ระบบย่อยอาหารของคน Human digestive system

          คนเป็นสัตว์ที่กินได้ทั้งพืชและสัตว์ จึงทำให้มีกระบวนการย่อยอาหารที่ต่างจากพวกสัตว์กินพืช ซึ่งระบบย่อยอาหารประกอบด้วย ส่วนที่เป็นท่อทางเดินอาหารที่แบ่งเป็นตอนๆ เป็นอวัยวะต่างๆโดยมีกล้ามเนื้อเรียบรอบหลอดอาหาร โดยกล้ามเนื้อเรียบ เป็นกล้ามเนื้อที่อยู่นอกอำนาจจิตใจ จึงไม่สามารถควบคุมได้ กล้ามเนื้อเรียบส่วนนี้ทำหน้าที่บีบตัวเป็นจังหวะเรียกว่า peristalsis เพื่อให้อาหารเดินทางเดียวกันไม่ไหลย้อนกลับขึ้นมา กล้ามเนื้อเรียบอาจเปลี่ยนเป็นหูรูด sphincters ระหว่างอวัยวะ เพื่อเป็นที่กันอาหารให้อยู่ในส่วนที่ต้องการและในระบบย่อยอาหารยังมีต่อมที่หลั่งน้ำย่อยและน้ำดี เช่น ต่อมน้ำลาย ตับอ่อน ตับและถุงน้ำดี

ภาพที่ 1 แสดงทางเดินอาหารของคนและอวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการย่อยอาหาร

ที่มา: http://igbiologyy.blogspot.com/2013/04/52-human-alimentary-canal.html

        ทางเดินอาหาร digestive tract, alimentary canal เป็นท่อยาว 5-6 เมตร จากปากถึงทวารหนัก โดยผ่าน ช่องปาก oral cavity > คอหอย pharynx > หลอดอาหาร esophagus > กระเพาะอาหาร stomach > ลำไส้เล็ก small intestine > ลำไส้ใหญ่ large intestine > ไส้ตรง rectum > ทวารหนัก anus

        ภายในช่องปากซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการย่อยอาหาร ประกอบด้วยฟัน teeth ที่ทำหน้าที่บดเคี้ยวอาหารให้ละเอียด มีลิ้น tongue ช่วยคลุกเคล้าอาหาร ช่วยในการกลืน และรับรสอาหาร มีเพดานอ่อน soft palate เพดานแข็ง hard palate ต่อมน้ำลาย salivary gland

        ฟัน มีรูปร่าง จำนวน และการเรียงตัวที่แตกต่างกันออกไปตามชนิดของสัตว์ ในพวกสัตว์กินเนื้อจะมี ฟันกัด incisor และฟันฉีก canine ที่แหลมคมและและแข็งแรง มีฟันบด premolar และฟันกราม molar ที่แหลมขรุขระ เพื่อบด เคี้ยวอาหาร ในส่วนของสัตว์กินหญ้า มีฟันที่มีลักษณะแบนกว้างเพื่อบดเคี้ยวพืช ฟันกัดและฟันฉีกเหมาะกับการกัดหญ้าให้ขาด ส่วนในฟันของคนมีลักษณะอยู่ระหว่างสัตว์กินพืชและสัตว์กินเนื้อ เพราะคนเป็นสัตว์ที่กินได้ทั้งพืชและสัตว์ omnivore โดยเป็นฟันน้ำนม 20 ซี่ ฟันแท้ 32 ซี่

โดยฟันแท้ของคนมีประกอบด้วย                                                                    

        ฟันกัด บน 4 ล่าง 4

        ฟันฉีก บน 2 ล่าง 2

        ฟันบด บน 4 ล่าง 4

        ฟันกราม บน 6 ล่าง 6

        มีสูตรครึ่งปากบนและครึ่งปากล่าง ( I C P M ) เป็น 2 1 2 3

       และฟันแต่ละซี่แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ ตัวฟัน crown และรากฟัน root โดยส่วนที่โผล่พ้นขากรรไกรออกมาคือตัวฟัน ส่วนนอกสุดของฟันคือสารเคลือบฟัน enamel เป็นส่วนที่แข็งที่สุดของร่างกายมนุษย์ ถัดเข้าจะเป็นชั้นเนื้อฟัน dentine และในสุดคือชั้น โพรงฟัน pulp cavity ซึ่งภายในมีหลอดเลือดและเส้นประสาท ส่วนรากฟันจะฝังอยู่ในเบ้ากระดูกขากรรไกร ชั้นนอกสุดของรากฟัน คือ สารเคลือบรากฟัน cementum ช่วยยึดรากฟัน

