-ala on pieni. Bolus muodostuu suussa tapahtuvien yksinkertaisten mekaanisten ja kemiallisten prosessien avulla. Ruokapalojen hieronta hampaiden puremisen vaikutuksella, jota seuraa kielen ja poskilihasten murskaustoimet, johtaa ruoan hajoamiseen myöhempien ruoansulatusprosessien helpottamiseksi.
Yksi chimin päätehtävistä on lisätä ruuan pinta-alaa. Tämä lisääntynyt pinta-ala auttaa ruoansulatusentsyymien suorittamia prosesseja. Nämä entsyymit voivat nyt tavoittaa ja toimia monilla uusilla pinnoilla ruokahiukkasia, mikä lisää ruoansulatuksen nopeutta. Lisäksi kymiä stimuloi myös ruoansulatuskanavia vapauttamaan enemmän entsyymejä, mikä puolestaan tukee edelleen sulatusta [4].
bolus | chyme |
Ruoka muuttuu boluksena suussa | Bolus muuttuu kymmiksi vatsassa |
Emäksisempi johtuen altistumisesta suussa oleville syljenentsyymeille | Hapanempi johtuen altistumisesta suolahapolle vatsassa |
Hampaat ja sylki tekevät ruuasta boluksen | Entsyymit muuttavat boluksen kymmiksi |
Bolus saapuu vatsaan mekaanisen ja kemiallisen hajoamisen jälkeen suussa | Chyme saapuu ohutsuoleen, kun mahalaukussa on kemiallista pilkkomista |