消化と吸収は、私たちが食べたものを体が使える形に変えるための大切なプロセスです。たとえ、細胞での反応を意識して栄養素を摂取しても、消化や吸収ができなければ、そもそも細胞まで届きません。それでは意味がありません。
消化(Digestion)とは、食物を物理的・化学的に分解し、体内で吸収可能な小さな分子にする過程です。
そして、吸収(Absorption)とは、消化によって分解された栄養素が、消化管の壁を通過して血液やリンパ液に取り込まれる過程です。
消化のメカニズム
消化は、口から始まり、食道、胃、小腸、大腸といった消化管を通る間に段階的に行われます。
口腔
物理的消化: 歯による咀嚼によって食物が細かく砕かれ、表面積が増加します。
化学的消化: 唾液に含まれる消化酵素であるアミラーゼが、炭水化物(デンプン)を分解し始めます。
食道
食道は単なる食物の通り道であり、消化はほとんど行われません。ここでは、蠕動運動によって食物が胃へと運ばれます。
胃
物理的消化: 胃壁の筋肉が収縮・弛緩を繰り返し、食物を胃液と混ぜ合わせ、粥状にします。
化学的消化: 胃液に含まれるペプシンが、タンパク質をより小さなペプチドに分解します。胃酸(塩酸)は、ペプシンの働きを助けるとともに、殺菌作用もあります。
小腸
小腸は、消化・吸収の主要な場所です。ここでは、化学的な消化を行います。
十二指腸
膵臓から分泌される膵液に含まれる様々な消化酵素(アミラーゼ、リパーゼ、トリプシン、キモトリプシンなど)が、炭水化物、脂肪、タンパク質をさらに分解します。また、肝臓で作られ胆嚢に貯蔵された胆汁が分泌され、脂肪の消化・吸収を助けます。
空腸・回腸
小腸の内壁から分泌される消化酵素(マルターゼ、スクラーゼ、ラクターゼ、ペプチダーゼなど)が、二糖類やペプチドを最終的に単糖やアミノ酸に分解します。
大腸
大腸では、消化酵素による化学的な消化はほとんど行われません。主に水分や電解質が吸収されます。腸内細菌が、消化されなかった食物繊維などを発酵・分解し、一部の栄養素(ビタミンKなど)を生成します。最終的に、未消化物は便として体外へ排出されます。
吸収のメカニズム
消化によって分解された栄養素は、主に小腸の壁から吸収されます。小腸の内壁には、絨毛と微絨毛という構造があり、表面積を大きくすることで効率的な吸収を可能にしています。
吸収のメカニズムには、主に以下のものがあります。
受動輸送(Passive Transport)
濃度の高い方から低い方へ、エネルギーを使わずに物質が移動する現象です。単純拡散や促進拡散があります。
能動輸送(Active Transport)
濃度の低い方から高い方へ、エネルギー(ATP)を使って物質を輸送する仕組みです。
小胞輸送(Vesicular Transport)
大きな分子や粒子を細胞膜で包み込んで取り込む方法です(エンドサイトーシス)。脂肪の吸収に関わるカイロミクロンの放出などが該当します。
栄養素ごとの吸収部位と形態
炭水化物
単糖類(グルコース、フルクトース、ガラクトース)として小腸で吸収され、血液に入り肝臓へ運ばれます。
タンパク質
アミノ酸やジ・トリペプチドとして小腸で吸収され、血液に入り肝臓へ運ばれます。
脂肪
脂肪酸やモノグリセリドとして小腸で吸収されます。その後、カイロミクロンというリポタンパク質の形でリンパ管に入り、その後血液に入ります。
ビタミン
水溶性ビタミンは主に小腸で直接血液に吸収されます。脂溶性ビタミンは脂肪と一緒に小腸で吸収され、カイロミクロンに取り込まれてリンパ管を通ります。
ミネラル
主に小腸で吸収されますが、部位や吸収メカニズムはミネラルによって異なります。
水
小腸と大腸で主に吸収されます。
消化と吸収は、私たちが生きるために必要なエネルギーを生むために、栄養素を効率的に体内に取り込む複雑で精密なシステムです。これらのプロセスがスムーズに行われることが、健康を保つための基本です。摂取したものが細胞に届くように、消化・吸収がしっかり機能する消化器官が必要です。