消化管 イラスト。 消化、吸収から排便までのメカニズム

消化、吸収から排便までのメカニズム

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解剖生理が苦手なナースのための解説書『解剖生理をおもしろく学ぶ』より 今回は、 消化器系についてのお話の3回目です。 [前回の内容] 解剖生理学の面白さを知るため、身体を冒険中のナスカ。 消化酵素による分解の仕組みについて知りました。 今回は、・・・・の仕組みの世界を探検することに……。 了徳寺大学医学教育センター教授 消化器系の概観 自然界のなかで、人間ほど雑食な動物はいません。 野菜も果物も魚も、ほかの動物の肉だって、食べます。 その雑食を支えているのは消化器系です。 消化器系は、からだを貫く1本の管である 消化管と、それに付随している、や胆嚢、膵臓などの器官を指します()。 図1消化器系の概観 食物はまず、で噛み砕かれ、舌で味わわれ、を通ってから食道へと入っていきます。 さらに、胃で撹拌(かくはん)され、小腸で吸収され、大腸で便となり、から排泄されます。 全長約9mに及ぶ消化管は、一見すると身体の中にあるようですが、解剖学的には身体の外です。 つまり、口の端からストッキングのようにくるくると丸めて裏返せたとしたら、内側だったと思っていたものが、外側にもなる構造です。 食物の流れ では、口から入った食物がどのような過程を経て、消化管の中をたどっていくのか、順を追ってみていきましょう。 まずは口の中から、です()。 図2舌の構造 ザラザラしているのは舌(ぜつにゅうとう)という小さなでっぱりが たくさんあるから。 味を感じる 味蕾(みらい)という細胞は、この舌乳頭の一部についているの。 ちなみに、脊椎動物の舌はすべて、骨格筋のかたまりでできてるの。 その気になればけっこう、自由に動かせるし、牛タンなん て、コリコリしてるでしょ? 口の中() 口に入った食物はまず歯で噛み砕かれ、 咀嚼(そしゃく)されます。 咀嚼は単純なのように見えますが、形の異なる歯が、それぞれ別の働きをしながら連携して、食物を細かくしています。 前歯は「ノミ」のような形で、食物を噛みきり、犬歯は食物を引き裂き、臼のように平らな臼歯は、食物をすりつぶします。 図3口腔内の構造 こうして咀嚼している間、口の中にある唾液腺から唾液が分泌されます。 唾液のほとんどは、食物をやわらかくし、噛み砕きやすくするための水分です。 消化酵素のアミラーゼが含まれていて、デンプンを分解してくれます。 唾液にはその他にも、リゾチームなどの酵素や粘液が含まれています。 粘液によって唾液は粘っこくなり、これでおおわれた食物の表面は滑らかになって、スムーズに食物を飲み込むことができます。 咽頭から食道へ 噛み砕かれた食物は、 嚥下運動()によって咽頭から食道へ流れていきます。 図4咽頭と喉頭 咽頭は消化器であると同時に呼吸器でもありますが、食物が通るときは喉頭蓋が気道の入り口を塞ぐため、食物が気道を流れることはありません。 食道は、その 蠕動(ぜんどう) 運動によって食物を胃へと運びます()。 図5食道の蠕動運動 食道の蠕動運動では、食塊の上下に位置する輪状筋と縦走筋が収縮・弛緩を繰り返し、胃のほうへ食塊を押し出す。 無重力の宇宙空間でも食道の食塊は胃に進むことができます。 