3.2 Fordøyelse og ernæring

Den ni meter lange reisen

Når du tar en bit av et brødstykke, starter en reise på rundt ni meter -- gjennom et sammenhengende rør som strekker seg fra munnen helt til endetarmen. Maten du nettopp spiste, er full av store, kompliserte molekyler som kroppen umulig kan ta opp slik de er. Fordøyelsessystemets hele oppgave er å rive disse molekylene i biter små nok til at de kan slippe gjennom tarmveggen og bli en del av deg.

Tenk på det: brødet du spiser i dag, blir bokstavelig talt til deg i morgen. Men før det kan skje, må stivelse, proteiner og fett brytes ned -- både mekanisk (tygging og elting) og kjemisk (enzymer). Underveis går maten gjennom en serie stasjoner, hver med sin spesialiserte jobb.

I dette kapittelet skal vi følge maten stasjon for stasjon -- gjennom munn, magesekk, tynntarm og tjukktarm. Vi skal møte enzymene som gjør grovarbeidet, se hvordan tynntarmen tar opp næringen med et areal på størrelse med en leilighet, lære om de ulike næringsstoffene, og forstå hvordan nerver og hormoner styrer hele prosessen.

Fra munn til magesekk

Reisen begynner i munnhulen. Her gjør tennene grovarbeidet ved å tygge maten i småbiter, mens tungen blander den med spytt. Spyttet inneholder enzymet amylase, som allerede her begynner å bryte ned stivelse til sukkeret maltose. Maten formes til en klump -- en bolus -- og svelges. Ned spiserøret drives den ikke av tyngdekraften, men av peristaltikk: bølgeformede muskelsammentrekninger som klemmer maten nedover. Muskelen bak klumpen trekker seg sammen mens muskelen foran slapper av, slik at innholdet skyves i én retning. Du kunne faktisk svelget opp ned -- peristaltikken ville fått maten ned likevel.

Neste stasjon er magesekken. Her produseres magesaft med saltsyre (HCl) og enzymet pepsinogen. Saltsyren har flere jobber: den dreper bakterier, den denaturerer (folder ut) proteiner, og den aktiverer pepsinogen til det aktive enzymet pepsin. Pepsin starter nedbrytningen av proteiner til kortere peptidkjeder. Et viktig poeng her: hvorfor lages pepsin som det inaktive pepsinogen først? Fordi pepsin bryter ned protein -- og cellene som lager det, er selv bygd av protein. Hvis enzymet var aktivt allerede inne i cellene, ville det fordøyd dem innenfra. Ved å lage en inaktiv forløper (et zymogen) som først aktiveres ute i magesekken, beskytter cellene seg selv. Et beskyttende slimlag verner magesekkveggen mot syren. Glatte muskler elter alt sammen til en halvflytende grøt kalt chyme.

Tynntarmen -- der det meste skjer

Nå kommer hovedstasjonen: tynntarmen, rundt seks meter lang og delt i tre deler -- tolvfingertarmen (duodenum), jejunum og ileum. Her foregår både den viktigste nedbrytningen og nesten alt næringsopptaket.

I tolvfingertarmen møter den sure chymen to viktige tilskudd. Fra bukspyttkjertelen kommer bukspytt med enzymene trypsin (bryter ned protein), lipase (bryter ned fett) og amylase (bryter ned stivelse), pluss bikarbonat som nøytraliserer syren. Fra leveren og galleblæren kommer galle. Galle er ikke et enzym og bryter ikke ned fett kjemisk -- men den gjør noe like viktig: den emulgerer fettet. Store fettdråper brytes opp i mange små dråper. Hvorfor er det nødvendig? Fordi lipase er vannløselig og bare kan jobbe på overflaten av fettdråpene. Når store dråper deles i mange små, blir det totale overflatearealet enormt mye større, og lipase får tilgang til mye mer fett samtidig. Uten galle ville fettfordøyelsen gått sviktende sakte.

