Alle levende organismer trenger næringsstoffer til å overleve. Mens planter kan få sine næringsstoffer gjennom prosesser som skjer via røttene, krever dyr forbruket av næringsstoffer via fysiske og kjemiske midler. Konsumert mat består av protein, fett og komplekse karbohydrater som må omdannes til enkle molekyler via en multistep prosess med fordøyelse og adsorpsjon. Under fordøyelsen brytes matpartikler ned til mindre komponenter som senere absorberes av kroppen. Denne sammenbrudd skjer via fysiske midler som tygge og kjemiske midler som enzymkatalyserte reaksjoner [3].
Det menneskelige fordøyelsessystemet er ansvarlig for inntak av mat, fordøyelse, absorpsjon av fordøyede matmolekyler, samt eliminering av ufordøyd. Fordøyelsessystemet i seg selv består av et langt rør kjent som mage-tarmkanalen og flere tilbehørsorganer som tennene, spyttkjertlene, leveren, galleblæren og bukspyttkjertelen som alle er involvert i sammenbrudd av inntatt matpartikler [1]. Fordøyelseskanalen gir vei gjennom hvilken mat beveger seg gjennom kroppen. Fordøyelsen begynner i munnen som enzymer i spytten begynner å bryte ned matpartikler. Under denne prosessen blir maten brutt ned i mindre stykker som muliggjør adsorpsjon.
Bolus er definert som en kullignende blanding av mat og spytt som dannes i munnen under tyggeprosessen. Det har vanligvis en lignende farge som den maten blir spist med en alkalisk pH på grunn av spytten som det blandes med. Tygge bidrar til å bryte ned mat i partikler som lett kan svelges. Spytt legger til fordøyelsesenzymer, vann og slim som bidrar til å bryte ned matpartikler, samtidig som de hydrerer og smører dem for smak og for å hjelpe svelgingsprosessen [2]. Terminologi bolus selv refererer til blandingen av mat og relaterte blandinger til de blir sendt inn i magen. Når bolus når magen og blander med magesaft, reduseres det ytterligere i størrelse og blir kjent som chyme [3].
Chyme er definert som et semi-fluid stoff som dannes i magen. Den er laget av delvis fordøyd mat, vann, saltsyre og ulike fordøyelsesenzymer. Det er i utgangspunktet surt i pH, men inneholder også spytt- og mage-enzymer og går fra magen til tynntarmen i korte grupper [5].
Chyme består av matpartikler, vann, spyttenzym, gastriske enzymer og delvis fordøyd karbohydrater og proteiner. Den inneholder også celler fra munnen og spiserøret som kan ha blitt fjernet under tygge og svelging. Den totale tiden som chyme vil forbli i magen, samt de relative mengdene fett, karbohydrater og så videre, vil variere med typen mat som ble spist. For eksempel vil et inntatt stykke mat som var rik på fett og proteiner resultere i produksjon av chyme som er fet og skummet mens inntak av karbohydratrike matvarer som ikke ble tygget riktig, vil resultere i chyme som inneholder biter av ubearbeidet mat som vil forbli i magen i lengre perioder. I tillegg kan andre forhold som hormonelle ubalanser, alkohol og tobakksforbruk og kronisk stress også påvirke sammensetningen av chyme [4]. Det er også viktig at chyme ikke forveksles med chyle som dannes når fett begynner å fordøyes i tynntarmen.
Den kjemiske prosessen med fordøyelsen begynner under tygging. Maten blandes med spytt fremkalt av spyttkjertlene. Denne spytt fukt og buffrer pH på maten som blir spist. Spytt inneholder også en rekke enzymer som lysozym, amylaser og lipaser [6]. Lysozymer har en antibakteriell funksjon mens amylaser hjelper omdannelsen av stivelse til maltosedisakkarider. Lipases derimot hjelper til med å bryte ned fett. Sammen tugg og fuktighetsvirkning av tennene og spyttenzymene omdanner mat til en masse kalt bolus som er lettere å svelge. Tungen hjelper til med bevegelsen av bolus fra munnen til strupehodet.
