取した飲食物は、口から肛門にいたる全長８～１０ｍ（身長の５～６倍）ほどの筋肉からなる長い１本の消化管の中を通過しながら消化されて、栄養分が吸収されます。消化管の中には、１日に約８リットルもの大量もの消化液が分泌される。消化・吸収に要する時間、すなわち飲食物を摂取してから排泄されるまでの時間は２４時間から７２時間となっている。この通過時間は滞胃時間に依存をし、脂肪が多いと時間は長くなる。
消化器の構造
消化器は、食物を体内に摂取し、貯蔵と消化、消化された食物からの栄養素の吸収、不消化物の排泄、およびそれらを行うための運搬、といった働きを担う器官の集まりをいいます。消化器における主要な器官は、口腔、消毒、胃、小腸、大腸、直腸などからなる消化管とこれらの働きをコントロールする消化腺や付属腺、さらに歯や肝臓などの付属器も含まています。 消化器系には、口腔、咽頭、食道、胃、小腸（十二指腸、空腸、回腸）、大腸（盲腸、結腸）、直腸、肛門にいたる消化管からなります。消化液とは、消化を円滑に行う為に消化管からは、消化液を分泌しています。唾液（唾液腺）、胃液（胃腺）、膵液（膵臓）、胆汁（肝臓）、腸液（腸線）などがあります。
- 口から食道：食物を取り入れ、咀嚼運動によって小さく砕いて唾液と混ぜ、デンプンを分解します。よくかまないと消化が悪くなります。
- 胃：食物を一時貯蔵し、蠕動運動によって胃液と混ぜ、粥状に消化します。また、たんぱく質を分解します。なお、胃液は強酸性ですが、胃の粘膜は粘液によって保護されています。粘液が減ると胃炎や胃潰瘍ができやすくなります。
- 胃：食物を一時貯蔵し、蠕動運動によって胃液と混ぜ、粥状に消化します。また、たんぱく質を分解します。なお、胃液は強酸性ですが、胃の粘膜は粘液によって保護されています。粘液が減ると胃炎や胃潰瘍ができやすくなります。
- 膵臓：消化液のすい液をつくり分泌するほか血糖をコントロールするホルモンを分泌します。
- 肝臓：小腸で吸収された栄養素を、全身へ送り出したり、一時貯蔵したりします。また、胆汁をつくったり、さらに、人体にとって有害な物質の解毒作用も行います。
- 小腸・十二指腸：十二指腸は、肝臓からの胆汁、すい臓からのすい液などの消化液がここに分泌され、食物を消化し、食物中の雑菌の殺菌をします。小腸は、食物を消化し、栄養素を吸収します。
- 大腸：消化吸収できなかった食物の水分を吸収し、固形状の便を形成します。また、大腸に住む腸内細菌（腸内環境乳酸菌・ビフィズス菌など）は食物繊維を一部分解し、ビタミンＢ２、ビタミンＢ６、ビタミンＢ12、ビタミンＫを合成し、一部吸収されます。定期的に排便しないと便が硬くなり便秘の原因となります。
- 肛門：大腸の出口である直腸に一定量溜まった便の刺激により、便を排泄します。
二種類の消化「機械的消化」と「化学的消化」
機械的消化とは
口内における咀嚼、胃腸での蠕（ぜん）動運動などで、食物を砕いて消化液と混合、かくはんし、化学的消化を受けやすくします。この消化運動には交感神経と副交感神経によって支配されています。食物を細かく砕き、これに消化液を混ぜ、次第に下方の消化管に移動させることです。左の動画は、小腸の動きです。食道、胃を通ってきた食べ物が、小腸でさらに細かくなり、栄養分が吸収され、大腸に送られます。機械的消化の方法には、蠕動運動分節運動振り子運動の３つがあります。右の運動は、３つの動きがまじりあったものです。
化学的消化
消化作用の主役的機能で、消化液中、小腸粘膜にある消化酵素による加水分解作用のことをいいます。（加水分解作用とは、水と混ざりにくい物質が、酸やアルカリなどで分解され、水と混ざりやすく変化することをいいます。）消化酵素によって、食べ物のでんぷん、脂質、蛋白質が、小腸で吸収しやすい小さなものにそれぞれ分解されます。消化酵素として、アミラーゼ、ペプシン、マルターゼ、リパーゼ、トリプシノーゲン、サッカラーゼ、ラクターゼ、エレプシンなどがあります。
消化器官と消化酵素の一覧
| 消化液 | 栄養 | 消化酵素 | 消化前の物質 (基質) | 消化後の物質 (生成物) |
| 唾液 | 糖質 | αアミラーゼ | デンプン(多糖) | α-限界デキストリン(多糖) マルトリオース(三糖) ・ 麦芽糖(二糖) |