Selve næringsopptaket skjer hovedsakelig i jejunum og ileum, og her viser kroppen et genialt designtriks. Tarmveggen er ikke glatt -- den er dekket av millioner av fingerformede tarmtotter (villi), og hver av disse er igjen dekket av enda mindre mikrovilli. Dette folder overflaten så mye at det totale absorpsjonsarealet blir rundt 250 kvadratmeter -- på størrelse med en stor leilighet, presset inn i magen din. Inne i hver tarmtotte ligger blodkapillærer og et lymfekar. Glukose og aminosyrer tas opp ved aktiv transport og går til blodet; fett tas opp i lymfekaret. Blodet fra tarmen går først via portvenen til leveren, som bearbeider næringen før den slippes ut i resten av kroppen. Hele reisen fra munn til opptak tar rundt fire til seks timer.

Tjukktarmen, næringsstoffene og styringen

Det som ikke ble tatt opp i tynntarmen, fortsetter til tjukktarmen, rundt halvannen meter lang. Her absorberes vann og salt, slik at den flytende resten gradvis blir til fast avføring. Tjukktarmen har ingen tarmtotter og lager ingen fordøyelsesenzymer. I stedet huser den en rik tarmflora -- billioner av bakterier som bryter ned fiber kroppen selv ikke klarer, og som produserer nyttige vitaminer som K-vitamin og B-vitaminer. Restavfallet komprimeres og lagres i endetarmen til det skilles ut.

Men hva er det egentlig kroppen er ute etter i all denne maten? Næringsstoffene deles i to grupper. Makronæringsstoffene -- karbohydrater, proteiner og fett -- gir energi og byggemateriale, og trengs i store mengder. Mikronæringsstoffene -- vitaminer og mineraler -- trengs i små mengder, men er likevel avgjørende for enzymfunksjon, beinbygging og mye annet. Vann er også et essensielt næringsstoff. Energimengden varierer: karbohydrat og protein gir rundt 17 kJ per gram, mens fett gir hele 38 kJ per gram -- mer enn dobbelt så mye. Et måltid med 80 g karbohydrat, 30 g protein og 20 g fett gir altså $80 \times 17 + 30 \times 17 + 20 \times 38 = 1360 + 510 + 760 = 2630$ kJ. Det forklarer hvorfor fettrik mat er så energitett.

Hele denne prosessen styres nøye av både nerver og hormoner. Det enteriske nervesystemet (tarmens eget nervesystem) styrer blant annet peristaltikken. Hormoner finstemmer det kjemiske. Et fint eksempel er sekretin: når den sure chymen når tolvfingertarmen, skiller tarmveggen ut sekretin, som ber bukspyttkjertelen lage bikarbonat for å nøytralisere syren, demper saltsyreproduksjonen i magen, og stimulerer galleproduksjon. Resultatet er at pH-en stiger til rundt 7-8, der tarmenzymene fungerer best. Dette er negativ tilbakekobling i praksis -- en sur tilstand utløser en respons som motvirker nettopp det sure.

Oppsummering

Fordøyelsessystemet er et ni meter langt rør som river maten i biter små nok til å bli tatt opp. I munnen tygges maten og amylase starter på stivelse. Peristaltikk driver den ned spiserøret. I magesekken denaturerer saltsyre proteiner og aktiverer pepsin, som lages trygt som inaktivt pepsinogen.

Tynntarmen er hovedstasjonen: bukspytt leverer enzymer og bikarbonat, galle emulgerer fett så lipase får jobbet, og næringen tas opp gjennom tarmtotter og mikrovilli med et areal på ca. 250 m². Tjukktarmen absorberer vann og salt og huser tarmfloraen.

Næringsstoffene deles i makronæringsstoffer (karbohydrat, protein, fett -- energi og byggemateriale) og mikronæringsstoffer (vitaminer og mineraler). Fett gir mest energi per gram. Hele prosessen styres av nerver (det enteriske nervesystemet) og hormoner som sekretin, som via negativ tilbakekobling holder pH på riktig nivå.