Spijsvertering of Digestie



De eerste stap in het omzetten van voedsel in energie is de spijsvertering. In de spijsvertering wordt ons voedsel geschikt gemaakt voor opname in het bloed. Hierbij blijven de reststoffen achter die via de ontlasting worden uitgescheiden. Het woord digestie wordt ook voor de spijsvertering gebruikt. Dit woord wordt in de biochemie ook gebruikt voor het knippen of fragmenteren van grotere moleculen zoals eiwitten, vetten en suikers.
Voedsel legt de volgende weg af en de verschillende stappen worden hieronder verder wordt uitgewerkt. Het voedsel wordt eerst opgenomen in de mond wanneer we eten. Daarna gaat het via de slokdarm naar de maag. Na de maag gaat het voedsel door achtereenvolgend de twaalfvingerige darm (waar de galblaas en alvleesklier spijsverteringssappen afgeven), de dunne darm en de dikke darm. De reststoffen worden opgeslagen in de endeldarm en worden daarna via de anus uitgescheiden




De mond, maag, twaalfvingerige darm, dunne darm en dikke darm worden hieronder verder beschreven.

Mond


In de mond wordt het voedsel fysiek in kleinere stukken gebroken door het gebit en de sterke spierkracht van de kauwspieren. In de mond zitten meerdere speekselklieren die tijdens het kauwen speeksel vormen. Het voedsel komt in de mond in aanraking met het speeksel.
Speeksel bevat naast water, elektrolyten, slijm en afweerstoffen (o.a. lysozymen), verschillende verteringsenzymen. Deze verschillende verteringsenzymen helpen onder andere bij het verteren van suikers en vetten. Een enzym in speeksel is amylase (ook wel ptyalin of alfa-amylase genoemd). Amylase breekt suikers af door de zogenaamde “alfa-(1-4)-glucose bindingen” te hydrolyseren. Zetmeel wat voorkomt in plantaardig voedsel (zoals in de aardappel) wordt zo afgebroken van een water onoplosbaar suiker in kleinere water oplosbare suiker moleculen. Het enzym amylase werkt bij een pH tussen de 5.6 en 6.9 en is daarom actief in de mond. De afbraak van zetmeel begint dus al in de mond. In de maag wordt dit enzym inactief omdat het er al snel te zuur is. Speeksel bevat ook een lipase. Lipases kunnen vetten afbreken door triglyceriden te hydrolyseren tot glycerol en vrije vetzuren. Het in het speeksel aanwezige “lingual lipase” werkt bij een lage pH van rond de 4 en wordt daarom pas actief in de maag en twaalfvingerige darm. Hier is de pH zuur genoeg voor het lipase om te werken. De afbraak van vetten begint dus pas later in de maag.



Terug naar de top van dit document

Maag


Na de slokdarm komt het gekauwde en met speeksel behandelde voedsel in de zure omgeving van de maag terecht. De zure omgeving wordt gecreëerd door maagzuur (ook wel zoutzuur of HCl genoemd). Dit zoutzuur wordt geproduceerd door de epitheelcellen van het maagslijmvlies (pariëtale cellen) die H+ en Cl- ionen in de maag pompen. Deze parietale cellen produceren ook Intrinsic factor. Dit is een glycoproteïne dat wordt gekoppeld aan vitamine B12 dat alleen zo kan worden opgenomen in de dunne darm. Op deze manier heeft de maag een belangrijke taak in het opnemen van vitamine B12. In het bovenste deel van de maag (ook wel cardia genoemd) bevinden zich klieren die slijm produceren die de maagwand beschermd tegen dit zoutzuur.
Het maagzuur heeft verschillende functies. Het breekt voedseldeeltjes af tot kleinere deeltjes. De zure omstandigheden zijn belangrijk voor het activeren van enzymen endoor het zuur worden meegekomen bacteriën worden gedood en eiwitten gedenatureerd.
Gedenatureerde eiwitten kunnen gemakkelijker afgebroken worden door het enzym pepsine wat op dat moment ook aanwezig is in de maag. Actief pepsine ontstaat uit inactief pepsinogeen wanneer de zuurtegraad, als gevolg van voedselprikkels, in de maag stijgt. Pepsinogeen wordt geproduceerd door de zogenaamde hoofdcellen in de maagwand en dus geactiveerd wanneer er voedselprikkels zijn. Eiwitten zijn lange ketens van aminozuren. De aminozuren zitten als een kralenketting aan elkaar vast via peptide bindingen. Pepsine kan deze petide bindingen afbreken. Het verbreekt vooral de petide binding na aromatisch aminozuren zoals fenylalanine en tyrosine hoewel het een bredere specificiteit heeft. Het enzym knipt niet de petide binding die een valine, alanine, of glycine bevat. De hoofdcellen in de maagwand maken ook lipase die voor de afbraak van vetten zorgt.
Voedsel blijft gemiddeld 3 tot 4 uur in de maag voordat het naar de twaalfvingerigedarm gaat. Bij vet voedsel kan het echter 7 uur in de maag aanwezig blijven.


