|
Ruoansulatuskanavan sisimmäinen hoitaa hommansa uskollisesti ja pysyy yleensä yllättävän terveenäkin. Sukelletaan katsomaan, mitä ruoalle tapahtuu.
Julkaistu Teide-lehdessä 5/2009
Ruoansulatuskanava ei ole kaikkein hohdokkaimpia paikkoja ihmisessä. Havaitsemme sen toiminnan vain haisevista jätöksistä ja kaasupäästöistä. Kaiken lisäksi suolisto muistuttaa ikävästi olemassaolostaan, kun mahan seudussa kurahtelee, nipistelee tai turvottelee.
Suolistoa ei kuitenkaan pidä vähätellä, sillä se on toimittanut meihin käytännöllisesti katsoen kaiken, mitä meistä löytyy. Kun kasvoimme kohdussa, rakennusaineina olivat äidin ohutsuolen kautta vereen tulleet raaka-aineet. Syntymän jälkeen oma ohutsuoli keräsi rakennustarpeet. Aikuisena elimistömme tarvitsee samoja aineksia monenlaisiin remontteihin ja uudistumisiin.
Rakennusmateriaalien lisäksi tarvitsemme loputtomasti polttoainetta, jota ohutsuoli meille välittää. Sillä energialla biljoonat solumme käyvät ja lihaksemme työskentelevät.
Ohutsuoli on ylistyslaulun arvoinen.
Tarvitaan tenniskenttä
Ruoansulatus siirtää keskivertosuomalaisen sisään päivässä yli 200 grammaa hiilihydraatteja, 60-90 grammaa proteiineja ja saman verran rasvaa sekä toistakymmentä grammaa kivennäisaineita. Niiden ohella saamme viitisentoista vitamiinia ja hivenainetta, joiden yhteenlaskettu määrä on vain viidesosa grammaa mutta jotka yhtä kaikki ovat meille välttämättömiä.
Ruoansulatuksen pilkkomat ravintoaineet siirtyvät elimistön sisälle ja verenkiertoon ohutsuolen sisäpinnan solukerroksen läpi. Sen laajuus antaa tehoa systeemiin. Jos sisäpintaa verhoavan solukerroksen eli epiteelin kaikki mutkat suoristettaisiin, saataisiin tenniskentän kokoinen kalvo.
Miten tuollainen 200-300 neliömetrin kalvo on voinut laskostua viitisen metriä pitkän suolen sisälle? Se on mahdollista, koska epiteelin solut ovat hyvin pieniä. Ne muistuttavat muodoltaan oluttölkkejä mutta ovat tuskin sadasosamillimetrin korkuisia. Kun tätä ohuen ohutta kalvoa riittävästi poimutetaan, se sopii hyvin ohutsuoleen, ja onteloon jää vielä tilaa ruokasulallekin.
Ohutsuolen sisäseinän silmin nähtävät poikittaispoimut laajentavat imeytymispinta-alan kolminkertaiseksi. Poimuista törröttää tavaton määrä mikroskooppisen pieniä sormimaisia ulokkeita, nukkalisäkkeitä, joita on noin kolmekymmentä yhdellä neliömillimetrillä. Nukkalisäkkeet lisäävät pinta-alan kymmenkertaiseksi.
Jokaista nukkalisäkettä verhoaa pikkuruisten oluttölkin muotoisten solujen matto. Niiden yläpinta eli suolen ontelon puoleinen solukalvo on täynnä tiheää nukkaa, toistatuhatta pikku uloketta. Yritäpä asettaa oluttölkin kanteen tuhat uloketta - ja tölkin yläpinta on sentään 15 000 kertaa suurempi kuin epiteelisolun. Nämä vain elektronimikroskoopilla näkyvät ulokkeet lisäävät imeytymispinta-alan 20-30-kertaiseksi.
Nielusta alkaa automaatio
Ohutsuoli on syvällä ihmisen sisällä. Siellä herkät epiteelisolut ovat turvassa ulkomaailman vaaroilta. Sopiva etäisyys suusta ohutsuoleen on tarpeen myös, jotta ravinto ehtii matkalla muokkautua sopivaan muotoon.