胃の中 食道を下りていくと、大きな空洞にぶつかります。 この空洞が胃です。 胃は食物を一時的に貯え、撹拌(かくはん)して 粥状(じゅくじょう)にします。 食物が胃に下りてくると、胃壁は蠕動(ぜんどう)運動を開始し、胃液を分泌します。 胃液には消化酵素のペプシノゲンが含まれ、ペプシノゲンは同時に分泌される胃酸(pH1. 0~2. 5の塩酸)によって活性化されてペプシンとなり、そのペプシンが、をペプチドに分解していきます。 また、胃酸はその強い酸性によって、食物を殺菌します()。 図6胃の消化酵素の分泌 強力な胃酸と消化酵素は、胃壁そのものも消化し、溶かしてしまうおそれがあるため、胃壁は同時に、胃の粘膜を保護する粘液も分泌しています。 後で詳しく説明しますが、胃壁は胃酸の分泌を促進するガストリンというも分泌しているの。 一度にたくさんの食物が胃の中に入ってくると、どうしても、胃液が薄められて、消化や殺菌の働きが弱まってしまいます。 そういう場合は、ガストリンを分泌してもっと胃酸を出せと命令するのよ 小腸の中 胃で粥状になった内容物は、小腸へと向かいます。 小腸は、十二指腸から空腸、回腸と続く細く長い管で、消化管全体の4分の3を占めています。 食物の気配を感じると、腸はその刺激で蠕動(ぜんどう)運動を始め、4~8時間もかけて食物を 消化、 吸収します。 小腸の表面は粘膜でおおわれ、粘膜は輪状のヒダをいくつもつくり、その表面には絨毛(じゅうもう)が生えています()。 図7小腸粘膜の構造 この構造によって、小腸の表面積は見た目よりもずっと大きくなっています。 平らな場合、約3,300cm 2しかない管腔内の表面積が、輪状ヒダによって約3倍に広がり、さらにそこに生えた絨毛によってその10倍にも広がっています。 さらに、絨毛より細かい微絨毛まで含めると、表面積はなんと、見た目の600倍。 この広い表面積によって、小腸はあらゆる栄養素を吸収しつくすことができるのです。 消化管ホルモンか、よし覚えておこう 図9胆汁の分泌・放出と膵液分泌のしくみ 胆汁の成分と脂質を乳化する胆汁酸の働き 意外なことに、胆汁の97%は水分です。 含まれているのは、ほかに胆汁酸やビリルビン、などがあります。 胆汁が黄色く見えるのは、このビリルビンによるものです。 胆汁は、おもにの分解に関係しています。 ただし、胆汁が直接、脂質を分解しているわけではありません。 分解を助ける役目をしているだけです。 食物から摂取する脂質の大部分は、グリセロールというアルコールに、脂肪酸が3つ結合した 中性脂肪です。 トリアシルグリセロール(triacylglyserol)あるいはトリグリセリド(triglyceride)といい、略してTGとよんでいます。 TGを分解するのは、リパーゼという消化酵素です。 胆汁は、このリパーゼを助けることで、間接的に消化を促します。 消化管を通るTGは、水と分離した形で存在しています。 消化酵素のリパーゼは水の部分に溶けていますので、このままの状態だと、水と接している部分しか、リパーゼの作用を受けることはできません。 これでは消化が十分に進まないため、胆汁に含まれる胆汁酸の働きで、分離していた脂肪分を小さな滴にして水中に分散させます。 これは、分離していたドレッシングをよく混ぜて、牛乳のように白く濁った状態にするのと同じで、 乳化といいます()。 