Cellular
Trawienie rozpoczyna się natychmiast w jamie ustnej zarówno z trawieniem mechanicznym jak i chemicznym. Trawienie mechaniczne w jamie ustnej polega na rozdrabnianiu pokarmu na mniejsze kawałki przez zęby, proces ten nazywany jest żucie. Trawienie chemiczne w jamie ustnej jest niewielkie, ale składa się z amylazy ślinowej (ptyaliny lub alfa-amylazy) i lipazy językowej, które są zawarte w ślinie. Amylaza ślinowa jest chemicznie identyczna z amylazą trzustkową i rozkłada skrobię na maltozę i maltotriozę, pracując przy optymalnym pH 6,7 do 7,0. Lipaza językowa, również zawarta w ślinie, hydrolizuje wiązania estrowe w triglicerydach, tworząc diacyloglicerole i monoacyloglicerole. Po dostatecznym strawieniu w jamie ustnej, częściowo strawiony pokarm, czyli bolus, jest połykany do przełyku. W przełyku nie zachodzi trawienie.
Po przejściu przez przełyk, bolus dostaje się do żołądka i ulega trawieniu mechanicznemu i chemicznemu. Trawienie mechaniczne w żołądku zachodzi poprzez skurcze perystaltyczne mięśni gładkich od dna żołądka w kierunku zakontraktowanego odźwiernika, zwane propulsją. Kiedy bolus znajdzie się w pobliżu odźwiernika, antrum działa w celu rozdrobnienia materiału poprzez silne skurcze perystaltyczne, które dociskają bolus do ciasno zwężonego odźwiernika. Rozdrabnianie przez antrum służy zmniejszeniu wielkości cząstek pokarmu i jest nazywane rozdrabnianiem. Tylko cząstki o średnicy mniejszej niż 2 mm mogą przejść przez zwężony odźwiernik do dwunastnicy. Pozostała część bolusa jest wypychana z powrotem do żołądka w celu dalszego mechanicznego i chemicznego trawienia. Ten ruch wsteczny bolusa z odźwiernika do ciała jest określany jako retropulsja i służy również do wspomagania trawienia mechanicznego. Ta sekwencja napędzania, rozdrabniania i retropulsji powtarza się do momentu, gdy cząsteczki pokarmu są wystarczająco małe, aby przejść przez odźwiernik do dwunastnicy. Cały pokarm, który nie został przepchnięty przez odźwiernik podczas aktywnego procesu trawienia, jest ostatecznie przesuwany do dwunastnicy przez rozluźniony odźwiernik w wyniku serii silnych skurczów perystaltycznych żołądka. Ta aktywność występuje podczas fazy między trawieniem zwanej migrującymi kompleksami motorycznymi (MMCs), które funkcjonują w celu przemieszczenia bolusa w sposób aboralny, aby zapobiec stagnacji i gromadzeniu się bakterii.
W żołądku zachodzi znaczące trawienie chemiczne. W błonie śluzowej żołądka istnieją dwa rodzaje gruczołów, które pomagają w trawieniu chemicznym: gruczoły oksygeniczne i gruczoły odźwiernikowe. Gruczoły oksyntygeniczne znajdują się w ciele żołądka i zawierają komórki ciemieniowe oraz komórki naczelne. Komórki ciemieniowe wydzielają kwas solny, stężony do około 160 mmol/l i pH 0,8. Kwas solny wydzielany przez komórki ciemieniowe pełni trzy główne funkcje: 1) do tworzenia wrogiego środowiska dla mikroorganizmów chorobotwórczych przyjmowanych przez jamę ustną, 2) do denaturacji białek i uczynienia ich bardziej dostępnymi dla enzymatycznej degradacji przez pepsynę oraz 3) do aktywacji zymogenu pepsynogenu do jego aktywnej formy – pepsyny. Komórki ciemieniowe wydzielają również substancję zwaną czynnikiem wewnętrznym, niezbędną do wchłaniania witaminy B12 w końcowym odcinku jelita krętego. Gruczoły oksyntygenowe zawierają również komórki główne, które wydzielają zymogen – pepsynogen. Pepsynogen jest prekursorem enzymu proteolitycznego pepsyny i musi być aktywowany do pepsyny przez kwaśne pH żołądka (poniżej 3,5) lub z autoaktywacji przez samą pepsynę. Pepsyna działa na wewnętrzne wiązania peptydowe białek przy optymalnym pH 2 do 3. Gruczoły odźwiernikowe znajdują się w antrum żołądka i zawierają komórki śluzowe i komórki G. Komórki śluzowe wydzielają błonę śluzową, która jest odpowiedzialna za wydzielanie błonnika. Komórki śluzowe wydzielają bogaty w wodorowęglany śluz na powierzchnię błony śluzowej żołądka, aby chronić ją przed kwaśną treścią żołądka. Komórki G wydzielają gastrynę, hormon, który działa w sposób endokrynologiczny, stymulując wydzielanie kwasu solnego przez komórki okładzinowe. W żołądku nie zachodzi trawienie węglowodanów.
