การย่อยคาร์โบไฮเดรต

เมตาบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรตและความผิดปกติของเมตาบอลิซึม        


       คาร์โบไฮเดรตในอาหารอยู่ในรูป แป้งและน้ำตาลซึ่งร่างกายไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ จะต้องผ่านการย่อยให้มีขนาดโมเลกุลเล็กลงเป็นโมโนแซกคาไรด์เสียก่อนจึงสามารถดูดซึมไปเลี้ยงส่วนต่างๆของร่างกายทางกระแสโลหิต  เมื่อซึมผ่านเซลล์  เซลล์สามารถนำคาร์โบไฮเดรตมาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้  เรียกว่า  เมตาบอลิซึม (metabolism)  ซึ่งประกอบด้วย  2  กระบวนการคือ  กระบวนการสลายคาร์โบไฮเดรต  ซึ่งจะเปลี่ยนสารอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตไปเป็นพลังงานให้แก่เซลล์ในร่างกาย  และกระบวนการสร้างคาร์โบไฮเดรตซึ่งจะเปลี่ยนพลังงานที่เหลือใช้ไปเป็นคาร์โบไฮเดรตเพื่อเก็บสะสมไว้เป็นพลังงานสำรอง
     

การย่อย  การดูดซึมและการขนส่งคาร์โบไฮเดรต 
  

      การย่อย  การย่อยอาหาร  หมายถึง  กระบวนการที่ทำให้อาหารเปลี่ยนแปลงจากสารที่มีโมเลกุลใหญ่เป็นสารที่มีโมเลกุลเล็ก  สามารถดูดซึมผ่านผนังลำไส้เล็กเข้าสู่กระแสโลหิตและระบบน้ำเหลืองเพื่อไปเลี้ยงส่วนต่างๆของร่างกายได้  ในการย่อยอาหารนั้นจะมีทั้งกระบวนการทางกลและทางเคมี  กระบวนการทางกลได้แก่  การเคี้ยวอาหารของปาก  การบีบตัวของกระเพาะอาหารและลำไส้  ซึ่งมีผลทำให้อาหารแตกตัว  มีขนาดเล็กลง  ส่วนกระบวนการทางเคมีนั้นเกี่ยวข้องกับการทำงานของเอนไซม์ต่างๆ  เช่น การเปลี่ยนแปลงของแป้งบางส่วนโดยเอนไซม์แอลฟาอะไมเลสในน้ำลายให้มีขนาดโมเลกุลเล็กลง  หรือการย่อยโปรตีนให้กลายเป็นเพปไทด์โดยเอนไซม์เพปซินในกระเพาะอาหาร


                  กระบวนการย่อยอาหารพวกคาร์โบไฮเดรต  เริ่มตั้งแต่อาหารเข้าสู่ปาก  ฟันจะทำหน้าที่เคี้ยวบดอาหารให้มีขนาดเล็กลง  และในน้ำลายมีเอนไซม์ที่มีชื่อว่า ไทยาลิน (ptyalin) หรือ ซาลิวารี  อะไมเลส  (salivary amylase)  หรือ แอลฟาอะไมเลส (a- amylase)    สามารถย่อยแป้งให้มีขนาดเล็กลงเป็นเดกซตริน (dextrin)  แต่การย่อยอาหารในปากเกิดขึ้นเพียงเล็กน้อย   เพราะอาหารอยู่ในปากช่วงระยะเวลาสั้นๆเท่านั้น   จากนั้นอาหารจะถูกกลืนผ่านหลอดอาหารไปยังกระเพาะอาหาร แต่ที่กระเพาะอาหารนี้ไม่มีเอนไซม์ที่ย่อยคาร์โบไฮเดรต  ดังนั้นการย่อยอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตจึงหยุดไปชั่วคราว จะเริ่มย่อยอีกครั้ง  เมื่ออาหารผ่านเข้าไปในลำไส้เล็กซึ่งมีสภาพเป็นด่าง  โดยน้ำย่อยจากตับอ่อนและจากผนังลำไส้เล็ก                                        