乳化によって、TGが水と接する表面積は格段に大きくなり、リパーゼの作用を受けやすくなります。 図10乳化 胆汁とリパーゼの働きで、グリセロールと脂肪酸に分解された成分は、小腸の粘膜から吸収され、小腸の細胞に入った後、再び脂肪に合成されます。 なるほど。 非効率的に見えることも、ちゃんと理由があるんですね 膵臓とオールマイティな消化酵素・膵液 膵臓は、腹部の最も深い位置にある臓器です。 十二指腸が「C」の字に走る、その真ん中あたりにはまりこんでいます。 膵液を運ぶのは膵管です。 その先は十二指腸に開いていて、胆汁を運ぶ胆管は膵臓にもぐり込み、十二指腸に開く直前で膵管に合流しています。 膵臓から分泌される膵液は、多量の重炭酸イオンを含むアルカリ性で、酸性の胃液を中和する働きをもっています。 また、膵液にはやタンパク質、脂肪を分解するための、たくさんの酵素が含まれています。 たとえば、膵液に含まれるトリプシノゲンとキモトリプシノゲンは、小腸に入るとそれぞれ活性化され、トリプシンとキモトリプシンになって、タンパク質を分解します。 膵リパーゼ(ステアプシン)はを脂肪酸とグルセロールに、膵アミラーゼ(アミロプシン)はデンプンや、唾液によって途中まで分解された多糖類を、麦芽糖にまで分解します。 膵液にはヌクレアーゼという、核酸を分解する酵素も含まれています。 このように、膵液はなんでも分解できるオールマイティな消化液なのです。 それもやっぱり、消化管ホルモン。 食物が十二指腸に入ってくると、その刺激で複数の消化管ホルモンが放出されて、それが膵臓に「膵液を出せ」と命令するのよ 消化に欠かせない消化管ホルモン() ホルモンは、細胞からへ分泌される液性の化学物質です。 産生される臓器やその種類によって、成長やを促したり、水・のバランスを整えたりするなど、さまざまな働きを担っています。 ホルモンのうち、消化に関係するものを 消化管ホルモンとよびます。 消化管ホルモンはいったん血液中に分泌され、体内をめぐった後、再び分泌された近くの消化管に作用します。 かぎられた部分にしか働かないため、局所ホルモンともよばれます。 図11消化管ホルモンの働き 消化管ホルモンは、食物それ自体の流れによって刺激され、分泌されます。 食物が胃の中に入り、胃の中のpHが上昇すると、それが胃細胞を刺激して、ガストリンが分泌されます。 ガストリンはさらに胃腺を刺激して、タンパク質分解酵素の前駆体(ペプシノゲン)や粘液、塩酸の分泌を増加させます。 粥状(じゅくじょう)になった食物が十二指腸へと移動すると、内容物に含まれる塩酸などの刺激によって、十二指腸や空腸の一部からコレシストキニンやセクレチンなどのホルモンが分泌されます。 これらのホルモンは血中を経て膵臓に作用し、最も多くの消化酵素と重炭酸イオンを含む膵液を分泌させます。 さらに、セクレチンは肝臓を刺激して胆汁の分泌を増加させ、コレシストキニンは胆嚢を収縮させて、胆汁の排出を促します。 消化管ホルモンは、消化を促すだけではなく、抑制する働きもしています。 たとえば、セクレチンは膵臓に作用し膵液の分泌を促しますが、同時に、胃から分泌される消化酵素や粘液、塩酸の分泌を抑制します。 このように、十二指腸内の酸性度に対して、胃と膵臓を介する2つのフィードバック機構が働くことによって、正常な分泌・消化を保っているのです。 [次回].

