當我們享用美食時,往往會忽略一個偉大的生理過程,那就是食物從口腔通過食道進入胃中的旅程。這一過程的基礎是食道中的蠕動作用,這是一種獨特的肌肉運動,讓食物能在短短幾秒鐘內穿過整個食道。那麼,究竟這樣的過程是如何運作的呢?
蠕動作用(Peristalsis)是一種查看的生理現象,它利用圓形平滑肌的有序收縮與放鬆,使食物能夠沿著我們的消化道推進。每次吞嚥後,平滑肌在食物後方進行收縮,防止食物回流,並且隨後的波狀運動將食物迅速推入胃中。
「食道的運動不僅是單一的平滑肌收縮,而是高度協調的運動模式。」
在進食時,食物形成的食團使食道內的平滑肌被拉伸,這會促使神經元分泌血清素,激活受體。這些感覺神經元隨後會刺激腸肌肉的神經,形成兩個通路:來回通路和前行通路。前行通路釋放一氧化氮和腸道活性多肽,使食物向前推進。
食道內的運動可以分為初級蠕動波和次級蠕動波。初級蠕動波是在吞嚥時出現,主要將食物推送到胃中。若食物卡在食道,將激活局部反射而產生次級蠕動波,進一步推進食物直至它進入胃部。
「初級蠕動波推進速度可達每8–9秒,持續效果強,不易受到食物滯留的影響。」
在食物進入胃部後,卡片式括約肌(或稱為胃食道括約肌)會暫時打開,允許食物進入胃中。一旦食物進入胃部,胃壁內的平滑肌會進行強烈的混合運動,使得食物和胃酸很好地混合,形成稱為「食糜」的半流體。
隨著食物的消化進程,食糜會穿過幽門進入小腸。在小腸內,蠕動的作用主要是為了進行食物的混合而非推進。與此同時,大腸的蠕動則較少發生,主要依賴稱為大腸的質量運動,將未消化的物質推向直腸,這一過程可能與進食的行為有關。
「即便在腸道內,蠕動的速度往往十分緩慢,但卻是至關重要的食物處理過程。」
除了在人體內運作,蠕動的調控也出現在其他生物體內,例如蚯蚓。蚯蚓的運動機制與人體類似,依賴流體壓和肌肉運動的協調,促進其在地面上的爬行。
而在科技領域,蠕動也被廣泛應用於一些機械裝置中,例如蠕動泵。這種泵的運作原理是通過擠壓柔性管道的部分,來將液體推送到另一端。在某些特殊場合,例如處理腐蝕性液體上,這種設計能有效保護機械不被腐蝕。
雖然我們對消化過程有了一定的了解,但不禁要問:這一隱秘的生理過程對於我們日常生活的影響究竟有多深遠?