우리가 음식을 먹으면 음식은 제일먼저 우리의 입으로 들어가 씹어진 다음 식도를 타고 내려가 위로 이동하게 됩니다. 그럼 그 과정동안 어떤일이 일어날까요? 입, 식도, 위에서 일어나는 각각의 기능과 호르몬을 공부해보고 더 알아봅시다.
먼저 입속에서 씹기가 일어납니다. 씹기는 침샘에 의해 분비되는 침으로 음식을 섞는 역할을 합니다. 점액과 여러 향균제뿐만 아니라 침은 녹말을 부분적으로 소화하는 침 아밀라아제(또는 프티알린, ptyalin)를 갖고 있습니다. 씹기 다음으로는 삼키기 작용이 일어납니다. 삼키기작용은 연하작용(deglutition)이라고도 합니다. 삼키기 활동은 수의적 활동으로 시작하는데, 후두가 열리면서 후두개(후두덮개, epiglottis)는 호흡기 입구를 덮어 섭취한 음식물이 기도로 들어가는 것을 막습니다. 삼킴(swallowing)은 입, 인두, 후두와 식도에서 25쌍의 근수축이 필요한데, 즉 구강기(oral phase), 인두기(pharyn-geal phase), 식도기(esophageal phase)의 3단계로 되어 있습니다. 입속에서 삼켜야 할 음식 덩어리의 형성은 수의 통제(마음대로 통제, voluntarycontrol)하에 있는 한편, 인두기는 체성운동 신경세포에 의해 자극받는 인두, 후두와 입(혀와 설골상근)의 가로무늬근을 포함한다. 식도 아랫부위는 자율신경에 의해 자극받는 민무늬근을 갖고 있습니다. 삼키는데 필요한 수축 양상은 삼킴 중추(swallowing center)로 작용하는 연수(medulla oblongate) 내 신경세포들의 상호작용에 의해 이루어집니다.우리가 섭취한 음식이 일단 위로 들어오면 염산과 단백질분해효소인 펩신에 의해 섞이고 휘어집니다. (나중에 호르몬에 대해서는 다음에 같이 공부해요.!!) 따라서 혼합물은 위와 작은 창자의 십이지장 사이 이음부(접합부, junction)를 보호하는 위날문조임근 (유문괄약근, pyloric sphincter) 을 지나 위의 근수축에 의해 밀려 내려갑니다.
이제 식도에대해서 배워볼까요? 식도(esophagus)는 인두(pharynx) 와 위를 연결하는 위장관으로 길이 약 25cm의 근육관(muscular tube)이며 흉곽(가슴, thorax(의 종격(가슴세로칸, mediastinum) 내 기관(기도, trachea) 뒤쪽에 위치합니다. 위에서 끝나기 전에 식도는 식도 구멍(식도 열공, esophageal hiatus)에 의해 횡격막을 통과합니다. 식도는 비각질화 중층 편평상피(nonkeratinized stratified squamous epithelium)로 덮여있고 그 벽은 위치에 따라 골격근이나 민무늬근을 가지고 있습니다.
삼킨음식은 꿈틀운동(peristalsis)이라고 부르는 파상의 근수축에의해 구강으로부터 항문으로 보내집니다. 소화관을 따라 음식물 덩어리가 이동하는 것은 돌림근육이 음식물 덩어리 뒤에서는 수축하고 앞에서는 이완하기 때문에 일어납니다. 그다음은 세로근육 수축에 의한 소화관의 단축(shortening)이 일어난다. 이 수축은 초당 2~4cm속도로 식도의 상부 끝에서 위식도 접합부 (gastroesophageal junction) 까지 진행됩니다.
