Hyvä terveys ei riipu vain hyvästä ruoasta vaan myös hyvästä ruoansulatuksesta ja imeytymisestä. Ilman hyvää ruoansulatusta ja imeytymistä elimistö ei voi hyödyntää parhaalla mahdollisella tavalla ruoan terveyttä edistäviä ravintoaineita. Siksi ennen kuin voimme alkaa arvostaa ruoan ravitsemuksellisia ominaisuuksia, meidän on ensin arvostettava ja ymmärrettävä ruoansulatukseen osallistuvia kehon elimiä ja itse ruoansulatusprosessia.
Ruuansulatuksen elimet
Ruuansulatuskanava on noin kolmenkymmenen jalan pituinen kierretty putki, joka kulkee kehon keskellä. Se ulottuu suusta peräaukkoon, ja siihen kuuluvat suu, ruokatorvi, vatsa, ohutsuoli ja paksusuoli eli paksusuoli. Ruuansulatuskanava ja sen apuelimet, maksa, sappirakko ja haima, muodostavat ruoansulatuskanavan. Ruoansulatuskanavan tehtävänä on suorittaa kemiallista ja mekaanista ruoansulatusta, imeytymistä, jätteiden varastointia ja erittymistä.
Ruuansulatusprosessi
Ruuansulatus on fysikaalisten ja kemiallisten muutosten sarja, jossa elimistöön otettu ruoka hydrolysoituu (siihen lisätään vettä) ja hajoaa valmistautuakseen imeytymään ruoansulatuskanavasta verenkiertoon. Ruuansulatus tapahtuu ruuansulatuskanavassa. Ruuansulatuskanavan yläosassa mekaaninen ruoansulatus tapahtuu pureskelemalla ja jauhamalla ruoka pienemmiksi paloiksi, jotka sitten työnnetään ruoansulatuskanavaa pitkin. Ruoka sekoittuu sopivina aikoina ruoansulatusmehuihin, jotka aiheuttavat kemiallisia muutoksia, jotka hajottavat ruoan pienemmiksi imeytyviksi yhdisteiksi. Kanavan alapäähän varastoidaan jätteitä, jotka määräajoin poistuvat elimistöstä.
Miksi tiettyjen ruokien tuoksu saa suupielet veteen?
Kun aivot havaitsevat ruokaa, ne viestittävät ruoansulatusjärjestelmälle, että ruokaa on tulossa. Tuoksu, maku ja joskus jopa ajatus ruoasta saavat kolme paria sylkirauhasia tuottamaan sylkeä. Nämä rauhaset sijaitsevat kielen alla (sublingual), leuan alla (submandibulaarinen) ja korvien edessä (parotid). Sylki toimii kostutusaineena. Se kostuttaa ja voitelee ruokaa, jolloin sen nieleminen helpottuu. Se sisältää myös hiilihydraatteja pilkkovaa ruoansulatusentsyymiä amylaasia. Keskiverto ihminen erittää jopa kolme tuoppia sylkeä päivässä.
Miten ruoka liikkuu ruoansulatuskanavassa?
Ruoka liikkuu ruoansulatuskanavan läpi lihasvoiman, ei painovoiman avulla. Tämän putken seinämässä on kaksi lihaskerrosta. Toinen joukko, pyöreä lihaskerros, ympäröi putkea, kun taas toinen, pitkittäinen kerros, kulkee pituussuunnassa putkea pitkin. Kun ruokaa niellään, lihakset stimuloituvat, mikä aiheuttaa peristaltiikkaa eli lihassupistusten aaltoja. Peristaltiikka-aallot siirtävät ruoan nopeasti mahalaukkuun. Nämä aallot jatkuvat, kunnes ruokatorvi on tyhjentynyt ruoasta.
Tapahtuuko suurin osa ruoansulatuksesta mahalaukussa?