                   1) น้ำย่อยจากตับอ่อน  เมื่ออาหารผ่านมาถึงลำไส้เล็ก   ที่เยื่อเมือกบริเวณลำไส้เล็กส่วนต้น (duodenum)  และ ลำไส้เล็กส่วนกลาง (jejunum) จะหลั่งฮอร์โมนออกมา  2 ชนิด คือ ซีครีติน (secretin)  จะไปกระตุ้นให้ตับอ่อนหลั่งน้ำย่อยซึ่งมีเกลือคาร์บอเนต  และ แพนครีโอไซติน (pancreozymin) จะไปกระตุ้นให้ตับอ่อนสร้างเอนไซม์เบตาอะไมเลสซึ่งทำหน้าที่ย่อยแป้งเป็นน้ำตาลมอลโตส  เอนไซม์ชนิดนี้ทำงานได้ดีที่สภาพเป็นกลางหรือด่างเล็กน้อย   (pH ประมาณ 7.1 )


            น้ำย่อยนี้ย่อยได้ทั้ง คาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน    b - amylase จากตับอ่อนจะเข้าไปอยู่ในกระแสเลือดซึ่งจะบอกสภาวะของตับอ่อนได้ คือ ถ้าตับอ่อนอักเสบจะมี  b -  amylase ในเลือดและปัสสาวะสูง


                    2) น้ำย่อยจากผนังลำไส้เล็ก ลำไส้เล็กผลิตน้ำย่อยประมาณวันละ 3 ลิตร มีฤทธิ์เป็นด่าง คือ มี pH ประมาณ 7.0-7.5  ประกอบด้วยเอนไซม์หลายชนิด  ทั้งที่ย่อยทั้ง คาร์โบไฮเดรต  ไขมัน และโปรตีน และทำหน้าที่เฉพาะอื่นๆ  เอนไซม์ที่ย่อยคาร์โบไฮเดรตจะย่อยไดแซกคาไรด์ให้เป็นโมโนแซกคาไรด์   มี 3 ชนิด คือ

           (1) maltase ย่อย maltose ให้เป็น glucose 2 โมเลกุล

           (2) lactase ย่อย lactose ให้เป็น glucose และ galactose อย่างละ 1 โมเลกุล

           (3) sucrase ย่อย sucrose ให้เป็น glucose และ fructose อย่างละ 1 โมเลกุล


                  ความผิดปกติเกี่ยวกับการย่อย คาร์โบไฮเดรต ที่พบบ่อย คือ ภาวะแลกโตสไม่ย่อยเพราะขาดเอนไซม์แลกเตส    แลกโตสที่ไม่ถูกย่อยนี้ร่างกายดูดซึมไม่ได้  เมื่อเคลื่อนไปถึงลำไส้ใหญ่   แบคทีเรียจะเปลี่ยนน้ำตาลแลกโตสไปเป็นกรดแลกติกและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  ก๊าซที่เกิดขึ้นจะทำให้เกิดอาการท้องอืด แน่นเฟ้อ  ส่วนแลกโตสและกรดแลกติคดูดน้ำไว้ในลำไส้ใหญ่  จึงทำให้อุจจาระเป็นกรดมีลักษณะเหลวเป็นน้ำ เรียกว่าอาการแพ้นมวัว  ซึ่งแก้ไขโดยการให้กินนมถั่วเหลืองแทน


                   เมื่อคาร์โบไฮเดรต ถูกย่อยจนหมดแล้ว กลูโคส กาแลคโทส และฟรุกโตส ก็จะดูดซึมผ่านเข้ามาสู่เซลล์บุผนังลำไส้เล็กเข้าสู่กระแสเลือดทางเส้นเลือดฝอยไปสู่ตับ   บางส่วนถูกใช้เป็นแหล่งพลังงาน บางส่วนนำไปสร้างสารอื่น เช่น  กรดอะมิโน กรดนิวคลีอิก หรือส่วนประกอบของไขมัน  ที่เหลือเก็บสะสมไว้ในรูปไกลโคเจน


                   การย่อยอาหารส่วนใหญ่เกิดขึ้นในลำไส้เล็ก  หลังจากนั้นจะมีการดูดซึมในลำไส้เล็กเช่นเดียวกัน  อาหารส่วนที่เหลือจากการย่อยและดูดซึมมาแล้วเรียกว่ากากอาหาร  เมื่อกากอาหารผ่านการดูดซึมที่ลำไส้เล็กแล้วก็จะผ่านเข้าสู่ลำไส้ใหญ่  ที่ลำไส้ใหญ่ไม่มีการย่อยอาหาร  แต่จะมีการดูดซึมพวกน้ำและเกลือแร่ที่หลงเหลืออยู่ในกากอาหาร  การกินอาหารที่มีเซลลูโลสมากๆ  เช่น ผักและผลไม้บางชนิด  เซลลูโลสดูดซึมน้ำได้ดี   ทำให้กากอาหารมีปริมาณมากซึ่งจะไปกระตุ้นให้ลำไส้ใหญ่บีบตัว  และมีการขับถ่ายตามปกติทำให้ท้องไม่ผูก  นอกจากนั้นกากอาหารยังช่วยดูดสารพิษเอาไว้และขับถ่ายออกมาจากร่างกายด้วย  ในกรณีที่คนกินอาหารที่มีเซลลูโลสน้อยจะทำให้อุจจาระมีลักษณะแข็ง  การขับถ่ายลำบากและทำให้ท้องผูกได้  อันอาจเป็นสาเหตุของโรคริดสีดวงทวาร  โรคมะเร็งในลำไส้ใหญ่