Suussa hampaat hienontavat ruokaa ja siihen sekoittuu sylkeä. Kun pureskelu riittää, kieli työntää liukastunutta ruokaa nieluun päin. Tähän asti kaikki on vielä omassa hallinnassamme. Kun ruoka koskettaa suun ja nielun välissä olevia kitakaaria ja kitapurjetta, käynnistyy refleksinä nielemisen automaattinen osa. Siitä eteenpäin syömämme ruoka kulkee ruoansulatuskanavan pimennoissa erilaisten automaattien ohjaamana.
Nielussa on jouduttu ratkaisemaan vaikeita logistisia ongelmia, koska sieltä on yhteys myös nenään ja keuhkoihin. Asiaa mutkistaa se, että ruoan pitää kulkea suoraan henkitorveen johtavan kurkunpään yli. Kaikki onnistuu, kun nielurefleksi säätelee taitavasti nielun ympärillä olevia lihaksia. Niellessä kitalaen takaosan lakipurje tukkii yhteyden nenään ja kurkunpään kansi sulkee tiiviisti yhteyden henkitorveen. Samalla nielun seinämien lihakset työntävät suupalan ruokatorveen.
Ruokatorven seinämissä olevat lihakset supistuvat aaltomaisesti ja kuljettavat niellyn suupalan mahalaukkuun. Ruokatorven alaosassa on sulkijalihas, joka aukeaa vain ruoan kulkiessa läpi. Muutoin se on kiinni ja pitää happaman mahansisällön poissa ruokatorvesta.
Mahalaukku on runsaan litran vetoinen säkki, jonka tehtävänä on sekoittaa syöty ruoka ja annostella sitä suoleen. Mahalaukun sisäpuolta verhoaa poimuileva limakalvo, jonka solut tuottavat hapanta mahanestettä 2-3 litraa vuorokaudessa. Sen happamuus tuhoaa bakteereita, ja lisäksi nesteessä on limaa sekä pepsiiniä, entsyymiä, joka pilkkoo proteiineja.
Mahan seinämän lihakset saavat aikaan toistuvia supisteluaaltoja, jotka kerrallaan pusertavat 5-10 grammaa ruokavelliä mahanportista suoleen. Neljässä tunnissa normaalin kokoinen ateria siirtyy sinne kokonaan.
Molekyylipurkamo käynnistyy
Mahalaukusta pursuava ravintovelli ei alkuunkaan vielä kelpaa imeytymään elimistöön. Vettä lukuun ottamatta juuri mikään ruoan aineosa ei sovellu elimistöllemme sellaisenaan.
Ruokamme koostuu kasvien ja eläinten aineenvaihdunnan valmistamista rakenteista: kasvien tärkkelyksestä, sokereista ja öljyistä sekä eläinten lihasten ja maidon proteiineista ja ihonalaisesta rasvasta eli läskistä.
Ruoansulatus tarkoittaa, että nämä kasvien ja eläinten vaivalla rakentamat isot molekyylit puretaan alkutekijöihinsä, ennen kuin ne voivat siirtyä ihmisen elimistöön. Käyttämämme ruoansulatus-sana kuvaa tapahtumaa huonosti. Ei ruoassa mikään sula, vaan aineosat pilkkoutuvat tai purkautuvat pienemmiksi osiksi.
Ajattele yhdenlaisista legopalikoista rakennettua satojen palikoiden ketjua, jossa siellä täällä on haarautumia. Tämä on tärkkelys, viljan ja perunan pääasiallinen hiilihydraatti. Tärkkelyksen palikka on glukoosi eli rypälesokeri. Ohutsuolessa palikat pitää irrottaa toisistaan. Homman tekevät ruoansulatusentsyymit. Tärkein on amylaasi, jota liittyy mukaan jo syljen mukana, mutta suurin osa tulee haimanesteestä, jota haima erittää suoleen.