Vaikka meillä on tapana ajatella mahalaukkua ruoansulatuksen keskuksena, siellä tapahtuu itse asiassa hyvin vähän kemiallista ruoansulatusta. Sen sijaan vatsa toimii sisäisenä tehosekoittimena, joka käsittelee mekaanisesti ruokaa, jotta ravintoaineet voidaan irrottaa. Tätä prosessia kutsutaan mekaaniseksi ruoansulatukseksi. Mahalaukku sekoittaa ruokaa mahanesteen kanssa, jolloin muodostuu maitomaista, värillistä ainetta, jota kutsutaan sappinesteeksi. Noin kolmenkymmenen sekunnin välein peristalttiset aallot ruiskuttavat muutaman millilitran limaa ohutsuoleen.
Kuinka kauan kestää, että vatsa tyhjenee aterian jälkeen?
Vatsa tyhjenee kahdesta neljään tuntiin riippuen siitä, kuinka paljon on syöty ja mitä ateria sisältää. Runsaasti kuitua sisältävien aterioiden poistuminen vatsasta kestää kauemmin kuin aterioiden, jotka ovat täynnä kuitupitoisia puhdistettuja elintarvikkeita. Runsaasti kuitua sisältävien aterioiden sanotaan ”viivästyttävän mahalaukun tyhjenemistä”. Tämä ominaisuus on erityisen tärkeä henkilöille, jotka kärsivät diabeteksesta ja hypoglykemiasta, koska se hidastaa glukoosin imeytymisnopeutta ateriasta, mikä säätelee insuliinin vapautumista ja estää äkilliset veren glukoosipitoisuuden laskut.
Mitä on mahamehu?
Mahamehu on runsashappoinen suolahapon, entsyymien ja liman seos, joka aloittaa kemiallisen ruoansulatuksen ja steriloi mahalaukun. Sitä erittävät mahalaukun keskiosassa sijaitsevat rauhaset, jotka erittävät keskimäärin 2 000 – 2 500 ml (eli 8,5 -10,5 kuppia) mahamehua päivässä. Tärkeimmät mahanesteessä olevat ruoansulatusentsyymit ovat proteolyyttinen entsyymi pepsiini, joka aloittaa proteiinien sulatusprosessin, ja lipaasi, joka hydrolysoi rasvoja. Mahamehu sisältää myös intrinsic factor -yhdistettä, joka on välttämätön, jotta B-12-vitamiini imeytyisi suolistossa.
Missä ruoka sulatetaan?
Vaikka osa ruoansulatuksesta alkaa mahalaukussa, suurin osa ruoansulatuksesta ja imeytymisestä tapahtuu ohutsuolessa. Ohutsuolen tehtävänä on saattaa ruoansulatus loppuun ja imeä ravintoaineet. Koska ruoansulatuksessa vapautuneet ravintoaineet imeytyvät suolen limakalvon läpi, imeytyvien ravintoaineiden määrä on sitä suurempi, mitä suurempi on suolen pinta-ala. Suolen limakalvon pinta-alaa kasvattaa huomattavasti nerokas poimujen, villien ja mikrovillien järjestelmä. Ohutsuolen limakalvo on järjestäytynyt poimuiksi, joita peittävät sormimaiset ulokkeet, joita kutsutaan villiiksi. Suolilihaksia puolestaan peittävät mikrovillit, joita kutsutaan joskus harjan reunoiksi. Suurin osa ohutsuolessa esiintyvistä ruoansulatusentsyymeistä sijaitsee harjan reunalla. Nämä entsyymit viimeistelevät ruoansulatusprosessin. Vapautuneet ravintoaineet kulkeutuvat sitten suonikalvojen seinämien läpi niiden hienojen kapillaarien, laskimoiden ja valtimoiden verkostoihin, jotka johtavat verenkiertoon ja maksaan.
Minkä kokoinen ohutsuoli on?
