Bookshelf

Cellular

消化は口腔内ですぐに始まり、機械的消化と化学的消化の両方が行われます。 口腔内の機械的消化は、歯によって食物を細かく粉砕することであり、これは咀嚼と呼ばれるプロセスである。 口腔内の化学的消化はわずかであるが、唾液に含まれる唾液アミラーゼ(プチアリン、またはα-アミラーゼ)と舌側リパーゼで構成されている。 唾液アミラーゼは膵臓アミラーゼと化学的に同一で、デンプンをマルトースとマルトトリオースに消化し、最適なpH6.7〜7.0で作用する。 舌側リパーゼも唾液に含まれ、トリグリセリドのエステル結合を加水分解し、ジアシルグリセロールとモノアシルグリセロールを生成する。 口腔内で十分に消化された後、部分的に消化された食材(ボーラス)は食道へ飲み込まれる。 食道での消化は行われない。

食道を通過した後、ボーラスは胃に入り、機械的および化学的消化が行われる。 胃での機械的消化は、胃底部から収縮した幽門部に向かって平滑筋が蠕動収縮することで行われ、これを推進力と呼ぶ。 ボーラスが幽門に近づくと、肛門が強力な蠕動収縮を起こし、ボーラスをきつく収縮した幽門に押し付け、物質をすり潰す機能を持つ。 この蠕動運動は食物の粒子を小さくする働きがあり、これを粉砕と呼んでいます。 直径2mm以下の粒子だけが、収縮した幽門を通過して十二指腸に入ることができる。 残りの食塊は、機械的・化学的に消化されるため、胃の本体へと押し戻される。 この幽門から本体へのボーラスの後方移動は逆流と呼ばれ、機械的消化を助ける役割も果たしている。 この推進、粉砕、逆流という一連の作業は、食物の粒子が幽門から十二指腸に通過するのに十分な大きさになるまで繰り返される。 活発な消化の過程で幽門を通過しなかったすべての食物は、最終的に胃の一連の強い蠕動収縮によって弛緩した幽門から十二指腸に掃き出される。 この活動は、消化器間期には遊走運動複合体(MMC)と呼ばれるものが発生し、停滞や細菌の蓄積を防ぐためにボーラスを腹腔内で移動させる機能を持つ

胃では、かなりの化学的消化が行われている。 胃粘膜には、化学的消化を助ける2種類の腺が存在する:酸素腺と幽門腺である。 オキシントゲン腺は胃の体部にあり、頭頂細胞と主細胞を含んでいる。 頭頂細胞は、約160mmol/L、pH0.8に濃縮された塩酸を分泌する。 頭頂細胞から分泌される塩酸には、主に3つの働きがあります。 1) 口から入った病原性微生物に敵対する環境を作る、2) タンパク質を変性させ、ペプシンによる酵素分解を受けやすくする、3) 発酵因子ペプシノーゲンを活性型ペプシンに活性化する、である。 また、頭頂細胞は、回腸末端でのビタミンB12の吸収に必要な内在因子という物質を分泌している。 オキシントゲン腺には、ペプシノーゲンという酵素原を分泌する主任細胞もあります。 ペプシノーゲンはタンパク質分解酵素ペプシンの前駆体で、胃の酸性pH(3.5以下)またはペプシン自身による自己活性化からペプシンになる必要がある。 ペプシンは、最適なpH2〜3でタンパク質の内部ペプチド結合に作用する。幽門腺は胃の前門にあり、粘液細胞とG細胞が存在する。 粘液細胞は重炭酸塩に富む粘液を胃粘膜の表面に分泌し、胃の酸性内容物から粘膜を保護する。 G細胞はガストリンを分泌し、内分泌的に作用して胃壁細胞による塩酸の分泌を促進するホルモンである。 胃では炭水化物の消化は行われない。

化学的消化の大部分は小腸で行われる。 胃から出た消化された食物は幽門を通り、十二指腸に入る。 ここで、膵臓と十二指腸の両方からの分泌液と混合される。 機械的な消化もまだ少しは行われています。 膵臓は、膵アミラーゼ、膵リパーゼ、トリプシノーゲン、キモトリプシノーゲン、プロカルボキシペプチダーゼ、およびプロエラスターゼを含む多くの消化酵素を産生しています。 これらの酵素は、胃の酸性環境から分離され、膵臓から分泌される重炭酸塩によりpHが6から7となる小腸の塩基性環境において最適に機能する。 膵臓アミラーゼは、唾液アミラーゼと同様に、デンプンをマルトースとマルトトリオースに消化する働きをします。 膵リパーゼは、膵臓からコリパーゼという重要な補酵素とともに分泌され、トリグリセリド中のエステル結合を加水分解し、ジアシルグリセロールとモノアシルグリセロールを生成する機能があります。 トリプシノーゲン、キモトリプシノーゲン、プロカルボキシペプチダーゼ、プロエラスターゼは、いずれも活性型ペプチダーゼの前駆体である。 膵臓は活性型ペプチダーゼを分泌しない。さもなければ、膵炎の場合のように自己消化が起こりうるからである。 その代わり、トリプシノーゲン、キモトリプシノーゲン、プロカルボキシペプチダーゼ、プロエラスターゼがそれぞれトリプシン、キモトリプシン、カルボキシペプチダーゼ、エラスターゼに変換される。 この変換は、十二指腸の酵素であるエンテロキナーゼがトリプシノーゲンをトリプシンに変換することで行われる。 トリプシンは次にキモトリプシノーゲン、プロカルボキシペプチダーゼ、プロエラスターゼを活性型に変換することができる。 トリプシン、キモトリプシン、エラスターゼはいずれもタンパク質の内部ペプチド結合を加水分解するエンドペプチダーゼであり、カルボキシペプチダーゼはタンパク質上の末端ペプチド結合を加水分解するエキソペプチダーゼである。 これらの膵臓の酵素原は、主膵管(Wirsung管)を通って膵臓を離れ、Vater管を形成する総胆管に合流し、十二指腸大乳頭を経て十二指腸の下行部に流れ込む。 総胆管は、肝臓で作られ胆嚢に貯蔵された胆汁を運ぶ管である。 胆汁には胆汁酸塩、コレステロール、脂肪酸、ビリルビン、電解質などが含まれており、小腸で疎水性の脂質を乳化するのに役立ち、親水性である膵リパーゼがアクセスして作用するのに必要である。

十二指腸に入ると、十二指腸で作られたエンターキナーゼで始まる活性化カスケードと、トリプシノゲンからトリプシンの活性化が起こり、トリプシンは他の膵ペプチド酵素の活性化となる。 重要なことは、十二指腸は二糖類酵素やジペプチダーゼなどの消化酵素も供給していることである。 二糖類酵素には、マルターゼ、ラクターゼ、スクラーゼがある。 マルターゼはマルトースのグリコシド結合を切断して2つのグルコースモノマーを生成し、ラクターゼは乳糖のグリコシド結合を切断してグルコースとガラクトースを生成し、スクラーゼはスクロースのグリコシド結合を切断してグルコースとフルクトースを生成する。 ジペプチダーゼは、ジペプチドのペプチド結合を切断する。 この時点で、口、胃、小腸は、脂肪はトリグリセリドから脂肪酸とモノアシルグリセロールに、炭水化物はデンプンと二糖類から単糖類に、大きなタンパク質はアミノ酸とオリゴペプチドに分解されたことになる。 このように、消化の過程で大栄養素は血流に吸収され、体内で利用できる形に変換されるのである

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。