  

ตารางที่ 2-1  สรุปกระบวนการย่อยอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตในส่วนต่างๆ ของทางเดินอาหาร

แหล่งที่มาของเอนไซม์

แหล่งที่เอนไซม์ทำปฏิกิริยา

เอนไซม์

อาหารที่ถูกย่อย

สารที่ได้จากการย่อย

ต่อมน้ำลาย

ปาก

Salivary amylase (a -amylase)

แป้ง

เดกซตรินและมอลโทส

-

กระเพาะอาหาร

ไม่มีการย่อย คาร์โบไฮเดรต

ตับอ่อน

ลำไส้เล็ก

Pancreatic amylase  b -amylase

แป้ง

มอลโทส

ผนังลำไส้เล็ก

ลำไส้เล็ก

Sucrase

Sucrose

กลูโคส+ฟรุกโตส

Maltase

Maltose

กลูโคส 2 โมเลกุล

Lactase

Lactose

กลูโคส+กาแลคโทส


                การดูดซึมและการขนส่งคาร์โบไฮเดรต  
 

                       1)  การดูดซึม  สารอาหารต่างๆที่ผ่านการย่อยจนมีโมเลกุลที่เล็กที่สุดจะดูดซึมผ่านผนังทางเดินอาหารเข้าสู่กระแสเลือดหรือระบบน้ำเหลืองเพื่อนำไปสู่ส่วนต่างๆของร่างกาย  การดูดซึมสารอาหารแต่ละชนิดมีกลไกการดูดซึมแตกต่างกันไป แบ่งออกได้เป็น 2 แบบคือ


               ก. แบบไม่ใช้พลังงาน (passive  transport)  สารจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงกว่าไปยังที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า  การเคลื่อนที่จะเป็นไปในทิศทางเดียวกันตามความต่างระดับของความเข้มข้นและไม่ต้องใช้พลังงาน  เมื่อถึงจุดหนึ่งการขนส่งสารจะอยู่ในภาวะสมดุล  ความเข้มข้นของสารทั้ง 2 ด้านของเยื่อหุ้มเซลล์เท่ากันจะไม่มีการเคลื่อนย้ายอีก                             


            การขนส่งแบบไม่ใช้พลังงาน  แบ่งย่อยได้เป็น 2 ชนิดคือ


         1)   การแพร่แบบธรรมดา (simple difussion ) เป็นกระบวนการเคลื่อนที่ของสารที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ  ไม่มีรูปแบบที่แน่นอน  สารอาหารจะเคลื่อนที่จากภายในโพรงของลำไส้เล็กซึ่งมีความเข้มข้นสูงกว่าเข้าไปยังผนังลำไส้เล็กที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าตามปริมาณเข้มข้นของสาร


          2)   การแพร่แบบอาศัยตัวพา (carrier - facilitated difussion ) การแพร่แบบนี้จะต้องมีตัวพาช่วยในการเคลื่อนย้ายผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ 

      

               ข.  แบบใช้พลังงาน ( active transport )  เป็นการขนส่งที่มีลักษณะคล้ายการขนส่งแบบใช้ตัวพา  แต่เป็นการขนส่งจากด้านที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าไปยังด้านที่มีความเข้มข้นสูงกว่า  จึงต้องใช้พลังงาน  ซึ่งได้จากกการสลาย ATP เซลล์มีการใช้พลังงานเพื่อการนี้ถึงร้อยละ 30 – 40 ของพลังงานทั้งหมดที่เซลล์ผลิตได้