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消化器系/消化管と消化腺の違い【第2章の覚え方】

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消化と吸収 消化とは食物中に含まれる大きな分子の栄養素を分解して小さな分子にすることである。 消化をすることで小腸で栄養素を吸収されやすくなる。 消化管を通る中で様々な消化器官から食物へ消化液を出すことで色々な種類の栄養素を消化できるようにしている。 消化酵素・・・消化液に含まれている物質で栄養素を消化することができる。 [すい臓] 消化液: すい液 消化酵素: アミラーゼ デンプンを麦芽糖にする トリプシン タンパク質を更にアミノ酸にする リパーゼ 脂肪を脂肪酸とモノグリセリドにする ペプチターゼ 分解されたタンパク質をアミノ酸にする。 ペプシンとトリプシンは実はタンパク質を分解しているだけ。 アミノ酸にはしていない。 胆汁を作る• アンモニアを尿素にする 解毒作用• よってこの後の大腸では消化はほとんど行われない。 [大腸] 大腸は消化された食物の残りから 水分を吸収し、排出作用を行っている。 ややこしいので図にまとめます。 小腸のつくり 小腸の内壁には多数のひだがありその表面には 柔毛という小さな突起でおおわれている。 柔毛 は小腸の内壁の 表面積を大きくすることで効率よく養分を吸収できる。 柔毛で吸収された養分は種類によって違う管で運ばれる。 先ほどの表を更にまとめた表を示す。

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消化器(しょうかき)の勉強をしよう。

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ヒトの消化器 消化器(しょうかき、: digestive organ, digestive apparatus)とは、多細胞、特ににおいて、を体内に摂取し、と、消化された食物からのの、不消化物の、およびそれらを行うための、といった働きを担う群の総称。 主要な器官は 消化管(しょうかかん、: alimentary canal, digestive tract)であり、これらの働きをコントロールする 消化腺(しょうかせん)また 付属腺(ふぞくせん)、やなどの 付属器(ふぞくき)も含まれる。 これらのをまとめたシステムを 消化器系(しょうかきけい、: digestive system)という器官系として扱う。 分類との関係 [ ] 動物は食物を摂取し、それを消化吸収することで生活している。 消化吸収の手法には生物の種類によって様々あり、体外で行うもの、体内に取り込んで行うもの、また体内でも内に取り込むものもある。 体内消化を行う動物には、腔所として消化器が分化しているものが多い。 それらは的には期に形成されるに起源を持つ、由来の器官であり、な構造である。 消化器は入り口()と出口()を結ぶ管状の構造で、途中にはその機能に応じて様々な分化が見られ、また付随する器官がある。 ただし、いくつかの例外がある。 、などには明確な消化器がなく、これらは消化器が分化する以前の動物の姿を残すものと考えられる。 やなどは消化器の出入り口が一つしかなく、袋状、または盲嚢で終わる消化器を持つ。 これらは、消化器の出入り口が未分化の状態と考えられ、消化のシステムも細胞内消化が主である。 他にもなどいくつかの群に肛門を欠く動物があるが、それらは二次的にしたものと考えられる。 また、などでは消化器そのものがないが、これらも祖先は持っていたものと考えられている。 以上の動物は、前方にある口で摂取・咀嚼・貯留を行い、体の軸に沿って続く消化器の途中で的消化がなされ、後方で栄養分の吸収と老廃物の排泄をする。 単純な生物ではこの連なりが的だが、高等生物では複雑に曲がりくねった構造を持ち 、動物の各群において消化器の様子や配置はその動物の体制の基本的特徴と見なされる。 機能 [ ] 脊椎動物の消化器系は分化が最も進み、大きく3つに分けられる。 