        ในช่องปากมีท่อเปิดต่อมาจากต่อมน้ำลาย 3 แห่ง (3คู่) อยู่ที่กกหู ใต้ลิ้น และใต้ขากรรไกร ต่อมเหล่านี้ทำหน้าที่ผลิตน้ำลายแล้วส่งมาตามท่อแล้วมาเปิดที่ช่องปาก ต่อมน้ำลายจะหลั่งน้ำลายออกมาวันละประมาณ 1 ลิตร ควบคุมโดยระบบประสาทอัตโนวัติ ในน้ำลายประกอบด้วยน้ำ ร้อยละ 99.5 มีค่า pH อยู่ระหว่าง 6.2 – 7.4  มีสาร Ca2+  HCO3-  มีเอนไซม์ amylase ที่ทำงานได้ดีในสภาวะค่อนข้างเป็นเบสทำหน้าที่ย่อยแป้งจากพืชและไกลโคเจนจากสัตว์ให้มีโมเลกุลเล็กลง เช่น dextrin หรือเป็นไดแซกคาไรด์ คือ มอลโทส หรืออาจเป็นโมโนแซกคาไรด์ คือ กลูโคส ขึ้นอยู่ว่าเอนไซม์ amylase จะเข้าไปย่อยโมเลกุลของแป้งที่บริเวณใด เนื่องจากอาหารอยู่ในปากเป็นเวลาสั้น จึงทำให้มีการย่อยคาร์โบไฮเดรตน้อยมาก   มีสารพวกไกลโคโปรตีน ที่ทำให้อาหารลื่นเพื่อกลืนง่าย และป้องกันเยื่อบุช่องปากจากการเสียดสีกับอาหาร   มีสารบัฟเฟอร์ที่มีฤทธิ์เป็นเบส จะไปทำลายความเป็นกรดของอาหารที่กินเข้าไป ป้องกันฟันผุได้รวมทั้งทำลายเชื้อโรคต่อต้านแบคทีเรียและไวรัส ที่เข้าไปกับอาหาร ภายในช่องปากมีลิ้นทำหน้าที่รับรสและคลุกเคล้าอาหารให้เป็นก้อน bolus เพื่อง่ายต่อการกลืน swallowing

          คอหอยเป็นบริเวณที่มีทั้งทางเดินอาหารและทางเดินหายใจ เวลากลืนอาหารจะมีระบบประสาทมาคุมให้แผ่นปิดกล่องเสียง epiglottis ลงมาปิดช่องกล่องเสียง glottis ไม่ให้อาหารเข้าสู่หลอดลม trachea เมื่อก้อนอาหารตกถึงคอหอย จะมีการกลืน กล้ามเนื้อหูรูดจะคลายตัว ทำให้หลอดอาหารเปิด อาหารผ่านลงไปได้ ส่วนกล่องเสียง larynx และหลอดลมส่วนบนเลื่อนขึ้นข้างบน ทำให้แผ่นปิดกล่องเสียงเลื่อนมาปิดช่องกล่องเสียง ทำให้อาหารไม่พลัดเข้าหลอดลม เมื่ออาหารเข้าสู่หลอดอาหารแล้ว กล่องเสียงจะเลื่อนลงมาที่เดิม ทำให้ช่องกล่องเสียง เปิดให้อากาศเข้ามาปกติ กล้ามเนื้อส่วนต้นของหลอดอาหารจะบีบและคลายตัวสลับกันเป็นคลื่น เรียกว่า peristalsis ทำให้อาหารลงสู่กระเพาะ

          ต่อมาหลอดอาหารที่อยู่หลังหลอดลม นำอาหารเข้าสู่กระเพาะอาหาร กล้ามเนื้อส่วนต้นของหลอดอาหาร เป็นกล้ามเนื้อที่อยู่ภายใต้อำนาจจิตใจ voluntary คือสามารถควบคุมได้

         เมื่อบีบตัวจะทำให้กลืน แต่เมื่อเข้าสู่หลอดอาหารแล้ว กล้ามเนื้อเรียบที่อยู่นอกอำนาจจิตใจ involuntary คือควบคุมไม่ได้ จะเกิด peristalsis ทำให้อาหารลงสู่กระเพาะ เมื่ออาหารลงสู๋กระเพาะอาหาร จะมีหูรูด cardiac orifice ปิดไว้ไม่ให้อาหารไหลย้อนกลับ

