消化器系：パーツ、機能、病気 - 解剖学と生理学 - 2025

消化器系は、廃棄物質の放出を仲介に加えて、食品中の栄養素の収集、処理、消化吸収のプロセスに関与するすべての器官で構成されています。

消化器系を構成する主な構造は、口、唾液腺、食道、胃、膵臓、肝臓、胆嚢、小腸、大腸、肛門のコンポーネントです。

ユーザー別：アルカディアン（このファイルは、Illu dige tract.jpgから派生）、ウィキメディアコモンズ経由

これらの中空の器官は、チェーンの形で接続されており、食物の通過を仲介します。食物は、消化器系を通過する際にさまざまな変化を受けます。

一般に、消化管は、外側への2つの開口部に隣接し、物質の出入りを調節する括約筋によって形成された構造です。消化プロセスの初めに、摂取された食品は機械的、化学的および細菌の力と接触します。

処理の最初の段階の後、栄養物質は運河を通過し、消化液の酵素と混合されます。適切に処理することで、食品を吸収し、栄養素を循環系に運ぶことができます。排便の現象では、廃棄物が管理された方法で排除されます。

消化器系は、動物群とその栄養習慣によって大きく異なります。

給餌タイプ

動物界では、食物を入手して同化する方法は非常に多様です。水生無脊椎動物、原生動物、寄生虫など、特定の臓器の助けを借りずに体の表面から食物を吸収できる生物があります。このプロセスは、環境にある栄養素を捕獲することで構成されています。

体の表面を介した栄養分子の吸収は、細胞が固体（食作用）または液体（食作用）分子を取り込むエンドサイトーシスによって実行できます。このプロセスの間、細胞は粒子を取り囲み、小胞を形成します。

水環境で希釈された食物を捕獲し、ろ過によって餌をとることができる水生動物があります。彼らは一般的に植物プランクトンまたは動物プランクトンを消費します。これらの動物の系統には、とりわけ、海綿、腕足動物、ゾウムシまたはホヤが含まれます。

動物の複雑さが増すにつれて、食品の摂取と消化のための特殊な構造が出現します。

一部の人は流動食をとり、栄養素の吸収に重点を置いています。これらのグループの中には、ヘマトファージ（血液を食べる動物）、いくつかのワーム、節足動物、およびヤツメウナギ、メダカ、コウモリなどのいくつかの脊索動物があります。

消化器系の種類

生理学的に、消化器系は3つのカテゴリに分類できます。バッチリアクター。食品の次の「バッチ」が到着する前に、食品を捕獲し、廃棄物を取り除く空洞があります。このタイプのチューブには、材料の出入りを可能にする単一の開口部があります。

別のグループは、理想的な連続フロー撹拌槽型反応器で、次のように機能します。システムは供給を受け取り、前のケースとは逆に、連続的に行うことができます。食品は塊に変わり、処理後、空洞がすでにいっぱいになったときに除去されます。

最後に、フローボーラスリアクターがあります。「ボーラス」とは、消化管を通過するときに処理および消化される食品の個別の部分を指します。脊椎動物では、小腸はこのように機能します。

消化器系の種類は相互に排他的ではありません。臓器に複数の戦略を組み合わせた動物がいます。

消化器系の一部（臓器）

「消化」という用語は、消化酵素によって実行される細胞内消化、またはプロセスが栄養素の同化および吸収に特化した真の器官​​によって実行される細胞外消化を指すことができる。

消化管の最も優れた特徴の1つは、運動性と呼ばれる収縮能力です。

この動きの特性は、筋肉組織の存在が原因で発生します。これらの動きのおかげで、摂取された物質は、機械的に粉砕され、胃液と混合されている間、チューブ全体を移動できます。

機能的および構造的な観点から、消化管は4つの領域に分けることができます：食道の受容、貯蔵、消化、および吸収と栄養素の吸収の現象が発生する、頭部、前部、中部、後部の領域。

