Cơ chế hoạt động của hệ tiêu hóa

Hệ tiêu hóa là gì?

Hệ tiêu hóa bao gồm đường tiêu hóa (còn gọi là đường GI hay ống tiêu hóa) và gan, tuyến tụy, túi mật. Đường GI là một tập hợp các cơ quan rỗng tham dự vào một ống xoắn dài bắt đầu từ miệng và kết thúc tại hậu môn. Các cơ quan rỗng cấu thành đường tiêu hóa gồm miệng, thực quản, dạ dày, ruột non, ruột già và hậu môn. Gan, tuyến tụy và túi mật là những cơ quan đặc của hệ tiêu hóa.

Ruột non có ba phần. Phần đầu gọi là tá tràng. Hỗng tràng là phần ở giữa. Hồi tràng là phần cuối.

Ruột già bao gồm ruột thừa (appendix), manh tràng, kết tràng (colon) và trực tràng. Ruột thừa là một cái túi hình ngón tay dính vào manh tràng. Manh tràng là đoạn đầu tiên của ruột già. Đoạn tiếp sau manh tràng là kết tràng. Trực tràng nằm ở cuối ruột già.

Vi khuẩn trong đường tiêu hóa, còn gọi là khu hệ ruột (gut flora) hay hệ vi sinh vật (microbiome), hỗ trợ tiêu hóa. Các bộ phận thuộc hệ thần kinh (nervous) và hệ tuần hoàn (circulatory) cũng góp phần hỗ trợ quá trình này. Dây thần kinh, các hormones, các vi khuẩn, máu và các cơ quan trong hệ tiêu hóa cùng hoạt động với nhau để tiêu hóa thức ăn và chất lỏng mà bạn ăn uống mỗi ngày.

Tại sao tiêu hóa lại quan trọng?

Tiêu hóa quan trọng bởi vì cơ thể cần có dưỡng chất từ đồ ăn và thức uống để hoạt động bình thường và duy trì cơ thể khỏe mạnh. Đạm (proteins), chất béo (fats), carbohydrate, các vitamin, các khoáng chất và nước là những dưỡng chất cần thiết cho cơ thể. Hệ tiêu hóa phân giải các dưỡng chất thành những phân tử đủ nhỏ để cơ thể hấp thu và dùng làm năng lượng, để tăng trưởng và tái tạo tế bào.

• Đạm phân giải thành các amino axit
• Chất béo phân giải thành các axit béo và glycerol
• Carbohydrate phân giải thành các phân tử đường đơn

Cơ chế hoạt động của hệ tiêu hóa?

Mỗi bộ phận trong hệ tiêu hóa hỗ trợ di chuyển thức ăn và chất lỏng qua đường tiêu hóa, phân giải thức ăn và chất lỏng thành các phân tử nhỏ hơn, hoặc vừa di chuyển vừa phân giải thức ăn và chất lỏng. Một khi thức ăn được phân giải thành các phần tử nhỏ, cơ thể có thể hấp thu và chuyển dưỡng chất đến các cơ quan có nhu cầu trong cơ thể. Ruột già hấp thu nước, và biến chất thải từ quá trình tiêu hóa thành phân (stool). Các dây thần kinh và các hormone hỗ trợ điều khiển quá trình tiêu hóa.

Quá trình tiêu hóa

Cơ quan	Hoạt động
Miệng	Nhai
Thực quản	Nhu động (Peristalsis)
Dạ dày	Cơ trên trong dạ dày mở để cho thức ăn vào và cơ dưới trộn thức ăn với dịch tiêu hóa
Ruột non	Nhu động
Tuyến tụy	Không có
Gan	Không có
Ruột già	Nhu động

Cơ quan	Loại dịch tiêu hóa tiết ra
Miệng	Nước bọt
Thực quản	Không có
Dạ dày	Axit dạ dày và các enzyme tiêu hóa
Ruột non	Dịch tiêu hóa của ruột non
Tuyến tụy	Dịch tụy
Gan	Dịch mật
Ruột già	Không có

Cơ quan	Phân tử thức ăn bị phân giải
Miệng	Tinh bột (Starch), một loại carbohydrate
Thực quản	Không có
Dạ dày	Đạm (Protein)
Ruột non	Tinh bột, đạm và carbohydrate
Tuyến tụy	Carbohydrate, chất béo, và đạm
Gan	Chất béo
Ruột già	Vi khuẩn ở ruột già cũng có thể phân giải thức ăn.

Cơ chế di chuyển của thức ăn qua đường tiêu hóa?