| 胃液 | たんぱく質 | ペプシン | たんぱく質 ポリペプチド |
トリペプチド |
| 脂質 | リパーゼ | トリグリセリド | グリセリン ・ 脂肪酸 | |
| 十二指腸液 | 糖質 | アミラーゼ | デンプン(多糖) | α-限界デキストリン(多糖) マルトリオース(三糖) ・ 麦芽糖(二糖) |
| たんぱく質 | カルボキシプロテアーゼA | たんぱく質 ポリペプチド |
C末端から酸性、中性アミノ酸を切断 (C末端がLys,Arg,Pro,Gly以外) |
|
| カルボキシプロテアーゼB | たんぱく質 ・ ポリペプチド |
C末端からLys、Argを切断 | ||
| キモトリプシン | たんぱく質 ポリペプチド |
オリゴペプチド | ||
| トリプシン | たんぱく質 ポリペプチド |
オリゴペプチド | ||
| エンテロキナーゼ | トリプシノーゲン | トリプシン | ||
| プロエラスターゼ | エラスチン | 脂肪族アミノ酸と繋がっている結合を切断 | ||
| 脂質 | リパーゼ | トリグリセリド | モノグリセリド ・ 脂肪酸 | |
| ホスホリパーゼA2 | リン脂質 | 脂肪酸 ・ リゾリン脂質 | ||
| コリパーゼ | 脂肪滴 | 脂肪滴にリパーゼを結合 | ||
| α-限界デキストリナーゼ | コレステロールエステル | コレステロール | ||
| その他 | リボヌクレアーゼ | RNA | ヌレオクチド | |
| デオキシリボヌクレアーゼ | DNA | ヌレオクチド | ||
| 腸液 | 糖質 | α-限界デキストリナーゼ | α-限界デキストリン(多糖) | ブドウ糖(単糖) |
| イソマルターゼ | イソマルトース(三糖) | ブドウ糖(単糖) | ||
| マルターゼ | マルトリオース(三糖) 麦芽糖(二糖) |
ブドウ糖(単糖) | ||
| スクラーゼ | ショ糖(二糖) | ブドウ糖(単糖) ・ 果糖(単糖) | ||
| ラクターゼ | 乳糖(二糖) | ブドウ糖(単糖) ・ ガラクトース(単糖) | ||
| たんぱく質 | ジペプチダーゼ | ジペプチド | アミノ酸２分子 | |
| アミノペプチダーゼ | ポリペプチド | N端からアミノ酸を切断 | ||
| エンテロキナーゼ | トリプシノーゲン | トリプシン | ||
| ヌクレアーゼ | 核酸 | 五炭糖 ・ 塩基 |
消化壁の構造
消化管壁は、３つの層からできている。消化管の内側から粘膜、筋層、漿膜（外膜）に分けられる。粘膜層は、消化液、粘液を分泌する腺が多く存在している。常にぬるぬるとして潤っており、食物が通過しやすく、固形物が消化管を傷をつけない構造となっている。消化管のいたる部分に消化液を分泌する分泌腺がみられるが、食道には消化液の分泌腺はみられない。 一方、消化壁の構造 筋層は、消化管の運動を受けもつ。筋肉の壁の内側には自律神経系が走り、消化液の分泌や消化運動をコントロールしている。胃の筋層は消化管の中でも一番発達をしている。
消化の仕組みと消化器における消化のメカニズム
消化の仕組み
食べものは、口から入り食道を通胃の中で強い酸性の胃液とよく混合されます。胃の中で食べものはドロドロに溶かされ、その後十二指腸に移動します。十二指腸では消化液と混ざります。その一つは胆汁で、胆汁は肝臓で作られた後、一時的に胆のうに蓄えられ、胃の動きが活発になるとその刺激が胆のうに伝わり、胆汁が一気に十二指腸へ流れ込みます。また、胆汁はアルカリ性なので、十二指腸で胃酸を中和する作用を持っています。胃の裏側にある膵臓からは消化酵素が分泌されます。消化酵素は食べものをブドウ糖やアミノ酸と言った栄養素に分解します。
消化器による消化
ヒトの体の消化管は、様々な臓器から成り立っており、その各臓器の働きは違っています。口から入れた食事を効率よく分解して吸収するために物理的な消化と化学的な消化を行います。これは、他の動植物のタンパク質などの高分子化合物がもつ生物の種特性をなくすことでもある。ヒトが異種のタンパク質などそのまま取り入れてもアレルギーを起こす。これを無くす為にも一度、消化管で細かな単位に分解しヒトの体の中へ取り入れられる形に変えてから吸収をしています。