一般に、脊椎動物の消化に関与する臓器は次のとおりです。

頭側路

口

このエリアは個人の頭蓋骨にあり、食物を受け取る責任があります。それは、栄養物質が入る外部への開口部で構成されています。それは食物を捕らえることができる特定の部分で構成され、それを口、口腔、咽頭、歯、舌、唾液腺と呼びます。

食物が入る共通の経路があり、ガス交換も発生する場合、摂取された食物と空気を適切なチャネルに導くバルブとして機能する構造が必要です。

言語

舌は筋肉質でかさばる器官であり、以前に噛んだ食物を飲み込むプロセスに参加します。その中には、味覚システムに積極的に参加し、食品の風味の前に反応する一連の化学受容体-味蕾-があります。

唾液腺

唾液腺は、食物の通過を滑らかにするのを助ける物質である唾液の分泌に関与しています。唾液には、消費された物質の分別と処理に寄与する消化酵素も含まれています。

これらの酵素の中には、脂質の消化に関与する炭水化物とリパーゼの分解に関与するα-アミラーゼがあります。さらに、唾液は免疫グロブリンとリゾチームが豊富です。

前部：食道

前部管の主な機能は、食品の伝導、貯蔵、消化プロセスです。食道と胃の2つの構造で構成されています。

食道の機能は、頭領域から胃への食物（現在は食塊と呼ばれる）の伝導です。特定の動物ではそれは貯蔵機能を持っているかもしれません。

食道の長さは約25センチで、胃につながる括約筋があり、食物を通過させることができます。この収縮構造は、胃の内容物が食道に戻るのを防ぎます。

前部：胃

胃は、中管とともに、ほとんどの消化が行われる物理的な領域です。この器官では、ペプシノーゲンと塩酸の酵素分泌が起こり、酸性のpHによりペプシンの活性化を生成する環境を作り出します。

同様に、胃は食べ物を機械的に収縮させて混ぜ合わせることができます。動物の食生活に応じて、さまざまな種類の胃があります。食べ物が胃に到達すると、それはキム（以前はボーラスと呼ばれていました）に変わります。

人間では、胃は横隔膜の下の左側に向かって腹部にあります。噴門は4つの部分で構成されます。噴門は食道に結合する領域であり、上部と呼ばれる上部と眼底と呼ばれる中央領域です。幽門洞は下部で、最後に幽門があり、十二指腸と連絡しています。

細い中本能領域

中管は小腸で構成されており、小腸は十二指腸、空腸、回腸の3つの部分に分かれています。

最初の部分は比較的短い領域であり、体液と粘液を分泌するだけでなく、肝臓と膵臓の管から分泌物を受け取る役割があります。

肝細胞は胆汁酸塩を生成します。胆汁酸塩は、脂肪を乳化し、胃に由来する酸性を中和する役割を果たします。

膵臓は、適切な消化に不可欠なリパーゼやカルボヒドラーゼなどの酵素が豊富で、胆汁のように中和プロセスを助ける膵液を生成します。

空腸は消化と吸収の過程に参加し、体液も分泌します。最後のセクションである回腸は、主に栄養素の吸収に関与します。

腸は、原虫、菌類、バクテリアなどのさまざまな種類の生物との共生関係を好む領域であり、摂取された物質の処理と消化に寄与します。さらに、これらの生物の多くはビタミンの合成に重要な役割を果たしています。

腸上皮の構造は、栄養素を吸収する表面の増幅に寄与します。

後部の厚い本能

後部管は、廃棄物を保管して排除するプロセスを指示することに加えて、血液に戻るためのイオンと水の吸収に関与しています。大腸や大腸でできており、その名のとおり細いものよりも直径が大きい。