                   การดูดซึมสารอาหารเกือบทุกชนิดจะเริ่มตั้งแต่ส่วนล่างของลำไส้เล็กตอนต้น (duodenum) จนถึงส่วนกลางของลำไส้เล็กตอนกลาง (jejunum) ซึ่งมีความยาวประมาณ 100 ซม. ยกเว้นไวตามินบี 12 และเกลือน้ำดีซึ่งถูกดูดซึมที่ลำไส้เล็กส่วนปลาย (ileum)   ที่ด้านในของผนังลำไส้เล็กมีโครงสร้างเฉพาะที่เรียกว่า วิลไล (villi)  และมีไมโครวิลไล (microvilli)   ช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวในการสัมผัสอาหารและดูดซึมอาหารได้มากขึ้น  (ภาพที่ 2-7)


                น้ำตาลเหล่านี้จะถูกดูดซึมโดยกระบวนการที่แตกต่างกัน คือ กลูโคสและกาแลคโทส ถูกดูดซึมแบบใช้พลังงาน   ฟรุกโตส ถูกดูดซึมแบบใช้ตัวพา  แมนโนส ไซโลส และอะราบิโนส ถูกดูดซึมแบบแพร่กระจาย  กาแลคโตสจะมีอัตราการดูดซึมได้ดีที่สุด รองลงมาเป็นกลูโคส ฟรุกโตส แมนโนส  และอะราบีโนส  ตามลำดับ


                  (1)  การดูดซึมกลูโคสและกาแลคโทส    เป็นการดูดซึมแบบใช้พลังงานซึ่งจะเกิดพร้อมกับการดูดซึมโซเดียมไออน ( Na+ )    โซเดียมไออน  ที่อยู่ในโพรงลำไส้จะจับกับตัวพา (C l ) บนเยื่อหุ้มเซลล์ด้านหน้า ขณะเดียวกัน กลูโคสก็จะจับที่ตัวพาเดียวกัน (C l )  แต่เกาะคนละที่กับโซเดียมไออน   เนื่องจากความเข้มข้นของโซเดียมไออน มีมากกว่าในเซลล์    ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของตัวพาเข้าสู่เซลล์บุผิวลำไส้เล็ก  แต่เนื่องจากเซลล์พยายามรักษาระดับโซเดียมไออนภายในเซลล์ให้คงที่ตลอดเวลา    จึงผลักดันให้โซเดียมไออนที่เข้ามาออกไปทางเยื่อหุ้มเซลล์ด้านหลังเข้าสู่กระแสเลือด โดยอาศัยตัวพาใหม่ (C2  )  ที่แตกต่างจาก (C1 )  และการพานี้ต้องใช้พลังงานด้วย เพราะโซเดียมไออน ในพลาสม่ามีความเข้มข้นมากกว่าโซเดียมไออนภายในเซลล์   พลังงานที่ใช้ คือ ATP     ส่วนน้ำตาลกาแลคโทสนั้นจะจับกับตัวพาตำแหน่งเดียวกับกลูโคส    ดังนั้นถ้ามีน้ำตาลทั้งสองชนิดนี้อยู่ด้วยกันก็จะเกิดการแย่งที่เกาะบนตัวพาทำให้การดูดซึมน้ำตาลทั้งสองช้าลง


                (2)  การดูดซึมน้ำตาลฟรุกโตส   จะเป็นแบบใช้ตัวพาอย่างเดียวไม่มีพลังงานเข้ามาเกี่ยวข้อง  ตัวพาที่ใช้ในการดูดซึมน้ำตาลฟรุกโตสจะเป็นคนละชนิดกับตัวพาของกลูโคสและกาแลกโตส


                (3)  การดูดซึมน้ำตาลแมนโนส ไซโลส และอะราบิโนส    น้ำตาลทั้งสามชนิดนี้จะดูดซึมโดยการแพร่กระจายจากโพรงลำไส้เล็กซึ่งมีความเข้มข้นสูงกว่าเข้าสู่เซลล์   และเข้าสู่พลาสมา เพราะมีความเข้มข้นต่ำกว่า  ถ้าหากอาหารเคลื่อนที่ผ่านลำไส้เล็กค่อนข้างเร็ว  น้ำตาลเหล่านี้จะไม่ถูกดูดซึมที่ลำไส้เล็กแต่จะเคลื่อนเลยไปที่ลำไส้ใหญ่ และดูดน้ำเอาไว้ ทำให้เกิดอาการท้องเดิน


