Visiem dzīvajiem organismiem ir vajadzīgas barības vielas, lai izdzīvotu. Kaut arī augi var iegūt barības vielas procesos, kas notiek caur saknēm, dzīvniekiem barības vielas tiek patērētas ar fizikāliem un ķīmiskiem līdzekļiem. Patērētā pārtika sastāv no olbaltumvielām, taukiem un kompleksiem ogļhidrātiem, kas jāpārveido vienkāršās molekulās, izmantojot daudzpakāpju gremošanas un adsorbcijas procesu. Gremošanas laikā pārtikas daļiņas tiek sadalītas mazākās sastāvdaļās, kuras ķermenis vēlāk absorbē. Šis sadalījums notiek, izmantojot fiziskus līdzekļus, piemēram, košļājamo, un ķīmiskus līdzekļus, piemēram, fermentu katalizētas reakcijas [3]..
Cilvēka gremošanas sistēma ir atbildīga par pārtikas uzņemšanu, gremošanu, sagremoto pārtikas molekulu absorbciju, kā arī par nesagremoto elimināciju. Pati gremošanas sistēma sastāv no garas caurules, kas pazīstama kā kuņģa-zarnu trakts, un vairākiem papildu orgāniem, piemēram, zobiem, siekalu dziedzeriem, aknām, žultspūslim un aizkuņģa dziedzerim, kas visi ir iesaistīti uzņemto pārtikas daļiņu sadalīšanā [1]. Gremošanas trakts nodrošina ceļu, pa kuru pārtika pārvietojas pa ķermeni. Gremošana sākas mutē, jo siekalās esošie fermenti sāk sadalīt pārtikas daļiņas. Šī procesa laikā pārtika tiek sadalīta mazākos gabaliņos, padarot adsorbciju iespējamu.
Bolus definē kā bumbiņai līdzīgu pārtikas un siekalu maisījumu, kas mutē veidojas košļājamā procesa laikā. Tam parasti ir līdzīga krāsa kā ēdienam, ko ēd ar sārmainu pH, pateicoties siekalām, ar kurām tas tiek sajaukts. Košļājamā palīdz sadalīt ēdienu daļiņās, kuras var viegli norīt. Siekalas pievieno gremošanas fermentus, ūdeni un gļotas, kas palīdz ķīmiski sadalīt pārtikas daļiņas, vienlaikus hidratējot un eļļojot tās pēc garšas un atvieglojot rīšanas procesu [2]. Pati terminoloģijas bolus attiecas uz pārtikas un ar to saistīto maisījumu maisījumiem, līdz tie nonāk kuņģī. Kad bolus nonāk kuņģī un sajaucas ar kuņģa sulām, tas turpina samazināties un kļūst pazīstams kā chyme [3].
Chyme tiek definēta kā pusšķidra viela, kas veidojas kuņģī. Tas ir izgatavots no daļēji sagremota pārtikas, ūdens, sālsskābes un dažādiem gremošanas fermentiem. Sākotnēji tas ir skābs pH, bet satur arī siekalu un kuņģa enzīmus un īsās partijās no kuņģa nonāk tievās zarnās [5]..
Chyme sastāv no pārtikas daļiņām, ūdens, siekalu enzīmiem, kuņģa fermentiem un daļēji sagremotiem ogļhidrātiem un olbaltumvielām. Tas satur arī šūnas no mutes un barības vada, kuras, iespējams, ir noņemtas košļājamā un rīšanas procesa laikā. Kopējais laiks, kurā chimme paliks kuņģī, kā arī tauku, ogļhidrātu utt. Relatīvais daudzums mainīsies atkarībā no ēdiena veida. Piemēram, norijot pārtikas produktu, kas bija bagāts ar taukiem un olbaltumvielām, tiks ražots chyme, kas ir taukains un putojošs, savukārt, uzņemot ar ogļhidrātiem bagātu pārtiku, kas nebija pareizi sakošļāts, chyme saturēs neapstrādātas pārtikas gabalus, kas paliek kuņģī ilgāku laiku. Turklāt chyme sastāvu var ietekmēt arī citi apstākļi, piemēram, hormonālā nelīdzsvarotība, alkohola un tabakas patēriņš un hronisks stress [4]. Ir arī svarīgi, lai chyme netiktu sajaukts chyle kas veidojas, kad taukus sāk sagremot tievās zarnās.
Košļāšanas laikā sākas ķīmiskais gremošanas process. Pārtiku sajauc ar siekalām, kuras ražo siekalu dziedzeri. Šīs siekalas samitrina un buferizē ēdamās pārtikas pH. Siekalas satur arī virkni enzīmu, piemēram, lizocīmus, amilāzes un lipāzes [6]. Lizocīmiem ir antibakteriāla funkcija, bet amilāzes veicina cietes pārvēršanu maltozes disaharīdos. No otras puses, lipāzes palīdz tauku sadalīšanā. Kopā šī košļājamā un samitrinošā darbība, ko veic zobi un siekalu enzīmi, pārvērš ēdienu masā, ko sauc par bolusu, kuru ir vieglāk norīt. Mēle palīdz bolusa kustībai no mutes uz rīkli.