Terug naar de top van dit document

Twaalfvingerige darm, lever, galblaas en alvleesklier


De twaalfvingerige darm (ook wel duodenum genoemd) is de volgende plek waar het voedsel verder wordt verteerd. De twaalfvingerige darm is bedekt met epitheel bestaande uit microvilli en slijmvormende gobletcellen. De gevormde slijmlaag beschermt de cellen van de darmen.
Lever en galblaas
Wanneer vet voedsel vanuit de maag in de twaalfvingerige darm arriveert, stimuleert dit de afgifte van gal vanuit de galblaas en via de galgang naar het voedsel in de twaalfvingerige darm. Het gal is in de lever geproduceerd en bestaat onder andere uit water, galzouten, cholesterol en bilirubine (een gele stof die voornamelijk vrijkomt bij afbraak van oude rode bloedcellen). De belangrijkste functie van het bittere gal is dat vetten worden geëmulgeerd zodat de vetten makkelijker verteerbaar zijn.
Alvleesklier
Naast gal worden er door de alvleesklier ook sappen in de twaalfvingerige darm afgegeven. De alvleesklier produceert verschillende spijsverteringsenzymen voor de afbraak van eiwitten (proteases), vetten (lipases) suikers (amylase) en grote hoeveelheden natriumbicarbonaat om het maagzuur te neutraliseren. De proteases die worden geproduceerd door de alvleesklier zijn voornamelijk trypsine, chymotrypsine en carboxypeptidase. Trypsine is zeer specifiek bij het afbreken van de petide binding. Het knipt alleen de peptide bindingen die voor een arginine of lysine residu zit (gezien vanaf de carbonyl groep). Chymotrypsine knipt vooral de peptide bindingen voor een tryptofaan, tyrosine, fenylalanine, leucine of methionine residu.


Terug naar de top van dit document

Dunne darm


Na de twaalfvingerige darm volgt de rest van de dunne darm. Dit stuk van de dunne darm wordt in twee delen onderscheiden, namelijk de nuchtere darm (of jejunum) en de kronkeldarm (of ileum). In de nuchtere darm en de kronkeldarm vindt het grootste deel van de vertering en opname van voedselbestanddelen plaats.
De darmwand wordt gevormd door laag epitheel cellen die aan de kant van de darm micro-uitstulpingen hebben (genaamd microvilli van ongeveer 0.08 µm) Dit is een haarachtige structuur op de cellen. Deze cellen liggen in de darm in een laag met uitstulpingen (genaamd villi van ongeveer 0.5 cm). Deze villi en microvilli samen vergroten het darmoppervlakte met 30 keer voor de villi en nog eens 600 keer voor de microvilli. Door het grotere oppervlakte kunnen voedingsstoffen efficiënter opgenomen worden. De slijmlaag op deze cellen vergroot ook nog eens de opname van voedingsstoffen.
Op het oppervlak van de darmcellen (op de microvilli) zitten enzymen voor de vertering. De meest voorkomende enzymen op de microvilli zijn de glycosidases (ook wel glycoside hydrolasen genoemd): maltase, sacharase en lactase. Deze breken de suikers af tot eenvoudige suikers (monosacchariden) die kunnen worden opgenomen in het bloed. Lactase bijvoorbeeld breekt lactose (melk suiker) af tot galactose en glucose eenheden, die kunnen worden opgenomen in het bloed. Lactose intolerantie wordt veroorzaakt door het missen van lactase in de microvilli. Verder breken ook de door de alvleesklier geproduceerde enzymen hier verder de eiwitten (proteases), vetten (lipases) en suikers (amylase) af.
De meeste voedingsstoffen zoals aminozuren, korte eiwitten, vitaminen, glucose en andere eenvoudige suikers, worden hier opgenomen in het bloed en via de poortader naar de lever getransporteerd. Dit geld echter niet voor de vetten. De vetten worden via het lymfatische system opgenomen. In de villi zitten lymfatische kanalen die de vetzuren en glycerol uiteindelijk via de grote borstbuis naar het bloed transporteren. Via het bloed wordt het eerst via de lever verder verwerkt tot triglyceriden en kan het uiteindelijk in vetcellen worden opgeslagen of worden gebruikt als energiebron. Meer hierover vindt u op de pagina over het vetzuurmetabolisme.


Terug naar de top van dit document

Dikke darm


De dikke darm (of colon) is de laatste weg die het voedsel aflegt voordat de onverteerbare resten, afvalstoffen en onnodige voedingsstoffen in de endeldarm verzameld worden en daarna worden uitgescheiden. Wanneer het voedsel in de dikke darm aankomt zijn de meeste nutriënten er uit en is 90 % van het water opgenomen in het lichaam. In de dikke darm wordt het overgebleven water en de zouten uit het voedsel in het lichaam opgenomen.
De dikke darm is erg druk bevolkt gebied. Er leven vele darmbacteriën, die ook wel de darm flora wordt genoemd. Het totaal aantal bacteriële cellen in de dikke darm is 10 keer meer dan het totaal aantal menselijke celen waaruit een mens bestaat. Van het totale gewicht van de ontlasting is 60% bacterie. Dit geeft wel aan dat, ondanks dat de meeste nutriënten al uit het voedsel zijn gehaald in ons spijsverteringskanaal, het nog vol zit met voedsel waar nog zo’n 100 biljoen (1.000.000.000.000) organisme van kunnen leven.
Onverteerbare vezels (bestaande uit onder andere cellulose) en andere suikers worden voor een deel afgebroken door de darmbacteriën die hierbij de vooral de korte vetzuren azijnzuur (acetaat), propaanzuur (propanoaat) en boterzuur (butyraat) produceren. De vetzuren worden gebruikt als energie door de darmcellen. Sommige moeilijk verteerbare eiwitten worden ook door de darmbacteriën afgebroken. De darm bacteriën leveren ongeveer 100 calorieën per dag. De darm bacteriën produceren ook vitamine K en biotine. Vitamine K is belangrijk voor het bloedstollingproces en biotine bij het vrijmaken van energie uit de voeding. Deze darmbacteriën geven ons dus energie, vitaminen en ze geven ons ook bescherming tegen ziekmakende bacteriën door ze te remmen in hun groei en door ons immuunsysteem te trainen.


Terug naar de top van dit document



Gesponsorde Links






Opmerkingen of suggesties?