Alla levande organismer behöver näringsämnen att överleva. Medan växter kan få sina näringsämnen genom processer som sker via rötterna, kräver djuren konsumtion av näringsämnen via fysiska och kemiska medel. Konsumerad mat består av protein, fett och komplexa kolhydrater, som måste omvandlas till enkla molekyler via en flertalsprocess av digestion och adsorption. Under matsmältningen bryts matpartiklarna ned till mindre komponenter som senare absorberas av kroppen. Denna nedbrytning sker via fysiska medel såsom tuggning och kemiska medel såsom enzymkatalyserade reaktioner [3].
Människans matsmältningssystem är ansvarig för matintag, matsmältning, absorption av digererade livsmedelsmolekyler samt eliminering av osmälta. Matsmältningssystemet består i sig av ett långt rör som kallas mag-tarmkanalen och flera accessoriska organ som tänderna, spottkörtlarna, lever, gallblåsan och bukspottkörteln som alla är involverade i nedbrytning av intagade matpartiklar [1]. Matsmältningsvägarna ger vägen genom vilken mat rör sig genom kroppen. Digestion börjar i munnen som enzymer i saliven börjar bryta ner matpartiklar. Under denna process uppdelas maten i mindre bitar vilket möjliggör adsorption.
Bolus definieras som en bollliknande blandning av mat och saliv som bildas i munnen under tuggningsprocessen. Det har vanligtvis en liknande färg som den mat som äts med ett alkaliskt pH på grund av salivet blandas med. Tuggning hjälper till att bryta ner maten i partiklar som lätt kan sväljas. Saliva lägger till matsmältningsenzymer, vatten och slem som hjälper till att kemiskt bryta ner matpartiklar samtidigt som de hydrerar och smörjer dem för smak och för att hjälpa till med sväljningsprocessen [2]. Termologin bolus själv hänvisar till blandningen av mat och besläktade blandningar tills de passeras in i magen. När bolus når magen och blandar med magsaft, minskar den ytterligare i storlek och blir känd som chyme [3].
Chyme definieras som ett halvvätska ämne som bildas i magen. Den är gjord av delvis digererad mat, vatten, saltsyra och olika matsmältningsenzymer. Det är ursprungligen surt i pH men innehåller också saliv- och gastriska enzymer och passerar från magen till tunntarmen i korta satser [5].
Chyme består av matpartiklar, vatten, salivar enzymer, gastriska enzymer och partiellt uppdelade kolhydrater och proteiner. Det innehåller också celler från munnen och matstrupen som kan ha tagits bort under tuggnings- och sväljningsprocessen. Den totala tiden som chymen kommer att förbli i magen liksom de relativa mängderna fetter, kolhydrater och så vidare kommer att variera med vilken typ av mat som ätits. Ett intaget stycke mat som var rik på fetter och proteiner skulle till exempel resultera i produktion av chyme som är fet och skummig medan intag av kolhydraterika livsmedel som inte tuggats ordentligt kommer att resultera i chym innehållande bitar av obearbetad mat som kommer att förblir i magen under längre perioder. Dessutom kan andra villkor som hormonella obalanser, alkohol och tobakskonsumtion och kronisk stress också påverka chymsammansättningen [4]. Det är också viktigt att chyme inte är förvirrad med chylus som bildar när fetter börjar smälta i tunntarmen.
Den kemiska processen för matsmältning börjar under tuggning. Mat blandas med saliv producerat av spytkörtlarna. Detta saliv fuktar och buffrar pH hos maten som ätas. Saliv innehåller också en rad enzymer som lysozym, amylaser och lipaser [6]. Lysozymer har en antibakteriell funktion medan amylaser hjälper omvandlingen av stärkelser till maltosdisackarider. Lipaser å andra sidan hjälper till att bryta ner fetter. Tillsammans tvingar denna tuggning och fuktighetsverkan av tänderna och spyttenzymerna mat till en massa som kallas bolus som är lättare att svälja. Tungan hjälper till i rörelsen av bolus från munnen till struphuvudet.