Bolus caur norīšanu un sadalīšanu mutē iziet caur barības vadu. Notiek barības vada muskuļu peristaltika, kas palīdz virzīt ēdienu vēdera virzienā [3]. Kad pārtikas daļiņas nonāk kuņģī, sirds sfinkteris aizveras un sadalītās pārtikas daļiņas paliks kuņģī apmēram 3 - 4 stundas [2]. Liela daļa olbaltumvielu sagremošanas bolus iekšienē notiek kuņģī. Pepsīna ferments kopā ar skābo vidi kuņģī rada turpmāku olbaltumvielu sadalīšanos. Kuņģa muskuļu saraušanās un relaksācija noved pie kuļšanas, kas vēl vairāk veicina ķīmisku gremošanu kuņģī. Daļēji sagremoto bolusu kopā ar kuņģa sulām tagad sauc par chyme. Pēc tam šī himija nonāk tievā zarnā, bet tikai neliels daudzums to var iziet cauri katru reizi. Šeit olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu sagremošana ir pabeigta un notiek barības vielu uzsūkšanās [3].
Parasti bolusu norij un barības vadā nokļūst kuņģī gremošanas nolūkos. Tiklīdz bolus nonāk kuņģī, tas sajaucas ar kuņģa sulām un kļūst par chyme. Pēc tam chyme pārvietojas pa zarnām un virzās tālākai gremošanai un absorbcijai. Neuzņemtas porcijas galu galā izdalās kā izkārnījumi.
Gremošana sākas mutē, jo siekalās esošie fermenti sāk sadalīt pārtikas daļiņas. Košļājot ēdienu, tas kļūst eļļots ar siekalām, padarot to siltāku un vieglāk norīt un sagremot. Zobi veido svarīgu gremošanas trakta daļu, jo tie strādā kopā ar muti, lai sadalītu ēdienu un katru kodumu pārvērstu bolusā. Pēc bolusa norīšanas tas nonāk barības vadā, kur tas virzās uz kuņģi [6]. Kuņģa skābā vide kopā ar kuņģa fermentiem pārveido bolusu par chyme. Šis chyme veido sašķidrinātu masu, kas no kuņģa nonāk tievā zarnā.
Tievā zarna ir galvenā olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu gremošanas un absorbcijas vieta. Fermenti un izdalījumi no aizkuņģa dziedzera, aknām un žultspūšļa apvieno barības vielu sadalīšanu, lai tās varētu absorbēt asinsritē. Tievā zarna veido ļoti salocītu virsmu ar maziem pirkstiņiem līdzīgiem izvirzījumiem, kas pazīstami kā villi. Villi virsmā ir mikroskopiski izvirzījumi, kas pazīstami kā mikrovilli, kas vēl vairāk palielina barības vielu absorbcijas virsmas laukumu.
Barības vielas caur zarnu membrānām nonāk asinsrites sistēmā, kas tās transportē ķermeņa audos. Pēc tam barības vielas tiek absorbētas šūnās, kur tās tiek izmantotas augšanai, atjaunošanai un enerģijas atbrīvošanai vai uzkrāšanai. Chyme papildus sajauc ar aizkuņģa dziedzera sulām. Šīs sulas vēl vairāk neitralizē chyme skābumu no kuņģa.
Jebkurš nesagremots cimds pārvietojas no tievās zarnas uz resno zarnu resnās zarnas. Šeit ekstrahē vairāk ūdens un minerālsāļu, liekot atlikušajam nesagremotajam materiālam kļūt koncentrētākam pirms izdalīšanās ar izkārnījumiem.
Kad ēdiens pirmo reizi tiek ieņemts mutē, tas ir lielu gabalu veidā, kas sākotnēji varētu būt sakosti vai sadalīti. Šiem gabaliem ir ļoti maza virsmas platība, kas nozīmē, ka arī pieejamais fermentu darbības laukums ir mazs. Boluss veidojas vienkāršu mehānisku un ķīmisku procesu rezultātā mutē. Pārtikas gabalu mastikācija ar zobu nokošanu, kam seko mēles un vaigu muskuļi, veidojot barību, pārtika tiek sadalīta, lai veicinātu turpmākos gremošanas procesus..
Viena no chyme galvenajām funkcijām ir palielināt pārtikas virsmas laukumu. Palielinātais virsmas laukums palīdzēs gremošanas fermentu veiktajiem procesiem. Šie fermenti tagad var sasniegt un iedarboties uz virkni jaunu pārtikas daļiņu virsmu, tādējādi palielinot gremošanas ātrumu. Turklāt chyme arī stimulē gremošanas dziedzerus atbrīvot vairāk enzīmu, kas savukārt veicina turpmāku gremošanu [4].
Bolus | Chyme |
Ēdiens tiek pārveidots bolos mutē | Boluss kuņģī tiek pārveidots par chyme |
Sārmaināks, pateicoties siekalu enzīmu iedarbībai mutē | Skābāks, pateicoties sālsskābes iedarbībai kuņģī |
Zobi un siekalas pārvērš ēdienu bolosā | Fermenti bolusu pārvērš chimā |
Boluss iekļūst kuņģī pēc mehāniskas un ķīmiskas sabrukšanas mutē | Chyme nonāk ķīmiskajā zarnā pēc ķīmiskās sagremošanas kuņģī |