Bolus passerer gjennom spiserøret etter å ha blitt svelget og brutt ned i munnen. Peristalsis av esophageal muskler forekommer som hjelpemidler i å presse maten mot magen [3]. Når matpartikler kommer inn i magen, lukkes hjertefinkteren og de partikler som brytes ned, forblir i magen i ca 3-4 timer [2]. En stor del av proteinfordøyelsen i bolus forekommer i magen. Pepsin-enzymet sammen med det sure miljøet i magen fører til ytterligere sammenbrudd av proteiner. Sammentrekning og avslapping av magesmuskulaturen fører til en churning-virkning som ytterligere fremmer kjemisk fordøyelse i magen. Den delvis fordøyede bolus sammen med magesaft er nå referert til som chyme. Denne chymen passerer deretter inn i tynntarmen, men bare en liten mengde kan passere gjennom hver gang. Her er fordøyelsen av proteiner, fett og karbohydrater fullført, og absorpsjon av næringsstoffer skjer [3].
Vanligvis er bolus svelget og reiser ned i spiserøret til magen for fordøyelsen. Når bolus når magen, blandes det med magsaft og blir chyme. The chyme reiser da gjennom tarmene og beveger seg videre for videre fordøyelse og absorpsjon. Ufordelte deler blir til slutt utslitt som avføring.
Fordøyelsen begynner i munnen som enzymer i spytten begynner å bryte ned matpartikler. Som mat tygges, blir det smurt med spytt, noe som gjør det varmere og lettere å svelge og fordøye. Tennene danner en viktig del av fordøyelseskanalen mens de jobber sammen med munnen for å bryte ned maten og konvertere hver bit til en bolus. Etter at bolus er svelget, går det inn i spiserøret hvor det beveger seg mot magen [6]. Det sure miljøet i magen sammen med gastriske enzymer resulterer i omdannelse av bolus til chyme. Denne chymen danner en flytende masse som går fra magen til tynntarmen.
Tynntarm danner hovedstedet for fordøyelse og absorpsjon av proteiner, fett og karbohydrater. Enzymer og sekreter fra bukspyttkjertelen, leveren og galleblæren kombinerer å bryte ned næringsstoffer slik at de kan absorberes i blodet. Tynntarmen danner en svært foldet overflate med små fingerlignende fremspring kjent som villi. Overflaten på villi inneholder mikroskopiske fremspring kjent som microvilli som ytterligere øker overflaten for absorpsjon av næringsstoffer.
Næringsstoffene passerer gjennom tarmmembranen inn i sirkulasjonssystemet, som transporterer dem inn i kroppens vev. Næringsstoffer absorberes deretter i cellene, der de brukes til vekst, reparasjon og frigjøring eller lagring av energi. Chymen blandes videre med bukspyttkjertelsjuice. Disse saftene nøytraliserer surheten av kimen fra magen.
Enhver ufordelt chyme beveger seg fra tynntarmen til tyktarmen i tyktarmen. Her ekstraheres vann og mineralsalter, noe som gjør at gjenværende ufordelt materiale blir mer konsentrert før det utskilles som avføring.
Når maten først blir inntatt i munnen, er den i form av store stykker som kan opprinnelig blitt bitt eller ødelagt. Disse delene har et meget lite overflateområde, noe som betyr at det tilgjengelige arealet for enzymer å opptre på, er også lite. Bolus dannes gjennom enkle mekaniske og kjemiske prosesser i munnen. Masticering av matbiter ved tennens biteaktivitet etterfulgt av etterfølgende bølgende handlinger av tungen og kindmusklene, resulterer i nedbryting av mat for å hjelpe etterfølgende fordøyelsesprosesser.
En av de viktigste funksjonene til chyme er å øke overflaten av mat. Dette økte overflaten vil hjelpe prosessene utført av fordøyelsesenzymer. Disse enzymene kan nå nå og virke på en rekke nye overflater på matpartiklene og derved øke mengden av fordøyelsen. I tillegg stimulerer chyme fordøyelseskjertlene for å frigjøre flere enzymer som igjen bidrar til videre fordøyelse [4].
bolus | chyme |
Maten blir omgjort til bolus i munnen | Bolus er omdannet til chyme i magen |
Mer alkalisk på grunn av eksponering for spyttenzym i munnen | Syrere på grunn av eksponering for saltsyre i magen |
Tenner og spytt gjør mat til bolus | Enzymer gjør bolus til chyme |
Bolus går inn i magen etter mekanisk og kjemisk sammenbrudd i munnen | Chyme går inn i tynntarmen etter kjemisk fordøyelse i magen |