小腸の消化の仕組み小腸の消化の仕組み

小腸の消化の仕組み

小腸の構造

小腸における消化は、膵液中の様々の酵素ち胆汁の作用により、本格的な消化が行われます。さらに、小腸の微繊毛膜表面の内在性酵素により、消化が終了すると自動的に吸収が仕組みとなっている。腸は消化管の胃と肛門の間の部分で,十二指腸から始まって肛門に終わる全長約7~9mの管で,ヒトではその構造と働きから,大きく小腸と大腸に分けられます。そして,小腸は十二指腸,空腸及び回腸に,また大腸は盲腸,結腸及び直腸に分けられます。小腸は長さが約5~7mあり,腹腔の中の大部分を占め,食物の消化と吸収はほとんどここで行われます。大腸は小腸より直径が大きく,長さ約1.5mの管で,水分はここで吸収され,固形の老廃物が排出されます。小腸は,腹腔の中央で渦をまいていて,3つの部分に分けられます。小腸の上部は,胃の下部で口を開いている幽門から始まります。ここから胃の内容物が十二指腸に送りこまれます。十二指腸は馬蹄形をしています。小腸の中央部が空腸で,最後に回腸が大腸の最初の部分の盲腸につながっています。小腸の内側の粘膜は,消化吸収をするのに適した構造になっており,絨毛(小さな粘膜の突起)がおおってひだをつくっています。絨毛の中には,小さなリンパ管や毛細血管が数多くあります。絨毛のつけ根には腸腺が口を開いていて,小腸の消化に必要な酵素を出します。

小腸における消化

消化の大部分は小腸で行われ,多くの食物は加水分解されて吸収されます。胃から送られた半消化物は,3つの消化液(膵液,腸液,胆汁)の作用を受けます。これらは胃酸を中和します。膵液はいくつかの管を通って小腸に入ります。この液の酵素は,タンパク質,脂肪やデンプンをもっと単純な吸収しやすい成分にまで分解します。腸液は,小腸から分泌されます。腸液はたくさんの酵素を含んでおり,その機能は膵液によって始まった消化をさらにおし進めることです。胆汁が消化に果たす役割は,脂肪と結合して,脂肪の吸収を助けることです。胆汁は肝臓から分泌されて胆嚢にたくわえられますが,胃や小腸上部に脂肪が送られてくると,腸内に排出されます。消化された食物は,小腸壁を輸送されます。ナトリウム,グルコース,多くのアミノ酸は能動輸送されます。消化された食物は小腸壁を通って体に同化されますが,小腸壁は栄養物質を選択的に吸収し,ほかの似たような物質は吸収しないようになっています。胃や結腸も,水,塩類の一部,アルコール,薬物などを吸収できます。ミネラル、アミノ酸、炭水化物などの水溶性物質は腸の静脈血管に送られ,肝臓へ輸送されます。脂肪の多くは,小腸壁で再び合成されてリンパ系に入ります。小腸・大腸の図は、「大腸の消化」で参照。

小腸管腔内消化

胃液と混合した粥状となった食物が少量づつ胃の幽門部を通って、小腸へ行きます。消化は、十二指腸を通って本格的な消化が開始される。小腸の消化では、膵臓から膵液が、肝臓からは胆嚢を経て胆汁が流れ込んでくる。胃で消化された食物は酸性状態となっているが、膵液がアルカリ性であり中和されて、酵素が作用する都合のよいpHとなる。

膵液による消化

膵液は、膵臓より分泌をされ、膵管を経て小腸に送りこまれる。膵液は、アルカリ性(Ph7.0-8.0)で、一日に700ml程度分泌され、種々の消化酵素を含んでいる。膵液に含まれる消化酵素の種類と種類は以下の通り。
分解酵素の種類 消化酵素名 
糖質分解酵素 膵液アミラーゼ(アミロプシン)
脂質分解酵素 膵液リパーゼ(ステアルブミン)
コレステロールエステラーゼ
タンパク質分解酵素 トリプシン、キモトリプシン
カルボキシペプチターゼ
核酸分解酵素 ヌクレアーゼ

胆汁による消化

胆汁は、肝臓で作られ胆嚢に送られる。これを肝臓胆汁といいますが、胆嚢で貯蔵されながら濃縮されます。これを胆嚢胆汁といいます。胆嚢胆汁は、必要に応じて、1日100mlから500mlが十二指腸に送り込まれます。胆汁の成分は、胆汁色素(ビリルビン)と胆汁塩酸(胆汁酸にタウリン、グリシンなどのアミノ酸が結合したもの、およびタウロコール酸、グルコール酸からなる。胆汁の主原料であるビリルビンは、役目が終わった赤血球である。胆汁は、消化酵素を含まないので厳密の意味での消化液ではないが、胆汁の役目は表面張力を下げる作用を持ち、脂肪を細かな粒子(これを乳化という)にして、酵素との接触面を広くし、脂質分解物質のうち、長鎖脂肪酸やモノアシルグリセロールは、胆汁酸塩と表面が水溶性の複合体を形成して脂質の吸収で共同的に作用をする。その後、胆汁酸は門脈から再吸収され、肝臓に戻り、再び胆汁として分泌をする。これを胆汁酸の腸肝循環という。

小腸の膜消化

上記で説明した消化は、消化管の中で行われるものであったが、ここから説明する膜消化は、消化管で行われた消化したものを吸収できる形にするためのものである。口から入った飲食物が消化をされ最終的に吸収される為には、小腸粘膜上皮細胞の細胞膜の一部である微絨毛へと移行をし、膜消化を受けなければならない。この微絨毛とは、小腸上皮粘膜細胞1個あたり約600本密生していおり、微絨毛表面は糖タンパク質と多糖類からなり管腔内消化を終えた栄養素は、この部分に存在する膜消化酵素により消化をされ小腸上皮細胞内に取り込まれる。生命の維持に必要な3大栄養素は、消化管内で最終的に細かな単位に分解され小腸から吸収される。糖質は、グルコース、フラクトースなどの単位に、タンパク質はアミノ酸に分解される。小さなペプチドは単一のアミノ酸とは別の吸収システムがあり体内に取り込まれる。また、脂質は、胆汁酸にによって乳化されモノアシルグリセロールと脂肪酸に分解されて、リン脂質、コレステロール、タンパク質を結合してキロミクロンを形成してリンパ管に移行する。

(膜消化に関わる酵素)
分解酵素の種類 消化酵素名 
糖質分解酵素
スクラーゼ、マルターゼ
ラクターゼ、イソマルターゼ
タンパク質分解酵素
アミノぺプチターゼ、カルボキシペプチターゼ、ジぺプチターゼ、プロリナーゼ、プロりターゼ
その他
アルカリホスファターゼ