Ruoansulatuskanava on koko putki suusta peräaukkoon. Ruansulatuskanavassa ruokaa hienonnetaan mekaanisesti (hampaat, lihakset) ja kemiallisesti (happo, entsyymit) sekä imetään ruokasulasta elimistön tarvitsemat ainekset elimistön käyttöön.
Mitä ruoassa sulatellaan: Suurimmaksi osaksi sokereita, valkuaisaineita ja rasvoja, jotka ruoassa ovat niin isoina molekyyliketjuina, -säkkäröinä ja –möykkyinä, että niitä ei saa suolenseinämän läpi ujutettua millään.
Ruoansulatusentsyymit ovat hydrolaaseja eli ne katkovat kemiallisia sidoksia vesimolekyylin avulla. Ne ovat myös ryhmäspesifejä eli proteiineja pilkkovat entsyymit eivät voi pilkkoa hiilihydraatteja ja päin vastoin. Ne ovat myös tarkkoja olosuhteille: pH, lämpötila, epäorgaanisten ionien pitoisuus. Olosuhteet ruoansulatuskanavan eri kohdissa vaihtelevat. Erityisesti pH (happamuustaso) vaihtelee ja osin eri entsyymit toimivatkin ruoansulatuskanavan eri alueilla.
Pilkottu ruoka eli aminohapot, monosakkaridit, glyseroli ja rasvahapot, toki myös ionit, vitamiinit ja vesi, otetaan/imeytyvät suolen seinämien kautta kehon nestefaasiin (kudosneste, veri, imuneste). Mitä pidempi ohutsuoli, sitä tehokkaampi imeytyminen laajan pinta-alan ja ruoan pidemmän viipymisen ansiosta.
Nisäkkäillä sokereiden ja aminohappojen imeytyminen on todettu suhteellisen tehokkaaksi. Nisäkästutkimuksissa on myös havaittu, että suoliston seinämän rakenne sopeutuu kulloiseenkiin dieettiin eli elimistö pyrkii saamaan sopivan määrän rakennuspalikoita ja energiaa, olipa ravinto mitä hyvänsä. Myös syöntitiheydellä eli syöntimäärällä nisäkkäät kompensoivat ruoka-aineiden huonoa imeytymistä tai ruoan huonolaatuisuutta jonkin ainesosan suhteen. En tiedä, onko tätä ilmiötä havaittu/tutkittu ihmisillä.
Sokerit eli hiilihydraatit ovat pääasiassa energianlähde.
Oikein isoja hiilihydraatteja (polysakkarideja) ovat esimerkiksi tärkkelys, selluloosa ja kitiini. Meille vain ensinmainittu on oleellinen.
Hieman pienempiä hiilihydraatteja (oligosakkarideja) ovat esimerkiksi laktoosi (maitosokeri), maltoosi (mallassokeri), sakkaroosi eli sukroosi (ruokosokeri) ja glykogeeni.
Tärkkelyksen ketjuja katkotaan niin, että siitä tulee ensin maltoosia ja edelleen glukoosia (rypälesokeria). Laktoosia pilkotaan suoraan galaktoosiksi ja glukoosiksi. Maltoosista saadaan vain glukoosia. Sukroosista tulee suoraan fruktoosia (hedelmäsokeria) ja glukoosia. Glykogeenista saadaan vain glukoosia.
Suolistosta sokerit (ja aminohapot) siirtyvät suoraan hiussuonia pitkin maksaan, jossa insuliinin vaikutuksesta suuri osa glukoosista siirtyy maksasoluihin ja muunnetaan siellä glykogeeniksi eli varastoidaan. Jatkokäyttöä varten glykogeeni muunnetaan takaisin glukoosiksi ja siirretään verenkierron kuljetettavaksi. Glukoosi muutetaan energiaa tarvitsevissa soluissa kemialliseksi energiaksi eli ATP:ksi. Myös luustolihaksissa glukoosia on glykogeenimuodossa valmiina odottamassa nopeaa energiantarvetta.
Hiilihydraateista voidaan tarvittaessa valmistaa myös aminohappoja (ei kaikkia) ja rasvoja.
Valkuaisaineet eli proteiinit ovat usein oikein jättisäkkäröitä ja ne pilkotaan ensin ketjuiksi (polypeptidit) ja edelleen pikkupätkiksi (peptidit) ja jopa yksittäisiksi rakennuspalikoiksi (aminohapot). Aminohapoilla ja proteiineilla on pääasiassa rakennekäyttöä, mutta niistäkin saadaan tarvittaessa tuotettua kemiallista (ATP) energiaa. Proteiineista saatu energiamäärä riippuu proteiinin aminohappokoostumuksesta. Energiansaannin kannalta aminohappometabolia ei ole yhtä tehokas kuin rasvojen ja hiilihydraattien, koska typen takia ”jätettä” syntyy enemmän (hiilidioksidia, ammoniumia, ureaa). Rasvojen ja sokerien ”jätteenä” on vain hiilidioksidia.
Elimistö pystyy tarvittaessa muuntamaan proteiineja hiilihydraateiksi. Ilman muuntamista elimistö ei sellaisenaan käytä proteiineja pelkkänä varastokudoksena, ilmeisesti koska typpi on liian arvokas rakennusaines tuhlattavaksi energiavarastoihin.
Rasvat luokitellaan kahteen ryhmään. Lipaasit (triglyseridit, joista suuri osa ruoan rasvasta koostuu) hajotetaan monoglyserideiksi sekä edelleen glyseroliksi ja rasvahapoiksi. Esteraasit (esim. kolesteroliesterit) hajotetaan lukuisiksi pikkutuotteiksi, mm. kolesteroliksi ja rasvahapoiksi.
Kuten hiilihydraateilla ja proteiineilla, myös rasvahapoilla on ihan oma kemiallinen ketjunsa, jossa niistä tuotetaan ATP-energiaa. Glyseroli sen sijaan on hiilihydraatti eli se jatkaa sokeriaineenvaihdunnassa muuttuen ensin glukoosiksi ja vasta sitten ATP-energiaksi.
Rasvat eli lipidit ovat ennen kaikkea energianlähde, joskin niillä on myös rakennetehtäviä. Useimpia lipidejä elimistö kykenee valmistamaan hiilihydraateista ja aminohapoista. Energiavarastona ne ovat ylivoimainen, koska toisin kuin hiilihydraateilla, niiden varastoinnissa ei vesi vie ylimääräistä tilaa.
Glukoosia tehdään siis vähän kaikesta, vaikka solut pystyvät muuntamaan ATP- energiaksi muitakin lähtöaineita. Syy on selkeä: hengissäpysyminen on kiinni glukoosin saannista, koska se on ainoa ravinto, joka kelpaa aivojen soluille.
Insuliinia erittyy tietyistä haiman soluista. Veren sokeripitoisuuden kohoaminen stimuloi insuliinin eritystä, mutta monet muutkin tekijät vaikuttavat siihen. Insuliini edesauttaa glukoosin pääsyä maksan soluihin, lihaksiin, rasvasoluihin ja lisäksi se stimuloi glukoosin valmistusta glykogeenistä. Lisäksi insuliini stimuloi rasvahappojen vapautumista maksasta ja rasvakudoksesta. Proteiiniaineenvaihdunnassa insuliini stimuloi aminohappojen sisäänottoa maksaan ja lihaksiin sekä aminohappojen yhdistymistä proteiineiksi.
Glukagoni on insuliinin vastavaikuttaja, joka vaikuttaa sokerin pääsyyn varastoista takaisin verenkiertoon. Sitäkin tuotetaan haiman soluissa.
Kiitos, Maija!