이제 위에대해서 배워볼까요? 위는 J자 모양을 가지고 있습니다. 위장관 중에서 가장 잘 확장되는 소화기로 위쪽은 식도, 아래쪽은 십이지장과 연결됩니다. 위의 기능은 음식물을 저장하고, 단백질 소화를 시작하고, 위산으로 세균을 죽이고, 음식물을 미즙(chyme)으로 만들어 작은창자에 보내는 것을 말합니다. 그러나 생명에 필수적인 유일한 위의 기능은 비타민B12의 창자흡수와 악성빈혈의 예방에 필요한 단백질일 내인성인자(내인인자, intrinsic factor)를 생산하는 것입니다. (비타민에 대해서는 다음번에 같이 공부해요.!!) 삼킨 음식들은 식도에서 위의 들문부(분문부, cardiac region)에 전달됩니다. 위의 내부 표면은 긴 주름이 접힌 것처럼 보이며, 이 주름이 위내강(stomach lumen) 쪽으로 열린 통로를 위오목(위소와, gastric pit) 이라고 합니다. 점막 속 깊이 주름을 덮는 세포들이 여러 생성물들을 위 속을 형성합니다. 이 세포들이 외분비(exocine)의 위샘(gastric gland)을 형성합니다. 위샘은 상이한 생산물을 분비하는 여러종류의 세포를 가지고 있습니다.
입에서 위까지 어떤 과정으로 음식이 들어오고 기능을 살펴보았는데요. 이제 위의 소화와 흡수에 대해서 더 자세히 알아보도록 하겠습니다. 단백질은 펩신에 의해 위에서 부분적인 소화가 일어나지만, 탄수화물과 지방은 소화되지 않습니다. 녹말의 소화는 입속의 침 아밀라아제에 의해 시작되고, 위에서 아밀라아제는 강산에 의해 불활성화됩니다. 음식 분자의 완전한 소화는 미즙이 작은창자에 들어갈 때 나중에 일어납니다. 따라서 부분적 위 절제(위 절제술, gastrectomy) 또는 완전한 위 전제를 한 사람도 음식물을 소화할 수 있고 흡수할 수 있습니다. 그럼 이러한 위와 관련된 질병에는 무엇이 있을까요? 위염과 소화궤양에 대해 더 알아봅시다.
소화 궤양(peptic ulcer)이란 HCl에 의해 위나 십이지장 점막의 침식이 일어나는 것을 말합니다. 졸린거-엘리슨 증후군 (Zollinger-Ellison syndrome)의 경우, 십이지장 궤양은 고농도의 가스트린에 반응하여 위산이 과다 분비되기 때문에 일어납니다. 급성위염은 어떤것일까요? 자가소화에 대한 위장벽이 파괴되면 산이 점막을 통해 밑층으로 새어나 조직 손상을 직접 일으키고 염증을 일으킵니다. 염증 중 비만세포로부터 방출되는 히스타민은 더 많은 산분비를 자극하여 점막을 더욱 손상기킬 수 있습니다. 이러한 과정을 통해 발생하는 염증을 말합니다.
이번 블로그에서는 음식을 섭취하였을때 입에서 위까지 발생하는 과정과 기능, 또 관련 질병을 간단하게 공부해 보았는데요. 저도 같이 공부하는 단계이고 전공과목을 중심으로 다양한 분들이 식품에대해 더 쉽고 자세히 알고 우리가 먹는 음식에 대해 관심을 가질 수 있게 더 많고 정확한 내용을 적어 올려드리겠습니다.
우리는 주로 음식을 먹을때 맛때문에 먹기도 하지만 옳바른 식단으로 몸의 균형을 맞추고 건강한 삶을 살아가기 위해 꾸준히 영양소를 맞추어 먹어야 합니다. 주로 식품영양학과에서는 식품만 배운다고 생각하는 사람들이 많은데요. 식품영양학과에서는 식품과 영양 두가지를 모두 배움니다. 쉽게 말하자면 식품은 우리가 섭취하기 전 음식이라고 생각할 수 있고 영양은 그 식품이 우리 몸속에 들어가서 발생하는 일들을 배운답니다. 관련된 여러 질병과 그에 맞는 작용도 배워나가기 때문에 앞으로도 도움이 되는 여러 정보들을 포스팅 하겠습니다.