Większość trawienia chemicznego zachodzi w jelicie cienkim. Przetrawiony pokarm z żołądka przechodzi przez odźwiernik do dwunastnicy. Tutaj miesza się z wydzielinami trzustki i dwunastnicy. W niewielkim stopniu zachodzi również trawienie mechaniczne. Trzustka produkuje wiele enzymów trawiennych, w tym amylazę trzustkową, lipazę trzustkową, trypsynogen, chymotrypsynogen, prokarboksypeptydazę i proelastazę. Enzymy te są oddzielone od kwaśnego środowiska żołądka i funkcjonują optymalnie w bardziej zasadowym środowisku jelita cienkiego, gdzie pH waha się od 6 do 7 dzięki wodorowęglanom wydzielanym przez trzustkę. Amylaza trzustkowa, podobnie jak amylaza ślinowa, służy do trawienia skrobi na maltozę i maltotriozę. Lipaza trzustkowa, wydzielana przez trzustkę z ważnym koenzymem zwanym kolipazą, służy do hydrolizy wiązań estrowych w triglicerydach, tworząc diacyloglicerole i monoacyloglicerole. Trypsynogen, chymotrypsynogen, prokarboksypeptydaza i proelastaza są prekursorami aktywnych peptydaz. Trzustka nie wydziela aktywnej formy peptydaz; w przeciwnym razie mogłoby dojść do autodestrukcji, jak to ma miejsce w przypadku zapalenia trzustki. Zamiast tego trypsynogen, chymotrypsynogen, prokarboksypeptydaza i proelastaza przekształcają się odpowiednio w trypsynę, chymotrypsynę, karboksypeptydazę i elastazę. Przemiana ta zachodzi, gdy enterokinaza, enzym dwunastnicy, przekształca trypsynogen w trypsynę. Trypsyna może następnie przekształcić chymotrypsynogen, prokarboksypeptydazę i proelastazę do ich aktywnych form. Trypsyna, chymotrypsyna i elastaza są endopeptydazami, które hydrolizują wewnętrzne wiązania peptydowe białek, podczas gdy karboksypeptydazy są egzopeptydazami, które hydrolizują końcowe wiązania peptydowe na białkach. Zymogeny trzustkowe opuszczają trzustkę przez główny przewód trzustkowy (Wirsunga) i łączą się z przewodem żółciowym wspólnym, tworząc ampułkę Vatera i opróżniają się do zstępującej części dwunastnicy przez brodawkę większą dwunastnicy. Przewód żółciowy wspólny przenosi żółć, która została wytworzona w wątrobie i zmagazynowana w pęcherzyku żółciowym. Żółć zawiera mieszaninę soli żółciowych, cholesterolu, kwasów tłuszczowych, bilirubiny i elektrolitów, które pomagają emulgować hydrofobowe lipidy w jelicie cienkim, co jest konieczne dla dostępu i działania lipazy trzustkowej, która jest hydrofilowa.
Odkąd w dwunastnicy, będzie kaskada aktywacji zaczynając od enterokinazy produkowanej przez dwunastnicę, aby aktywować trypsynogen do trypsyny, a trypsyna będzie aktywować inne peptydazy trzustkowe. Co ważne, dwunastnica dostarcza również kilka enzymów trawiennych, takich jak disacharydazy i dipeptydazy. Do disacharydaz należą maltaza, laktaza i sacharaza. Maltaza rozszczepia wiązanie glikozydowe w maltozie, tworząc dwa monomery glukozy, laktaza rozszczepia wiązanie glikozydowe w laktozie, tworząc glukozę i galaktozę, a sacharoza rozszczepia wiązanie glikozydowe w sacharozie, tworząc glukozę i fruktozę. Dipeptydaza rozszczepia wiązanie peptydowe w dipeptydach. W tym momencie jama ustna, żołądek i jelito cienkie rozłożyły tłuszcz w postaci trójglicerydów na kwasy tłuszczowe i monoacyloglicerole, węglowodany w postaci skrobi i disacharydów na monosacharydy, a duże białka na aminokwasy i oligopeptydy. Tak więc, proces trawienia przekształcił makroskładniki odżywcze w formy, które są wchłaniane do krwiobiegu do wykorzystania przez organizm.
.