この地域はバクテリアの消化に重要な役割を果たしており、特に草食性の哺乳類の哺乳類には多数の微生物がいます。

構造の前半では、細菌の数が特に豊富です。結腸は改良フローボーラス反応器のように振る舞います。

直腸と肛門

結腸の最後の部分はより広く、直腸と呼ばれ、この領域は糞便のリザーバーとして機能します。プロセスは、弁として機能する肛門を介した排便の自発的な行為で終了します。

特徴

すべての生物は、複雑で高度に秩序だった構造を維持するためにエネルギーを必要とします。このエネルギーは、食品の化学結合から抽出される必要があります。

消化器系は、食物の消化と炭水化物、タンパク質、脂質などの栄養素の吸収の過程に直接関連する一連の臓器で構成されています。

消化器系の2つの主要な機能に言及することができます。身体が容易に吸収する物質への食品の変換と、身体の異なる組織に輸送されるこれらの栄養製品の摂取です。

これらの機能を果たすために、消化器系は神経インパルス、消化酵素の存在、とりわけ胆汁酸塩、ペプチド、アミンなどの物質の分泌を必要とします。

多くの動物の消化器系は、消化プロセスに寄与する微視的な生物が生息する地域です。

最後に、消化器系は、糞便の形成と排出を通じて、消化プロセスで吸収されなかった物質と食品の酸化で生成された老廃物を体から取り除く責任があります。

それはどのように機能しますか？（消化プロセス）

嚥下と胃への輸送

消化プロセスは、食物を受け取り、口の部分からそれを飲み込むことから始まり、唾液腺の分泌物のおかげで十分に潤滑されます。

食べ物は歯によって機械的に押しつぶされ、口での操作は舌によって支援されます。

化学的消化プロセス、特に炭水化物の分解は、唾液中の酵素の存在によって起こります。食物が飲み込まれると、これらの酵素は胃の酸性pHによって変性されるまで作用し続けることができます。

食物が飲み込まれた後、舌はそれを咽頭に押し込み、軟口蓋のおかげで鼻腔が閉じられます。食道に到達すると、蠕動運動により物質が胃に送られます。食道の初期領域に筋肉が存在するため、嚥下行為は自発的です。

消化の初期段階は、食物が貯蔵され、消化液と混合される胃で起こります。

胃の消化

物質は心臓の括約筋を通って胃に入り、そこでは蠕動運動が充填され、人間では約3分ごとに満たされます。

この「J」型の臓器には、1日あたり約2リットルの胃液を分泌する腺があります。分泌物は、粘液、ペプシノーゲン、塩酸​​であり、それぞれ杯細胞、主細胞、壁細胞によって産生されます。

ペプシノーゲンはチモーゲンです。つまり、酵素の前駆体であり、まだ触媒する準備ができていません。ペプシノーゲンは、環境が酸性の場合、タンパク質を小さなポリペプチドに加水分解できる酵素であるペプシンを生成します。

ペプシンに付随して、食品に含まれるタンパク質の分解に寄与できる一連の酵素があります。

継続的に分泌される少量の胃液がありますが、食物が存在すると（視覚的または嗅覚的刺激による）分泌が増加します。

腸管粘膜は、化学的および機械的破壊から粘膜を保護する粘液物質の分泌により、それが生成する酸によって消化されません。

私は小腸を通過します

腸は、食物の消化と栄養素の吸収のための特殊な構造です。それはそれらを所有する生物の長さの最大8倍を超えることができる管で構成されます。

それらには一連の絨毛があり、次に絨毛があり、分子の吸収表面の増加に寄与します。これらの予測は、単純なシリンダーの面積と比較して、吸収面積を約1000倍増加させます。

腸は多糖類に対して不浸透性であるため、炭水化物の吸収は主に単糖類として発生します（とりわけ、グルコース、フルクトース、ガラクトースと呼ばれます）。同様に、タンパク質はアミノ酸の形で吸収されますが、小さなペプチドの吸収も発生する可能性があります。

吸収は、ほとんどの場合、上皮細胞に固定されたアクティブなトランスポーターによって媒介されるプロセスであり、栄養素が血流に輸送される原因となります。対照的に、脂肪は胆汁酸塩によって乳化され、膵臓リパーゼによって消化されます。