Nhu động ruột. Thức ăn di chuyển qua đường tiêu hóa theo một cơ chế có tên gọi là nhu động ruột. Các cơ quan rỗng lớn của đường tiêu hóa chứa một lớp cơ giúp vách đường tiêu hóa chuyển động. Loại chuyển động này đẩy thức ăn và chất lỏng đi qua đường tiêu hóa và trộn với dịch tiết ra bên trong mỗi cơ quan. Lớp cơ phía sau thức ăn co bóp và nhào nặn đẩy thức ăn về phía trước, trong khi lớp cơ phía trước thức ăn dãn ra để thức ăn đi qua được.

Miệng. Khi bạn ăn uống thức ăn di chuyển qua đường tiêu hóa. Khi bạn nuốt, lưỡi đẩy thức ăn xuống họng. Một vạt ghép mô, gọi là nắp thanh quản, gấp chặn khí quản để tránh cho bạn bị nghẹn thức ăn cũng thuận lợi cho thức ăn đi vào thực quản.

Thực quản. Một khi bạn bắt đầu nuốt, quá trình tiêu hóa diễn ra tự động. Não bộ gửi tín hiệu để các cơ trơn ở thành thực quản thay phiên nhau co dãn để tạo ra những chuyển động dạng sóng và đó chính là khi quá trình nhu động bắt đầu.

Cơ vòng thực quản dưới. Khi thức ăn đi đến cuối thực quản, một loại cơ có hình giống chiếc vòng – gọi là cơ vòng (sphincter) thực quản dưới – dãn ra và để thức ăn đi qua hướng vào dạ dày. Cơ vòng luôn đóng để tránh những thứ đã đi vào dạ dày trào ngược lại vào thực quản.

Dạ dày. Sau khi thức ăn đi vào dạ dày, các cơ dạ dày trộn lẫn thức ăn và chất lỏng với các dịch tiêu hóa (digestive juices). Dạ dày dần dần tiêu hóa tạo thành khối thức ăn lỏng gọi là dịch sữa/dịch nuôi (chyme), sau đó đẩy khối thức ăn lỏng này vào ruột non.

Ruột non. Các cơ trong ruột non trộn thức ăn với các dịch tiêu hóa tiết ra từ tuyến tụy, gan và ruột rồi đẩy hỗn hợp đi về phía trước để tiêu hóa tiếp. Thành ruột non hấp thu nước và các dưỡng chất đã tiêu hóa đưa vào trong mạch máu. Quá trình nhu động tiếp tục, chất thải của quá trình tiêu hóa đi vào ruột già.

Ruột già. Chất thải từ quá trình tiêu hóa bao gồm các phần thức ăn, chất lỏng chưa được tiêu hóa và các tế bào cũ từ niêm mạc đường tiêu hóa. Ruột già hấp thu nước và biến đổi chất thải từ dạng lỏng thành dạng phân. Quá trình nhu động tiếp tục giúp chuyển phân vào trực tràng.

Trực tràng. Là phần cuối của ruột già, trực tràng lưu trữ phân cho đến khi đẩy phân ra khỏi hậu môn trong khi đại tiện.

Hệ tiêu hóa phân giải thức ăn thành những phần tử nhỏ để cơ thể sử dụng bằng cách nào?

Khi thức ăn di chuyển qua đường tiêu hóa, các cơ quan tiêu hóa phân giải thức ăn thành các phần tử nhỏ, sử dụng:

• Chuyển động như là nhai, nhào đẩy và trộn
• Dịch tiêu hóa như là axit dạ dày, dịch mật (bile) và các enzymes

Miệng. Quá trình tiêu hóa bắt đầu từ miệng khi bạn nhai thức ăn. Tuyến nước bọt tiết ra nước bọt (saliva), một loại dịch tiêu hóa làm ướt thức ăn để chúng có thể di chuyển qua thực quản dễ dàng hơn rồi vào dạ dày. Nước bọt cũng có chứa một loại enzyme bắt đầu phân giải tinh bột trong thức ăn ngay từ khi bạn nhai.

Thực quản. Sau khi bạn nuốt thức ăn, quá trình nhu động đẩy thức ăn đi dọc theo thực quản vào dạ dày.

Dạ dày. Các tuyến dịch nằm trong niêm mạc dạ dày tạo ra axit dạ dày và các enzyme phân giải thức ăn. Các cơ của dạ dày giúp trộn lẫn thức ăn với những dịch tiêu hóa này.

Tuyến tụy. Tuyến tụy trong cơ thể bạn sản xuất ra một loại dịch tiêu hóa chứa các enzyme phân giải carbohydrate, chất béo và đạm. Tuyến tụy đưa dịch tiêu hóa vào ruột non thông qua những ống nhỏ gọi là ống dẫn.