Boluset passerar genom matstrupen efter att ha sväljts och brutits ner i munnen. Peristalsis av esofageala muskler förekommer som hjälpmedel vid att trycka maten mot magen [3]. När matpartiklarna kommer in i magen, stängs hjärtflektorn och de uppbrutna matpartiklarna kommer att stanna i magen i ca 3 - 4 timmar [2]. En stor del av proteinfördjupningen i bolus uppträder i magen. Pepsin-enzymet tillsammans med den sura miljön i magen resulterar i ytterligare fördelning av proteiner. Kontraktion och avslappning i magmusklerna leder till en churning-åtgärd som ytterligare bidrar till kemisk matsmältning i magen. Den delvis uppdelade bolusen tillsammans med magsaften kallas nu chyme. Denna chyme passerar sedan in i tunntarmen men endast en liten mängd kan passera genom varje gång. Här är matsmältningen av proteiner, fetter och kolhydrater färdigställd och absorption av näringsämnen sker [3].
Generellt svaleras bolus och går ner i matstrupen till magsäcken för matsmältning. När bolus når magen, blandar den med magsaft och blir chyme. Chymen reser däremot genom tarmarna och går vidare för ytterligare matsmältning och absorption. Ospädda portioner släpps så småningom som avföring.
Digestion börjar i munnen som enzymer i saliven börjar bryta ner matpartiklar. När maten tuggas blir den smörjd med saliv, vilket gör det varmare och lättare att svälja och smälta. Tänderna utgör en viktig del av matsmältningsorganet när de arbetar tillsammans med munnen för att bryta ner maten och omvandla varje bit till en bolus. Efter att bolusen svalnat går den in i matstrupen där den rör sig mot magen [6]. Den sura miljön i magen tillsammans med mag-enzymerna resulterar i omvandling av bolus till chym. Denna chymen bildar en flytande massa som passerar från magen till tunntarmen.
Tarmtarmen utgör huvudplatsen för matsmältning och absorption av proteiner, fetter och kolhydrater. Enzymer och sekret från bukspottkörteln, lever och gallblåsan kombinerar att bryta ner näringsämnen så att de kan absorberas i blodet. Tarmtarmen bildar en mycket vikad yta med små fingerliknande utsprång som kallas villi. Villiens yta innehåller mikroskopiska utsprång som kallas microvilli vilket ytterligare ökar ytan för absorption av näringsämnen.
Näringsämnena passerar genom tarmmembranen i cirkulationssystemet, vilket transporterar dem in i kroppsvävnad. Näringsämnen absorberas sedan i cellerna, där de används för tillväxt, reparation och frisättning eller lagring av energi. Chymen blandas vidare med pankreasjuicer. Dessa juicer neutraliserar dessutom syrans surhet från magen.
Eventuellt oförstörd chyme rör sig från tunntarmen till tjocktarmen i tjocktarmen. Här extraheras mer vatten och mineralsalter, vilket gör att det återstående osmälta materialet blir mer koncentrerat innan det utsöndras som avföring.
När maten först intas i munnen, är den i form av stora bitar som ursprungligen kan ha bett eller brutits. Dessa delar har en mycket liten ytarea vilket betyder att det tillgängliga området för enzymer att agera är också liten. Bolus bildas genom enkla mekaniska och kemiska processer i munnen. Masticering av matbitar genom tänderens bitingverk följt av efterföljande skurningsåtgärder i tungan och kindmusklerna resulterar i nedbrytning av mat för att hjälpa efterföljande matsmältningsförfaranden.
En av chymans huvudfunktioner är att öka ytan av mat. Denna ökade yta kommer att hjälpa de processer som utförs av matsmältningsenzymerna. Dessa enzymer kan nå nå och agera på en rad nya ytor på matpartiklarna och därigenom öka matsmältningsgraden. Dessutom stimulerar chymen matsmältningskörtlarna för att släppa ut mer enzymer som i sin tur hjälper till ytterligare matsmältning [4].
bolus | Chymus |
Mat omvandlas till bolus i munnen | Bolus omvandlas till chym i magen |
Mer alkalisk på grund av exponering för salivary enzymer i munnen | Syrare på grund av exponering för saltsyra i magen |
Tänder och saliv gör mat till bolus | Enzymer gör bolus till chyme |
Bolus kommer in i magen efter mekanisk och kemisk nedbrytning i munnen | Chyme går in i tunntarmen efter kemisk matsmältning i magen |