Ohutsuoli on halkaisijaltaan senttimetrin kokoinen, ja se sijaitsee vatsaontelossa kierteisenä. Suolikierukka olisi purettuna noin kaksikymmentäkaksi metriä pitkä. Tämä koko on kuitenkin harhaanjohtavan pieni, sillä poimut, villi ja mikrovilli kasvattavat suolen pinta-alan 250 neliömetriin eli suunnilleen tenniskentän kokoiseksi. Koska ravintoaineet voivat imeytyä vain suolen limakalvon läpi, mitä suurempi pinta-ala on, sitä enemmän ravintoaineita imeytyy.
Mikä on pohjukaissuoli?
Ohutsuolen ensimmäiset kymmenen senttimetriä kaartuvat taaksepäin C:n muotoon. Tämä on pohjukaissuoli. Kolmenkymmenen sekunnin välein mahalaukun peristalttiset aallot ruiskuttavat pienen määrän limaa pohjukaissuoleen. Kun pohjukaissuoli havaitsee happaman liman, se vapauttaa natriumbikarbonaattia neutraloidakseen sen. Tämä on välttämätöntä, koska suolen entsyymit eivät toimi happamassa ympäristössä. Kun pohjukaissuoli havaitsee, että sappinesteessä on rasvaa, se vapauttaa sappea, jota tuotetaan maksassa ja varastoidaan sappirakkoon. Sappi toimii pesuaineena muodostaen mikkeleitä, jotka ympäröivät rasvaa ja tekevät siitä väliaikaisesti vesiliukoista. Kun mikkelit lähestyvät harjasrajaa, rasvat vapautuvat kulkemaan solukalvon läpi ja imeytyvät. Haima vapauttaa myös entsyymejä, jotka pilkkovat hiilihydraatteja, proteiineja ja sappiemulsioituneita rasvoja. Suurin osa ruoansulatuksesta saadaan päätökseen pohjukaissuolessa. Ohutsuolen loppuosa, jejunum ja ileum, huolehtii imeytymisestä.
Mitä tapahtuu jejunumissa ja ileumissa?
Pohjukaissuolen jälkeen ohutsuoli kääntyy jyrkästi eteenpäin ja alaspäin ja muuttuu jejunumiksi. Siellä tapahtuvat ruoansulatuksen viimeiset vaiheet ja imeytyminen päättyy. Kolmenkymmenen minuutin kuluessa siitä, kun sima on saapunut ohutsuoleen, suurin osa ravintoaineiden imeytymisestä on saatu päätökseen. Peristalttiset aallot kuljettavat limaa kohti ohutsuolen päässä sijaitsevaa ileokekaalista venttiiliä yhden senttimetrin nopeudella minuutissa. Koko aterian matka ohutsuolen läpi kestää kolmesta kymmeneen tuntia.
Mikä on paksusuolen tehtävä?
Paksusuoli vastaa pääasiassa veden ja elektrolyyttien imeytymisestä, jätteiden varastoinnista ja erittymisestä. Paksusuolen halkaisija on noin kaksi ja puoli tuumaa, ja sen pituus on viidestä kuuteen jalkaa. Näin paksusuoli on halkaisijaltaan leveämpi mutta pituudeltaan paljon lyhyempi kuin ohutsuoli. Kun ulostemateriaali liikkuu paksusuolen läpi, vesi imeytyy, ja ulosteesta tulee asteittain kuivempaa. Noin 95 prosenttia paksusuoleen päivittäin tulevasta vedestä ja natriumista imeytyy takaisin. Paksusuolen viimeiset kahdeksan tuumaa kutsutaan peräsuoleksi, joka päättyy peräaukkokanavaan. Ulostaminen tapahtuu peräaukon kautta.
Mitä muita tehtäviä paksusuolella on?