消化管 - 食物を消化しながら運搬する管• 消化腺 - 消化管コントロールする様々な分泌物を合成、する腺• 付属器 - 消化を助ける様々な器官 消化管は、動物の体内に存在するが、そこには通常、食物の入口(口など)と出口(肛門など)がある。 食物は入口から取り込み(摂取)、管の内側を通る間に、消化され、必要な栄養素が管の壁を通して吸収された後、残ったものが便、糞などとして出口から排泄される。 この管の内側は、体の外側(外界)とつながっている。 このことから、消化管の内側は体内ではなく、体外であるということができる。 したがって、消化管の壁は、などと同様に、体の内側と外側を分ける境目の働きをも兼ね備える。 また、主に消化酵素などを含む分泌液を消化管内に放出する消化腺からは、消化管の内側に流れ込む管を通して分泌液が分泌されるが、これは体外へそれらを放出すると考えるので、外分泌腺として分類される。 消化器の一覧 [ ] 消化管とその付属物 [ ] 消化管の構造は動物ごとに異なっている。 例えば、や等の動物は分かれた胃(・・・)と長い腸を持っている。 口との分化は生活に適応したもので、には無くから見られるが、では顕著な分化状態に無い。 鳥類の胃はとに分かれる。 無脊椎動物一般では、当然ながらその消化器は多様であり、独自の構造を持つ。 しかし、一般的には腸の名を使うことが多い。 その他よく用いられる名としては口の直後を食道、あるいはそれが筋肉質であれば咽頭、また肛門直前を直腸と呼ぶ例が多い。 消化腺 [ ] 消化腺は、脊椎動物が共通して持つ独立消化腺であると、それと消化管にある腺の2種類に大別できる。 口腔には爬虫類の場合は、哺乳類の場合は(・・・・)などがあり、を含むなどを分泌する。 胃にある・・があり、胃底腺からはやが分泌される。 小腸にはとがある。 (肝膵臓)は節足動物で肝臓と膵臓の機能をあわせ持つ、いわゆる蟹味噌()等がこれに当たる。 ヒトの消化器 [ ] 壁 [ ] ヒトの消化器は、基本的に3層の構造でつくられる壁を持つ。 最も内側は粘液性の分泌物で湿った柔らかい粘膜であり、これも上皮・固有層・筋板に分けられる。 粘膜上皮は、口腔や食道および肛門など通過物の圧迫などが強い場所では上皮は重層扁平型となり、胃腸など分泌と吸収を行う場所では単層の円柱構造を取る。 粘膜固有層と粘膜下組織は細い膠原繊維が緻密に折り重なりつつ結合している。 この繊維性の層の間には通常粘膜筋板があるが、口腔など一部の場所には無い。 粘膜では様々な分泌が行われるための部位がある。 上皮には粘液分泌を行う杯細胞があり、胃腸の腺は固有層、食道や十二指腸の腺は下組織にある。 消化管に開放部分がある例は口腔の唾液腺や十二指腸の肝臓や膵臓と繋がる腺などである。 固有層にはやが走り、特にリンパ管は小節(孤立リンパ小節・集合リンパ小節)を形成発達させる。 粘膜の下には筋層がある。 口腔や食道では、食道から下はである。 食道以下の部分では、筋層は内側で繊維の輪走があり(輪走筋)、外側は縦走する(縦走筋)。 これら筋肉部分は2層の間にあるアウエルバッハの神経叢(筋層間神経叢)の調整を受けながら、蠕動運動や分節運動などを行う。 腹腔内で動く空腸や回腸は、漿膜という表面が常に濡れて滑らかな単層扁平の外皮を持つ。 漿膜を持たない食道などは疎性の結合組織である外膜に覆われている。 口腔部 [ ] の入り口である口裂は、内部に口輪筋を持ち皮膚組織から粘膜へと移行する、メラニン色素が少ないため血管の血液が透けて赤く見える(上唇と下唇)でつくられる。 上顎・下顎双方には付属物の があり、根元は粘膜と結合組織からなる歯肉に覆われ、露出している部分は硬いの層を持つ歯冠がある。 歯の形は四角形や鑿状、またはのような円錐状があり、成人のは上下16本ずつの計32本ある。 口裂の奥にはという空間がある。 喉頭へ繋がる最奥部にはがあり、横紋筋を収縮させて食物が鼻腔に入らないようにしている。 口腔の底には横紋筋でできた付属物の があり、その表面は粘膜で覆われ、感覚器であるなどを含む無数の乳頭組織がある。 舌は咀嚼や嚥下の手助けの他にも味覚や発声にも役割を持つ。 口腔には3つの大きながある。 最大のものは耳下腺で、低粘度の唾液を分泌する。 