09. 소화계 :: 기계적 소화와 화학적 소화 (입부터 소장까지)

 

전에 이어 소화계의 구성과 소화 프로세스를 정리해보도록 하겠습니다.

 

 

 

우선 소화과정은 '기계적 소화'와 '화학적 소화'로 구분이 됩니다.

 

1. 기계적 소화 : mechanical digestion

 

 

기계적 소화는 뼈나 근육의 움직임으로 음식물을 잘게 부수거나

움직임을 통해 소화액과 섞이게 하면서 음식물을 이동시키는 소화 작용입니다.

 

이는 씹는 운동(저작운동), 꿈틀 운동(연동 운동), 분절 운동으로 구분할 수 있습니다.

 

이때 꿈틀운동은 소화관이 연속 수축하여 음식물을 소화액과 섞어나 항문쪽으로 이동시키는 운동입니다.

 

 

 

식도, 소장, 대장에서는 꿈틀 운동(peristalsis)으로 음식물을 이동시키는 역할만 하고,

위에서는 음식물을 소화액과 섞고 이동시키는 작용을 합니다.

 

다음으로 분절운동(segmental movement)은 소화관이 일정 간격을 두고 수축과 이완을 반복하는 운동으로

음식물과 소화액을 섞는 작용을 하며 소장에서 일어납니다.

 

 

2. 화학적 소화 (chemical digestion)

 

 

 

화학적 소화는 소화 효소에 의해 크기가 큰 영양소가 작은 영양소로 분해되는 작용으로

한 가지 소화 효소는 한가지 영양소만 분해하며 분해된 영양소는 화학적으로 다른 물질이 됩니다.

아래는 단백질로 만들어진 효소의 종류엔 무엇이 있으며, 어떤 기능을 하는지 소개한 영상입니다.

 

 

 

다음으로 소화관과 소화액을 기준으로 소화 절차를 정리해보도록 하겠습니다.

 

왼쪽 자체 제작, 오른쪽 사진 출처 : pixabay

 

STEP 1 : 입

 

 

입의 경우 기계적 소화인 저작 운동과 더불어 '침(amylase)'에 의한 화학적 소화(녹말 -> 엿당)가 이루어집니다.

참고로 입에서 인두(pharynx)는 음식물의 잘못된 공간으로의 유입을 저지하는 역할을 합니다.

 

 

즉, 음식물이 입안에서 코안으로 넘어가지 못하게 '물렁입천장'과 '목젖'이 막아주고, 

후두덮개는 후두 입구를 막아줌으로써 음식물의 기도 유입을 저지하는 역할을 합니다.

 

 

STEP 2 : 식도 (esophagus)

 

 

식도에서는 앞서 설명한 꿈틀 운동을 통해 음식물이 위로 이동합니다.

 

 

STEP 3 : 위 (stomach)

 

출처 : pixabay

 

위에선 위액을 구성하는 '염산(hydrochloric acid)'과 단백질 분해효소(pepsin)'를 통해 음식물을 분해하며

이때 꿈틀 운동은 음식물을 이동시키는 것은 물론, 음식물과 위액이 섞이도록 합니다.

 

 

STEP 4 : 소장 (small intestine)

 

 

소장에서는 꿈틀운동으로 이동한 음식물이 분절운동으로 소화효소와 섞여 화학적 소화가 이루어집니다.

그중 영양소는 흡수가 되고, 노폐물은 대장으로 이동합니다.

 

'소화 효소에 의한 소화'는 융모의 창자샘을 통한 소화와 쓸개즙과 이자액에 의한 소화로 구분됩니다.

 

 

4-1. 융모의 창자샘을 통한 소화

 

창자샘(instestinal gland)에선 소화효소가 함유된 장액을 분비하며 당질, 지질, 단백질의 소화를 촉매합니다. 

 

 

 

즉, 각각의 소화효소를 통해 탄수화물은 단당류(포도당 등)로 만들고, 단백질은 아미노산으로 만듭니다.

 

 

4-2. 쓸개즙과 이자액에 의한 소화

 

쓸개즙(bile)은 간에서 분비되며, 쓸개에서 지방을 잘게 쪼개 소화와 흡수를 돕는 반면

이자액(pancrestic juice)은 이자에서 분비된 소화액이 소화를 돕습니다.

 

 

 

참고로, 이자액과 쓸개즙은 소장의 십이지장에서 음식물과 섞이고

췌장(이장)의 탄산수소나트륨은 산성음식물을 중화시키는 기능을 합니다.

 

이러한 소화 과정에서 또 다른 생체분자인 핵산(nucleic acid)은 질소, 인산, 당, 염기로 분해됩니다.

 

다음으로 영양소가 흡수되고 이동하는 '융모의 모세혈관' 루트와 '암죽관' 루트를 구분해 정리해보겠습니다.

 

 

수용성 route 1. 융모(villus)의 모세혈관

 

 

수용성 영양소(단당류, 아미노산, 수용성 비타민, 무기염류)를 흡수하는 루트로

'모세혈관 -> 간 -> 심장'  방향으로 흡수된 영양소가 이동됩니다.

 

출처 : pixabay

 

이때 간은 영양소를 통제하는 기관으로 해독작용, 일정 혈당량 유지, 혈액 응고 물질 생성 등의 기능을 합니다.

*수용성(water solubility) : 어떤 물질이 물에 잘 녹는 성질

 

지용성 route 2 : 암죽관 (lacteal)

 

 

암죽관에선 지용성 영양소(지용성 비타민, 지방 소화 생성물 등)를 흡수하며

'암죽관 -> 혈관 -> 심장'으로 루트로 이어지게 됩니다.

*지용성(lipid solubility) : 어떤 물질이 기름에 녹는 성질

 

 

# 참고로 소장에서는 '십이지장 -> 공장 -> 회장'을 거쳐 영양소가 흡수됩니다.

 

그렇게 소장을 통과한 물질은 배설계인 '대장(big intestine)'으로 이어지는데

대장에선 연동운동(꿈틀운동)으로 찌꺼기에서 수분을 흡수합니다.

흡수되지 않고 남은 물질은 대변이 되어 대장의 연동 운동에 의해 항문 밖으로 배출됩니다.

 

이때 운동이 과하면 변비이고, 안되면 설사가 유발됩니다.

대변은 주로 죽은 세균, 소화 안 된 섬유질, 떨어져 나온 창자 세포, 죽은 적혈구의 잔해로 이루어지게 됩니다.

 

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다음으로 몸 속 액체 노폐물을 밖으로 내보내는 계통인 '비뇨계(urinary system)'에 대해 정리해보겠습니다.

 

 

 

참고자료

 

소화와 소화계

 

 

영양소의 흡수와 이동