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

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

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 46 คน กำลังออนไลน์