顎下腺と舌下腺はどちらも漿液と粘液が混合した唾液を分泌する。 咽頭部 [ ] は消化器と両方の役目を持つ器官であり、部位によって鼻部・口部・咽頭部に分けられる。 物を飲み込む際、口腔部の口蓋垂と舌根が動いて還流を防ぎつつ、連動して喉頭軟骨が持ち上がって喉頭蓋が気管への入り口を閉じる。 さらに壁部の咽頭筋に収縮が起こり、食物を食道へと運ぶ。 そして嚥下が終わると各器官は元に戻りを可能とする。 この一連の動きは嚥下反射と呼ばれ、ほぼ瞬時に行われる。 食道 [ ] 咽頭に続く食道は長さ約25cm、第6顎椎部から脊柱と気管の間を通り、の後面を下り、横隔膜を食道裂孔で貫通して胃に繋がる。 食物の通過に応じて拡張し、筋肉部が動いて胃に向けて送り出すため、寝転がっていても輸送ができる。 胃 [ ] 消化器の中で最も拡張した部分であり、容量1-1. 5になる胃は、食物を3 - 6時間貯め込み、による消化活動を行う器官である。 袋状を構成する中央部分はと呼ばれ、左に湾曲するC字型である。 C字の外側を、内側をという食道との接続部は、上部のドーム型部分はと言う。 下部でと繋がる開口部は、その手前を幽門前庭という。 胃の壁は、外側は腹膜で覆われ、前後の縫合部のうち小彎部から後側の膜はさらに伸びる小網をつくり肝臓に達する。 大彎側の合からも大網となって下がり、を吊り下げ、さらに伸びて腹壁と接続する。 内側は粘膜で、基本的には縦方向ながら互いに絡み合う襞がある。 粘膜表面には小さなくぼみが多数あり、これは胃液が排出される胃小窩である。 この奥には胃液を分泌する腺があり、胃の大部分に分布すると幽門だけにあるの2種類に分けられる。 胃底腺は・・粘液を分泌する細胞をそれぞれ持ち、幽門腺はのを分泌するのみがある。 胃の動きを制御する筋肉は平滑筋の層で、輪送筋・縦走筋・斜走筋の3種類がある。 幽門部には輪走筋が発達し幽門括約筋を形成している。 小腸 [ ] 小腸は全長6m、太さ3 - 4cmの管路だが、生体内では収縮し長さは3mほどに縮まっている。 主に栄養分の吸収を行う部位であり、そのために必要な内面積を確保するためにヒダや構造を持つ。 ・・の3部位に分けられる 大腸 [ ] 肝臓・胆嚢・膵臓 [ ] 腹膜 [ ] 消化管 - - - - ・(、、) - (、、(上行結腸・横行結腸・下行結腸・S状結腸)、) - 付属物 、 、、、など 数値 [ ] 主な動物の体長に対する消化管の長さ [ ] 数値は、長さはBertelsmann 1979, Buddenbrock 1956, Haltenorth 1997, Krumbiegel 1953, Meyer 1964, Niethammer 1979 から。 比率は Bauer et al. 1974, Bertelsmann 1979, Buddenbrock 1956, Haltenorth 1997, Krumbiegel 1953, Hesse and Dolfiein 1935, Lexikon der Biologie 1964, Niethammer 1979, Ziswiler 1976から。 一般に、草食動物の消化管は長く、肉食動物は短い。 また、体長が小さな動物ほど比率は高くなるが、例外のはやなども捕食するためと考えられる。 動物 消化管の長さ m 体長に対する消化管の長さ比率(倍) 288. 0 16. 0 - 24. 0 120. 0 4. 5 51. 0 22. 0 - 29. 0 42. 0 12. 0 32. 0 27. 0() 31. 0 27. 0 30. 0 12. 0 22. 0 14. 0 - 15. 0 19. 0() 7. 0 17. 0 8. 0 12. 0 11. 0 6. 9 3. 9 6. 0-8. 0 7. 5 5. 6 10. 0 5. 0 5. 0 - 6. 0 2. 1 3. 0 - 4. 0 1. 8 1. 8 1. 7 6. 6 1. 2 8. 0 - 11. 0 0. 9 5. 0 0. 5 8. 0 0. 26 3. 0 0. 25 1. 9 脚注 [ ] [].

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