                2) การขนส่งคาร์โบไฮเดรต
 

                        หลังจากที่อาหารประเภทคาร์โบไฮเดรตผ่านกระบวนการย่อยจนได้เป็นโมโนแซกคาร์ไรด์และดูดซึมผ่านผนังลำไส้เล็ก  เข้าสู่หลอดเลือดฝอยและเข้าระบบไหลเวียนของเลือดดำ (hepatic portal vein) ไปยังตับ   ตับจะทำหน้าที่เปลี่ยนกาแลกโตส และฟรุกโตสให้เป็นกลูโคสโดยเอนไซม์ของตับ  ดังนั้นจึงทำให้เลือดที่ไหลออกจากตับมีกลูโคสเพียงอย่างเดียว   กลูโคสจะถูกส่งไปยังเซลล์ทั่วร่างกายโดยระบบการหมุนเวียนของเลือด   ซึ่งเซลล์จะนำกลูโคสนี้ไปใช้เป็นพลังงาน   กลูโคสที่เหลือจากการใช้จะถูกเก็บไว้ในรูปสารเคมี  2 ประเภทคือ ในรูปไกลโคเจนสะสมไว้ที่ตับ และในรูปของกรดไขมันในเซลล์ไขมันทั่วร่างกาย ดังนั้นคนที่กินอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรตมากจึงอ้วนได้  เพราะคาร์โบไฮเดรตสามารถเปลี่ยนเป็นไขมันได้


                        ในกรณีที่ระบบเอนไซม์ของตับมีการผิดปกติอาจทำให้เป็นอันตรายต่อร่างกายได้ เช่น ขาดเอนไซม์กาแลคเทส (galactase) จะทำให้กาแลคโทสสะสมอยู่ในเลือดเป็นปริมาณมาก เกิดกาแลคโตซีเมีย  (galactosemia) มักทำในทารกทำให้อาเจียนบ่อย น้ำหนักลด ในขั้นสุดท้ายอาจตายหรือปัญญาอ่อน


                        ในคนปกติจะมีปริมาณกลูโคส 80-100 มก. ในเลือด 100 มล. ถ้าระดับกลูโคสในเลือดสูงกว่าระดับปกติ เรียกว่า ไฮเปอร์ไกลซีเมีย (hyperglycemia) ซึ่งเกิดได้กับทุกคนหลังจากที่กินอาหารที่มีน้ำตาลหรือแป้งมากๆ กลูโคสจะสูงกว่าปกติประมาณ 2-3 ชม. แล้วจะเข้าสู่ระดับปกติ


                        โดยปกติจะตรวจไม่พบกลูโคสในปัสสาวะ นอกจากมีระดับกลูโคสในเลือดสูงเกินระดับที่เรียกว่า Renal threshold คือ มีปริมาณกลูโคสในเลือดประมาณ 170 มก. ในเลือด 100 มล. หากเกินระดับนี้ไตไม่สามารถดูดกลับน้ำตาลกลับเข้าสู่กระแสเลือดได้จึงมีน้ำตาลออกมากับปัสสาวะ  จึงเรียกสภาวะนี้ว่า กลูโคซูเรีย ( glucosuria )   ถ้าร่างกายอดอาหาร หิวมากๆ หรือขณะออกกำลังกาย ระดับน้ำตาลในเลือดจะลดต่ำกว่าปกติ ร่างกายจะอยู่ในสภาวะที่เรียกว่า ไฮโปไกลซีเมีย ( hypoglysemia ) 

             

                        ฮอร์โมนที่ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดมี  2 ชนิด คือ


      1. อินซูลิน (insulin) จากตับอ่อน ควบคุมให้ระดับน้ำตาลในเลือดลดลง

       2. กลูคากอน (glucagon) จากตับอ่อน  คอร์ติโคสเตอรอยด์ (corticosteroid) จากต่อมหมวกไต   อิพิเนฟริน (epinephrine) จากต่อมหมวกไต     growth hormone จากต่อมใต้สมอง และ ธัยรอกซิน (thyroxine) จากต่อมไทรอยด์ ทำหน้าที่ให้ระดับน้ำตาลกลูโคสในเลือดสูงขึ้น


                        ถ้าฮอร์โมนเหล่านี้ผิดปกติจะทำให้เกิดอันตรายต่อร่างกายได้ เช่น ถ้ามีอินซูลินมากเกินไปทำให้เกิดไฮโปไกลซีเมีย  มีอาการกล้ามเนื้อสั่น อ่อนเพลีย ความดันโลหิตต่ำ ไม่รูสึกตัวและอาจตายได้ ในทางตรงกันข้ามถ้าขาดอินซูลินก็ทำให้เป็นโรคเบาหวาน

สร้างโดย: 
นางภัทธิรา เลิศปฤงคพ

มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
 
 

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
มีผลบังคับใช้แล้ว 
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

 

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 478 คน กำลังออนไลน์