Gan. Gan sản xuất ra một loại dịch tiêu hóa gọi là dịch mật giúp tiêu hóa chất béo và một số vitamin. Các ống dẫn mật chuyển mật từ gan vào túi mật để lưu trữ, hoặc vào ruột non để ruột non sử dụng.

Túi mật. Túi mật trữ mật giữa các bữa ăn. Khi bạn ăn, túi mật ép ra dịch mật qua các ống dẫn mật đưa vào ruột non của bạn.

Ruột non. Ruột non tạo ra loại dịch tiêu hóa trộn với mật và dịch tụy để hoàn thành việc phân giải đạm, carbohydrate và chất béo. Vi khuẩn có trong ruột non tạo ra một số loại enzyme cơ thể cần có để tiêu hóa carbohydrate. Ruột non chuyển nước từ trong mạch máu vào đường tiêu hóa để giúp phân giải thức ăn. Ruột non cũng hấp thu nước với các dưỡng chất khác.

Ruột già. Trong ruột già, nước di chuyển từ đường tiêu hóa vào mạch máu của bạn nhiều hơn. Vi khuẩn có trong ruột già giúp phân giải những dưỡng chất còn thừa từ ruột non và sản xuất vitamin K. Chất thải của quá trình tiêu hóa, bao gồm những phần tử thức ăn còn quá lớn, trở thành phân.

Chuyện gì xảy ra với những thức ăn đã được tiêu hóa?

Ruột non hấp thu phần lớn các dưỡng chất có trong thức ăn, và hệ tuần hoàn chuyển chúng đến những bộ phận trong cơ thể để lưu trữ hoặc sử dụng. Các tế bào đặc thù giúp hấp thu dưỡng chất qua niêm mạc ruột vào trong máu. Máu vận chuyển các phân tử đường đơn, amino axit, glycerol và một số loại vitamin và muối đến gan. Gan lưu trữ, xử lý và chuyển những dưỡng chất đó đến toàn bộ cơ thể khi cần.

Hệ thống bạch huyết (lymph system), một mạng lưới các mao mạch vận chuyển các tế bào máu màu trắng/bạch cầu và một loại chất dịch gọi là bạch huyết đi khắp cơ thể của bạn để chống lại xâm nhập lây nhiễm từ bên ngoài vào cơ thể, để hấp thu các axit béo và các vitamin.

Cơ thể sử dụng các phân tử đường đơn, amino axit, các axit béo và glycerol để tạo nên những hợp chất cần thiết cho nhu cầu năng lượng, tăng trưởng và phục hồi tế bào của cơ thể.

Cơ thể kiểm soát quá trình tiêu hóa bằng cách nào?

Các hormone và các dây thần kinh hợp tác với nhau để hỗ trợ điều khiển quá trình tiêu hóa. Các tín hiệu truyền trong đường tiêu hóa và truyền qua lại giữa đường tiêu hóa và não bộ của bạn.

Hormone

Các tế bào lót của dạ dày và ruột non sản xuất và giải phóng các hormone điều khiển hoạt động của hệ thống tiêu hóa. Những hormone này báo hiệu cho cơ thể biết khi nào nên sản xuất dịch tiêu hóa và gửi các tín hiệu đói hoặc no của cơ thể đến não bộ. Tuyến tụy cũng sản xuất ra những hormone có vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa.

Dây thần kinh

Cơ thể bạn có các dây thần kinh kết nối hệ thần kinh trung ương (central nervous system) – gồm dây thần kinh não bộ và dây thần kinh cột sống – với hệ tiêu hóa và kiểm soát một số chức năng tiêu hóa. Chẳng hạn như, khi bạn nhìn thấy hoặc ngửi thấy thức ăn, não bộ gửi đi một tín hiệu khiến tuyến nước bọt làm bạn “chảy dãi” để chuẩn bị cho quá trình ăn sắp diễn ra.

Bạn cũng có hệ thần kinh ruột (enteric nervous system/ENS) – những dây thần kinh nằm trong vách đường tiêu hóa. Khi thức ăn làm căng vách đường tiêu hóa, dây thần kinh thuộc hệ thần kinh ruột giải phóng nhiều hợp chất khác nhau làm tăng tốc độ hoặc trì hoãn làm chậm lại cử động của thức ăn cũng như quá trình sản xuất dịch tiêu hóa. Dây thần kinh gửi các tín hiệu để điều khiển các hoạt động của cơ ruột nên co bóp hay thả lỏng cơ để đẩy thức ăn đi qua ruột.

(Theo NIDDK, Hoa Kỳ – Người dịch: Trần Tuyết Lan, nhóm dịch: Hạ Mến, hướng dẫn ăn đúng)