Ruoassa on muitakin hiilihydraatteja, etenkin sokereita. Ne ovat yleensä kahden erilaisen legopalikan pareja, jotka pitää irrottaa toisistaan. Tavallisen sokerin palikat glukoosi ja fruktoosi tarvitsevat oman entsyymin. Maitosokerin galaktoosi ja glukoosi -parin purkaa toinen entsyymi. Monilla tämä laktaasi-entsyymi häviää aikuisuuden lähestyessä, jolloin maitosokeri ei pilkkoudu eikä imeydy. Se kulkeutuu ohutsuolen läpi ja paksusuoleen päästessään aiheuttaa ilmavaivoja ja ripulia.
Proteiinit ovat paljon monimutkaisempi tapaus, sillä ne rakentuvat kahdestakymmenestä erilaisesta legopalikasta, joita kutsutaan aminohapoiksi. Kun niistä muodostuu muutaman sadan palikan molekyylejä, eri mahdollisuuksia on lukemattomia. Niinpä saamme ruoan mukana tuhansia erilaisia proteiineja.
Haimanesteessä suoleen tulee entsyymejä, jotka pilkkovat proteiineja muutaman aminohapon pituisiksi ketjuiksi. Suolen sisäkerroksen eli epiteelin solujen pinnalla sijaitsevat entsyymit jatkavat purkua, mutta joukkoon jää vielä parin kolmen aminohapon pätkiä. Täysin alkutekijöihinsä eli aminohapoiksi proteiinit saadaan vasta solun sisällä.
Öljy pitää sekoittaa veteen
Entä ruoan rasva? Kaada lasin pohjalle ruokaöljyä, laske vettä päälle ja sekoita lusikalla. Hetkeksi muodostuu öljypisaroita, mutta sitten öljy on taas erillään veden pinnalla. Miten suolensisällön vedessä olevat rasvaentsyymit pääsevät rasvan kimppuun sitä hajottamaan?
Tähän tarvitaan sappea, siinä olevia sappihappoja ja muita emulgaattoreita. Niiden vaikutuksesta rasva pisaroituu pienen pieniksi pallosiksi, joiden läpimitta on tuhannesosa millimetriä. Nyt haiman tuottamat ruoansulatusentsyymit, joista tärkein on lipaasi, pääsevät niin lähelle rasvoja, että pystyvät pilkkomaan niitä.
Yleisimpien ravinnon rasvojen selkärankana on glyseroli, kolmen hiilen yksinkertainen molekyyli. Sen jokaiseen hiileen on kytkeytynyt rasvahappo, joita on erikokoisia muutaman hiilen ketjuista yli kaksikymmenhiilisiin. Neljä erilaista entsyymiä pilkkoo pakettia alkutekijöihinsä, rasvahapoiksi ja glyseroliksi.
Näin ruoan monia aineosia on purettu ja purettu. Päältäpäin suolen sisältö näyttää samalta velliltä, mutta sen rakenne on tyystin muuttunut. Tämä velli on siis vielä elimistömme ulkopuolella, ohutsuolen ontelossa, joka on osa suusta peräaukkoon ulottuvaa putkea. Nyt meille tarpeelliset aineet ovat valmiita siirtymään sisäämme.
Sitten tarvitaan sisäänheittäjiä
Ohutsuolen seinämän lihakset supistuvat rytmisesti kymmenkunta kertaa minuutissa, mikä sekoittaa ruokasulaa tehokkaasti. Jatkuvan vatkaamisen ansiosta ruoansulatusentsyymit pääsevät nopeasti käsiksi kaikkiin ruoan aineosiin. Suolinukan pikku-ulokkeetkin liikkuvat, ja näin uusia molekyylejä pääsee kosketuksiin epiteelisolujen pintakalvon kanssa. Osiin pilkotut ravintoaineet siirtyvät solun sisään ja sieltä edelleen vereen.
"Siirtyvät" on kylläkin aivan liian laimea sana kuvaamaan niitä monimutkaisia tapahtumia, joita tarvitaan ravinnon imeytymiseen.
Kun ravintoaineet ovat kosketuksissa epiteelisolun pintaan, vastassa on hyvin ohut seinä. Se on solun pintaa verhoava kalvo, joka koostuu erikoistuneista rasvamolekyyleistä. Se ei ole mikään reikäinen seula, josta ravintomolekyylit ajautuisivat läpi, vaan ne pitää ohjata tai kuljettaa soluun.