Paksusuoli toimii myös bakteerien puutarhana, ja siellä elää yli 6000 erilaista bakteerilajia tai -kantaa. Yleisimpiä bakteereja ovat Bacteroides, Bifidobacterium, Fusobacterium, Clostridium, Peptococcus ja Peptostreptococcus. Jotkut näistä bakteereista auttavat elimistöä erittämällä K-vitamiinia, joka on tärkeää veren hyytymisen kannalta. Ravintokuidut ovat näiden mikro-organismien tärkein ravinnonlähde. Ne pystyvät sulattamaan suuren osan paksusuoleen päätyvästä liukoisesta kuidusta ja fermentoimaan hajoamistuotteet kemikaaleiksi, joita kutsutaan lyhytketjuisiksi rasvahapoiksi (SCFA). Nämä yhdisteet imeytyvät sitten verenkiertoon ja kulkeutuvat maksaan ja muihin elimiin. Nämä käymistuotteet voivat suojata syövältä ja sydänsairauksilta ja olla hyödyllisiä diabeteksen ja lihavuuden hoidossa.
Miten maksa osallistuu ruoansulatukseen?
Maksa on kehon suurin rauhanen ja yksi tärkeimmistä elimistä. Suolistosta lähtevän ravinteikkaan veren on ensin kuljettava maksan läpi. Siellä myrkylliset aineet, jotka ovat joko muodostuneet paksusuolessa tai joita otamme ravinnon ja veden kautta, vieroitetaan. Maksasolut myös poistavat verestä ja varastoivat ylimääräiset määrät rautaa sekä A-, B-12- ja D-vitamiineja ja erittävät sappea, jota käytetään rasvojen emulgoimiseen. Sappea varastoidaan päärynänmuotoiseen elimeen, jota kutsutaan sappirakoksi, kunnes sitä tarvitaan. Tarvittaessa sappirakko supistuu, ja sappi ruiskutetaan pohjukaissuoleen.
Mikä on haima?
Haima on harmahtavan vaaleanpunainen rauhanen, joka erittää ruoansulatusentsyymejä, jotka vapautuvat pohjukaissuoleen. Se on myös elin, joka erittää insuliinia, yhtä hiilihydraattiaineenvaihdunnan kannalta tärkeimmistä hormoneista.
Missä ruoansulatus tapahtuu?
Sulatus tapahtuu aina ja kaikkialla, missä ruoka joutuu kosketuksiin ruoansulatusentsyymien kanssa. Kielen tyvessä olevat sylkirauhaset erittävät entsyymejä, jotka aloittavat hiilihydraattien sulatuksen. Mahalaukun limakalvon erittämät entsyymit osallistuvat proteiinien, rasvojen ja maidon ruoansulatukseen. Haiman erittämät entsyymit ruiskutetaan pohjukaissuoleen, jossa rasvan, proteiinin ja hiilihydraattien pilkkominen jatkuu. Viimeinen ruoansulatuspaikka sijaitsee ohutsuolen harjasreunalla, jossa tapahtuu viimeinen rasva-, proteiini- ja hiilihydraattiruuansulatus. Paksusuolessa ei ole ruoansulatusentsyymejä. Kaikki ruoansulatus ja suurin osa imeytymisestä on saatu päätökseen siihen mennessä, kun ruoka poistuu ohutsuolesta.
Mitä ovat entsyymit?
Ensiymit ovat erityyppisiä proteiineja, jotka nopeuttavat (katalysoivat) biologisia reaktioita, jotka muuten tapahtuisivat hyvin hitaasti. Ruoansulatusentsyymit ovat entsyymejä, jotka hajottavat ruoan suuremmat molekyylit pienemmiksi molekyyleiksi, jotka elimistö voi imeyttää. Ne on nimetty lisäämällä ”ase”-liite substraattiin, jota ne sulattavat. Amylaasit (amyl=tärkkelys) pilkkovat monimutkaisia hiilihydraatteja (tärkkelystä) ainesokeriksi, proteaasit pilkkovat proteiineja aminohapoiksi ja lipaasit pilkkovat lipidit rasvahapoiksi.