トリグリセリドは、脂肪酸やモノグリセリドなどの小さな成分に分割され、塩と接触すると、単純な拡散によって吸収されるミセルになります。

胆汁および膵液

食べ物は幽門括約筋を通って小腸に入ります。この腸の最初の部分では、食物が膵臓の分泌物および胆汁と混ざります。これらの分泌物は重炭酸ナトリウムが多く、pHを1.5から7に上げることができます。

腸内酵素が働く最適なpHは中性またはわずかにアルカリ性であるため、pHの変更が必要です。

肝臓は、脂肪の消化に不可欠な胆管を通して胆汁を分泌します。胆汁の典型的な色は緑がかった黄色で、ヘモグロビンの分解の産物です。同様に、胆汁で生成された色素は便の色の原因です。

膵液には、トリプシンやキモトリプシンなど、特定の部位でタンパク質を切断することができるさまざまな酵素が豊富に含まれています。

それはまた持っています：カルボキシル末端からアミノ酸を取り除くことができるカルボキシペプチダーゼ; 脂質の加水分解に関与する膵リパーゼ; デンプンを加水分解する膵臓アミラーゼと、核酸を分解して構造成分であるヌクレオチドにするヌクレアーゼ。

大腸の通過

大腸では、消化の残りが発見され、水の再吸収が起こり、糞便の形で体から排出される固体または半固体の物質を形成します。

結腸は、消化過程に寄与する莫大な数の細菌の生息地です。実際、人間では糞の乾燥重量の3分の1以上がバクテリアに相当します。

消化管とその層

消化管では、粘膜、粘膜下組織、筋肉および漿液性の4つの層で構成されています。外層は漿液性と呼ばれ、腹部にある内臓を構成する組織と同じです。

漿液層は円形平滑筋の内層に重ねられ、次に結合線維組織の上皮層と粘膜がそれぞれ粘膜下層と粘膜を形成します。粘液層は食物と直接接触しています。

チューブの内部には、ケルクリング折りと呼ばれるかなりの数の円形の折り目があり、これにより表面積が増加し、腸を通過する食物の通過が遅れ、消化管で過ごす時間が増加します。

より詳細な解剖学的レベルでは、ひだの端にある絨毛が見つかり、そのうちの1つにはリーバーキューン陰窩と呼ばれる陥入があります。

絨毛には、血管、細動脈、毛細血管、細静脈、リンパ管があります。栄養素が腸を通過すると、それらはこのシステムに転送され、体内の他の組織に輸送されます。

各吸収性細胞の頂端表面には、いわゆる「ブラシ境界」を形成する微絨毛と呼ばれる構造があります。

一般的な病気

消化器系に関連する病理は、人間の集団で高い頻度を持っています。それらは、鼓腸などの深刻なリスクにつながらない不快感である可能性があり、調査によれば、健康な人口の最大30％に存在します。

同様に、胃食道逆流も非常に一般的で、人口の3分の1以上がこの症状を少なくとも月に1回報告しており、5〜7％が毎日それを示しています。

消化管に関連する残りの疾患は、セリアック病の0.1％から乳糖不耐症の10-80％まで、さまざまな有病率を持っています。

セリアック病

セリアック病は、消化器系と免疫系が関与する疾患です。それはグルテン（穀物に存在する小さなタンパク質）に対する不耐性にあり、症状はさまざまです。

乳糖不耐症

乳糖不耐症に関しては、乳汁中に存在する糖の処理に必要な酵素であるラクターゼを体が持たない病理です。

症状には、膨満、鼓腸、下痢などがあります。したがって、それに苦しんでいる人々は乳製品の消費を避けるべきです。

胃炎

胃炎は、感染症（一般的にはヘリコバクターピロリ）、アルコールの過剰摂取、特定の食品や薬物による胃粘膜の炎症からなるもう1つの一般的な病状です。

癌

消化器系を構成する臓器は、結腸癌、食道癌、胃癌、膵臓癌、肝臓癌など、さまざまな種類の癌を発症しやすい傾向があります。原因は、感染症や遺伝的素因から不適切なライフスタイルまでさまざまです。

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