Liikenteestä valtaosa on aminohappoja, yksinkertaisia sokereita ja rasvahappoja. Isolla ja liikunnallisella henkilöllä, joka tarvitsee paljon energiaa, ohutsuolen epiteelisolut kuljettavat näitä sisään puoli kiloa päivässä. Mutta elimistö tarvitsee paljon muutakin. Epiteelisolujen täytyy kyetä siirtämään sisälle kirjava joukko mineraaleja, vitamiineja ja hivenaineita.
Epiteelisolujen solukalvossa on proteiineista muodostuneita monenlaisia kanavia, joita pitkin osa ravinnosta pääsee sisälle. Kutakin ravintoaineista pilkottua erilaista palikkaa varten on oma kanavansa.
Usein tarvitaan erityinen kuljettaja. Se on kuin ovella oleva järjestysmies, sisäänheittäjä, joka kuljettaa tavaran sisälle. Kuljettajat ovat solukalvon proteiineja, jotka tarttuvat palikoihin ja liikkuvat kalvon läpi soluun.
Ravintoaineiden imeytyessä liikkuvat molekyylit. Niinpä kaikki tapahtuu erittäin pienessä mittakaavassa. Epiteelisolu on näkymättömän pieni, ja solukalvo rasvamolekyyleineen on vain pienen pieni siivu sitä. Jos epiteelisolu suurennettaisiin tämän I-kirjaimen levyiseksi, samassa suhteessa paisunut kirjain olisi 25 metrin levyinen ja Stadionin tornia korkeampi.
Ohutsuolessa vähän sairauksia
Ruoansulatuskanavamme kaikkein pyhimmän ansioihin on vielä lisättävä hämmästyttävä terveys.
Vaikka vatsavaivat ovat kovin yleisiä ja alueelle osuu kymmeniä sairauksia, lähes kaikki menevät muiden elinten kuin ohutsuolen piikkiin. Närästys, mahahaava, sappikivet, ummetus, syöpäkasvaimet ja peräpukamat ovat ruokatorven, mahalaukun, paksusuolen tai peräaukon riesoja.
Ohutsuolen sairauksia on vähän. Voisiko selityksenä olla se, että suolen epiteelisolut ovat aktiivisimmin uusiutuvia kudoksiamme? Viikon vanha solu on jo ikäloppu ja hilseilee suoleen. Jokapäiväisen imeytymistehtävän ohella solut pystyvät jakautumaan vilkkaasti, ja poistuneiden sijalle tulee uusia, virkeitä soluja. Ne rakentuvat suolen itsensä toimittamilla rakennusaineilla ja energialla.
Pertti Mustajoki on professori, sisätautien erikoislääkäri ja lihavuustutkija.
- ihmisen ohutsuoli on 3-5 m pitkä, enintään 5 cm paksu
- sisäpinnassa miljoonia nukkalisäkkeitä
- pyydystää ja pilkkoo ravintoaineet
- imeytymispinta tenniskentän laajuinen
- pinta uusiutuu noin viikossa
Ohutsuolen kummajainen
B12-vitamiinia tarvitaan vähiten kaikista vitamiineista: 2 mikrogrammaa eli 0,000002 grammaa päivässä. Yksi gramman tuhannesosa riittäisi ihmiselle yli vuodeksi. Monia vitamiineja saamme kasviksista mutta B12-vitamiinia vain eläinperäisistä ruoista. (Kasvinsyöjäeläimet saavat sitä suolistobakteereiltaan.)
B12 on iso rengasrakenteinen molekyyli, suurempi kuin mikään muu ohutsuolesta imeytyvä yhdiste. Sen saaminen elimistöön vaatii erityisjärjestelyjä.
Mahalaukun sisäpinnan solut tuottavat B12-vitamiinia varten erityistä proteiinia, jota kutsutaan sisäiseksi tekijäksi. Kun ruoassa olevat B12:n hituset saapuvat mahalaukkuun, ne kiinnittyvät sisäiseen tekijään. Muodostunut paketti kulkee melkein koko ohutsuolen läpi. Vasta sen loppuosan epiteelisolujen pinnassa on vastaanottimia, jotka nappaavat paketin ja siirtävät vitamiinin sisään.
|