          กระเพาะอาหารอยู่ในช่องท้องด้านซ้าย ใต้กระบังลมและกระดูกซี่โครง ลักษณะเป็นผนังถุงกล้ามเนื้อขนาดใหญ่ ผนังหนาและเป็นรอยย่น แข็งแรงและยืดหยุ่นได้ดี สามารถขยายความจุได้ถึง   500 – 2000 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีหูรูด 2 แห่ง คือ ต่อจากหลอดอาหาร และต่อจากลำไส้เล็ก กระเพาะอาหารแบ่งออกเป็น 3 ตอนตาม ลักษณะเยื่อบุผิวภายใน คือ cardus fundus pyrolus กระเพาะอาหารเป็นที่พักของอาหารและมีการย่อยอาหาร เซลล์เยื่อบุในกระเพาะอาหารเรียงตัวเป็นต่อมแกรสติก gastric gland ประกอบด้วยเซลล์ 3 ชนิด คือ mucous cell ทำหน้าที่หลั่งเมือกไม่ให้เซลล์กระเพาะถูกย่อย parietal cell หลั่งกรด HCl chief cell หลั่ง pepsinogen ซึ่ง HCl จะเปลี่ยน pepsinogen เป็นเอนไซม์ pepsin ปกติเซลล์ในกระเพาะอาหารจะไม่ถูกย่อย เนื่องจากถูกเคลือบ และเอนไซม์จะไม่ทำงานจนกล่าวจะรวมกับกรดเกลือ ภายในช่อง lumen ของกระเพาะอาหารถึงแม้เซลล์จะถูกทำลายไปบ้าง แต่ก็มีการสร้างเซลล์ใหม่ โดยในทุกๆ 1 นาที กระเพาะอาหารจะสร้างเซลล์ขึ้นมาใหม่ 500,000 เซลล์ ทำให้มีเซลล์เยื่อบุใหม่ทุกๆ 3 วัน ในกรณีเป็นแผลในกระเพาะอาหาร ส่วนใหญ่มีสาเหตุมาจากแบคทีเรียชนิดหนึ่งคือ Helicobacter pylori และจะมีอาการมากขึ้นเมื่อกรดและ pepsin ทำลายเซลล์เร็วจนสร้างใหม่ไม่ทัน หูรูดที่ต่อกับลำไส้เล็ก ชื่อ pyrolic sphincter มีหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของอาหารในรูปของเหลวที่มีฤทธิ์เป็นกรด acid chime เข้าสู่ลำไส้เล็ก

          เมื่ออาหารเข้าสู่ลำไส้เล็ก ลำไส้เล็กมีลักษณะเป็นท่อยาวประมาณ 6-7 เมตร ขดอยู่ในช่องท้องแบ่งเป็น 3 ส่วน ส่วนต้นที่ต่อจากกระเพาะอาหารเป็นท่อโค้งรูปตัวยู ยาวประมาณ 25 เซนติเมตร เรียกว่า duodenum ซึ่งเป็นส่วนที่สั้นที่สุด เมื่ออาหารเข้า duodenum จะมีการสร้างฮอร์โมนมากระตุ้นตับอ่อนให้สร้างสาร NaHCO3 ซึ่งมีฤทธิ์เป็นเบสปล่อยเข้ามาลดความเป็นกรด โดยมีท่อรับสารจากตับและตับอ่อน ซึ่งการสร้างและหลั่งสารเหล่านี้ จะถูกกระตุ้นด้วยฮอร์โมน 2 ชนิด คือ secretin และ choiecystokinin จึงมีการย่อยทุกชนิดและย่อยมากที่สุดในส่วนนี้ ถัดไปเรียกว่า jejunum ยาวประมาณ 2.5 เมตร มีการย่อยอาหารอีกเล็กน้อย และ ileum เป็นส่วนสุดท้ายยาวประมาณ 4 เมตร ยาวที่สุดและขดมากที่สุด ช่วยดูดซึมวิตามินบี 12 และเกลือน้ำดี อาหารที่ย่อยไม่ได้และออกมาจากลำไส้เล็กเรียกว่ากากหาร

          เมื่อกากอาหารจากลำไส้เล็กเข้ามาถึงลำไส้ใหญ่ โดยลำไส้ใหญ่มีลักษณะเป็นรูปตัวยูคว่ำมีไส้ติ่ง appendix เล็กๆห้อยอยู่ตรงกระเปาะถัดจากลำไส้เล็ก ลำไส้ใหญ่ทำหน้าหน้าที่ขับเมือกและดูดซึมอาหารที่ยังหลงเหลือจากกากอาหารที่รับมาจากลำไส้เล็ก มีแบคทีเรียต่างๆช่วยสังเคราะห์วิตามินเค folate biotin และบี 12 มีจุลินทรีย์ชนิดอื่นที่สามารถสร้างแก๊ส NH3 CH4 H2S ซึ่งได้จากกระบวนการสลายอาหารของมันออกมาเป็นผายลม แล้วลำไส้ใหญ่จะส่งของเหลือจากการดูดซึมให้ไส้ตรงซึ่งเปิดออกทารทวารหนัก

ภาพที่ 2 แสดงการเคลื่อนที่ของทางเดินอาหารโดยผ่านการย่อยในตำแหน่งต่างๆจนกลายเป็นอุจจาระออกมาทางทวารหนัก

ที่มา: http://igbiologyy.blogspot.com/2013/04/52-human-alimentary-canal.html

แหล่งที่มา

จิรัสย์ เจนพาณิชย์. (2552). BIOLOGY for high school students. กรุงเทพฯ :
       บูมคัลเลอร์ไลน์.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2554). หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ ชีววิทยา เล่ม 2 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 - 6. กรุงเทพฯ :
       องค์การค้าของคุรุสภา.