Celular
Digestão começa imediatamente na cavidade oral com digestão mecânica e química. A digestão mecânica na cavidade oral consiste na moagem dos alimentos em pedaços menores pelos dentes, um processo chamado mastigação. A digestão química na boca é menor mas consiste na amilase salivar (ptyalin, ou alfa-amilase) e na lipase lingual, ambas contidas na saliva. A amilase salivar é quimicamente idêntica à amilase pancreática e digere o amido em maltose e maltotriose, trabalhando a um pH ótimo de 6,7 a 7,0. A lipase lingual, também contida na saliva, hidrolisa as ligações ésteres em triglicerídeos para formar diacilgliceróis e monoacylglycerols. Após digestão suficiente na cavidade oral, o alimento parcialmente digerido, ou bolus, é engolido no esôfago. Nenhuma digestão ocorre no esôfago.
Após a passagem pelo esôfago, o bolo entrará no estômago e será submetido à digestão mecânica e química. A digestão mecânica no estômago ocorre através de contrações peristálticas do músculo liso do fundo para o piloro contraído, denominada propulsão. Uma vez que o bolo está próximo do piloro, o antro funciona para moer o material através de contrações peristálticas forçadas que forçam o bolo contra um piloro bem apertado. A batedura pelo antro serve para reduzir o tamanho das partículas dos alimentos e é chamada moagem. Apenas partículas menores que 2mm de diâmetro podem passar através do piloro contraído para o duodeno. O resto do bolo é empurrado de volta para o corpo do estômago para posterior digestão mecânica e química. Este movimento do bolo para trás do piloro para o corpo é denominado retropulsão e também serve para auxiliar na digestão mecânica. Esta sequência de propulsão, moagem e retropulsão repete-se até que as partículas do alimento sejam pequenas o suficiente para passar através do piloro para o duodeno. Todas as partículas não empurradas através do piloro durante o processo de digestão ativa são eventualmente varridas para dentro do duodeno através de um piloro relaxado por uma série de fortes contrações peristálticas no estômago. Esta atividade ocorre durante a fase inter-digestiva chamada complexos motores migratórios (MMCs) que funcionam para mover o bolo de forma aboral para evitar estagnação e acúmulo bacteriano.
Existe uma digestão química significativa no estômago. Existem dois tipos de glândulas na mucosa gástrica que ajudam na digestão química: as glândulas oxínticas e as glândulas pilóricas. As glândulas oxínticas estão localizadas no corpo do estômago e contêm células parietais e células principais. As células parietais secretam ácido clorídrico, concentrado a aproximadamente 160 mmol/L e um pH de 0,8. O ácido clorídrico segregado pelas células parietais tem três funções principais: 1) criar um ambiente hostil para os microrganismos patogénicos que entram pela boca, 2) desnaturar as proteínas e torná-las mais acessíveis para a degradação enzimática pela pepsina, e 3) activar o zymogen pepsinogen à sua forma activa, a pepsina. As células parietais também secretam uma substância chamada fator intrínseco, necessária para a absorção da Vitamina B12 no íleo terminal. As glândulas oxínticas também contêm células principais que secretam o pepsinogênio zimogênio. O pepsinogênio é o precursor da enzima proteolítica pepsina e deve ser ativado à pepsina pelo pH ácido do estômago (abaixo de 3,5) ou da auto-ativação pela própria pepsina. A pepsina actuará então sobre as ligações peptídeas internas das proteínas no pH óptimo de 2 a 3. As glândulas pilóricas encontram-se no antro do estômago e contêm células mucosas e células G. As células mucosas secretam um muco rico em bicarbonato sobre a superfície da mucosa gástrica para protegê-la do conteúdo ácido do estômago. As células G secretam gastrina, uma hormona que actua de forma endócrina para estimular a secreção de ácido clorídrico pelas células parietais. Não ocorre digestão de carboidratos no estômago.
A maior parte da digestão química ocorre no intestino delgado. A digestão dos carboidratos do estômago passa através do piloro e para o duodeno. Aqui, o quima se mistura com secreções tanto do pâncreas quanto do duodeno. A digestão mecânica ainda irá ocorrer em menor grau. O pâncreas produz muitas enzimas digestivas, incluindo amilase pancreática, lipase pancreática, tripsinogênio, quimotripsinogênio, procarboxipeptidase, e proelastase. Estas enzimas são separadas do ambiente ácido do estômago e funcionam perfeitamente no ambiente mais básico do intestino delgado, onde o pH varia de 6 a 7 devido ao bicarbonato secretado pelo pâncreas. A amilase pancreática, como a amilase salivar, funciona para digerir o amido em maltose e maltotriose. A lipase pancreática, secretada pelo pâncreas com uma coenzima importante chamada colipase, funciona para hidrolisar as ligações ésteres em triglicerídeos para formar diacilgliceróis e monoacylglycerols. Tripsinogênio, quimotripsinogênio, procarboxipeptidase e proelastase são todos precursores das peptidases ativas. O pâncreas não segrega a forma ativa das peptidases; caso contrário, poderia ocorrer autodigestão, como é o caso da pancreatite. Em vez disso, o tripsinogênio, quimotripsinogênio, procarboxipeptidase e proelastase convertem-se em tripsina, quimotripsina, carboxipeptidase e elastase, respectivamente. Esta conversão ocorre como enterokinase, uma enzima duodenal, converte o tripsinogênio em tripsina. A tripsina pode então converter o quimotripsinogênio, procarboxipeptidase, e proelastase para suas formas ativas. Tripsina, quimotripsina e elastase são todas endopeptidases que hidrolisam as ligações do peptídeo interno das proteínas, enquanto as carboxipeptidases são exopeptidases que hidrolisam as ligações do peptídeo terminal nas proteínas. Estes zymogens pancreáticos deixam o pâncreas através do ducto pancreático principal (de Wirsung) e unem-se ao ducto biliar comum formando a ampola de Vater e esvaziam-se na porção descendente do duodeno através da papila duodenal principal. O ducto biliar comum transporta a bílis que foi feita no fígado e armazenada na vesícula biliar. A bílis contém uma mistura de sais biliares, colesterol, ácidos graxos, bilirrubina e eletrólitos que ajudam a emulsionar lipídios hidrofóbicos no intestino delgado, necessários para o acesso e ação da lipase pancreática, que é hidrofílica.
Once no duodeno, haverá uma cascata de ativação começando com a enterokinase produzida pelo duodeno para ativar o tripsinogênio para a tripsina, e a tripsina ativará as outras peptidases pancreáticas. Importante, o duodeno também contribui com várias enzimas digestivas, como as dissacaridases e a dipeptidase. As dissacaridases incluem maltase, lactase e sucrase. A maltase cliva a ligação glicosídica na maltose, produzindo dois monômeros de glicose, a lactase cliva a ligação glicosídica na lactose, produzindo glicose e galactose, e a sucrase cliva a ligação glicosídica na sacarose, produzindo glicose e frutose. Aipeptidase cliva-se a ligação peptídeo em dipeptídeos. Neste ponto, a boca, o estômago e o intestino delgado quebraram a gordura na forma de triglicérides a ácidos gordos e monoacylglycerol, carboidratos na forma de amido e dissacáridos a monossacáridos, e proteínas grandes em aminoácidos e oligopeptídeos. Assim, o processo digestivo converteu macronutrientes em formas que são absorvidos pela corrente sanguínea para uso corporal.