น้ำดี

น้ำดี (bile or gall) เป็นของเหลวสีเหลืองหรือเขียว มีรสขม หลั่งออกมาจากเซลล์ตับ (hepatocyte) ที่อยู่ในตับของสัตว์มีกระดูกสันหลังเกือบทุกชนิด ในสัตว์หลายชนิด น้ำดีจะถูกเก็บไว้ที่ถุงน้ำดีในระหว่างมื้ออาหาร และเมื่อมีการรับประทานอาหารน้ำดีจะถูกปล่อยออกมาเข้าสู่ลำไส้เล็กส่วนต้น (duodenum) ที่ซึ่งน้ำดีจะไปทำหน้าที่ช่วยในการย่อยอาหารจำพวกลิพิด

น้ำดีประกอบด้วยสารต่างๆ ซึ่งสังเคราะห์มาจากเซลล์ตับ เช่น

เกลือน้ำดีคือโซเดียมไกลโคโคเลต (sodium glycocholate) และโซเดียมทอโรโคเลต (sodium taurocholate) ถูกสร้างขึ้นมาจากคอเลสเตอรอลโดยตับ สารเหล่านี้จะถูกหลั่งเป็นน้ำดีโดยเซลล์ตับโดยผ่านทางท่อน้ำดีย่อย (bile canaliculi) ไหลมารวมกันเป็นท่อน้ำดี (bile duct) เข้าสู่ถุงน้ำดี

โดยทั่วไปแล้วความเข้มข้นของเกลือน้ำดีในน้ำดีคิดเป็น 0.8% อย่างไรก็ตามถุงน้ำดีสามารถดูดน้ำกลับเข้าไปเพื่อทำให้น้ำดีเข้มข้นในระหว่างมื้ออาหาร น้ำดีสามารถมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้นได้ถึง 5 เท่าจากปกติ (คือเพิ่มเป็นความเข้มข้น 4%) ก่อนที่จะมีการบีบตัวของถุงน้ำดีเพื่อขับน้ำดีออกมายังลำไส้เล็กส่วนต้นเมื่ออาหารผ่านเข้ามาในลำไส้เล็ก

น้ำดีถูกผลิตขึ้นจากเซลล์ตับ (hepatocyte) ซึ่งอยู่ภายในตับ และถูกลำเลียงผ่านออกมาทางท่อน้ำดีตับ (bile duct) ซึ่งแทรกอยู่ภายในตับ ซึ่งระหว่างกระบวนการเหล่านี้ เนื้อเยื่อบุผิวจะหลั่งสารละลายซึ่งประกอบด้วยไบคาร์บอเนตเพื่อเจือจางและเพิ่มความเป็นเบสแก่สารละลาย จากนั้นน้ำดีจะไหลผ่านท่อน้ำดีใหญ่ในตับ (common hepatic duct) ซึ่งจะมาเชื่อมรวมกับท่อถุงน้ำดี (cystic duct) ซึ่งมาจากถุงน้ำดี กลายเป็นท่อน้ำดีใหญ่ (common bile duct) ท่อน้ำดีใหญ่จากนั้นจะไปรวมกับท่อตับอ่อน (pancreatic duct) แล้วเปิดเข้าสู่ลำไส้เล็กส่วนต้น ซึ่งมีหูรูดเรียกว่า สฟิงคเตอร์ ออฟ ออดดี (sphincter of Oddi) หากหูรูดนี้ปิด น้ำดีจะถูกกั้นไม่ให้ไหลเข้าไปยังลำไส้แต่จะไหลเข้าไปในถุงน้ำดี ซึ่งเป็นอวัยวะที่ทำหน้าที่เก็บและทำให้น้ำดีเข้มข้นมากถึง 5 เท่าในระหว่างมื้ออาหาร กระบวนการที่ทำให้น้ำดีเข้มข้นนั้นเกิดขึ้นจากการดูดซึมน้ำและอิเล็กโตรไลท์ขนาดเล็กโดยเซลล์เยื่อบุท่อน้ำดี โดยยังคงเหลือสารชีวโมเลกุลเดิมอยู่ในน้ำดี คอเลสเตอรอลถูกปล่อยออกมากับน้ำดีและละลายในกรดและไขมันที่พบในสารละลายที่เข้มข้นนั้น เมื่อใดก็ตามที่อาหารถูกปล่อยออกมาจากกระเพาะอาหารเข้าสู่ลำไส้เล็กส่วนต้นในรูปของไคม์ (chyme) ถุงน้ำดีจะปล่อยน้ำดีที่เข้มข้นนั้นเพื่อช่วยในการย่อยอาหารให้สมบูรณ์

ตับของมนุษย์สามารถผลิตน้ำดีได้เกือบ 1 ลิตรต่อวัน (ขึ้นกับขนาดร่างกาย) 95% ของเกลือที่หลั่งออกมาในน้ำดีนั้นจะถูกดูดซึมกลับที่ส่วนปลายของลำไส้เล็กส่วนปลาย (terminal ileum) เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ เลือดจากลำไส้เล็กส่วนปลายจะไหลเข้าสู่หลอดเลือดดำพอร์ทัล (hepatic portal vein) และกลับเข้าสู่ตับที่ซึ่งเซลล์ตับดูดซึมเกลือและนำเกลือกลับเข้าท่อน้ำดีเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ กระบวนการนำกลับมาใช้ใหม่นี้อาจเกิดขึ้น 2-3 ครั้งในแต่ละมื้ออาหาร

เกลือน้ำดีประกอบด้วยส่วนชอบน้ำ (hydrophilic side) และส่วนไม่ชอบน้ำ (hydrophobic side) ทำให้โมเลกุลของเกลือมีแนวโน้มรวมตัวกันเป็นไมเซลล์ (micelles) ซึ่งเป็นโครงสร้างที่หันส่วนไม่ชอบน้ำเข้าสู่ตรงกลางและหันด้านชอบน้ำออกด้านนอก ตรงกลางของไมเซลล์เหล่านี้เป็นไตรกลีเซอไรด์ซึ่งแตกตัวออกมาจากไขมัน จากนั้นน้ำย่อยไลเปสจากตับอ่อนสามารถเข้าไปย่อยโมเลกุลของไตรกลีเซอไรด์โดยผ่านช่องว่างระหว่างเกลือน้ำดี ซึ่งกระบวนการดังกล่าวจะช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวในการย่อยให้มากขึ้น

โดยทั่วไปแล้ว ไมเซลล์ในลำไส้เล็กส่วนต้นจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 14-33 ไมโครเมตร อย่างไรก็ตามไมเซลล์อาจมีขนาดเล็กกว่านี้ได้ถึง 160 นาโนเมตร โดยกระบวนการสร้างของมนุษย์

หากว่าน้ำดีไม่ถูกหลั่งออกมาที่ลำไส้เล็กส่วนต้น ลิพิดหลายชนิดจะไม่สามารถถูกย่อยในระหว่างกระบวนการย่อยอาหารได้ และจะผ่านออกมากับอุจจาระ ดังนั้นจึงต้องใช้เวลาในการย่อยไขมันนานขึ้นมากหากไม่มีน้ำดีมาช่วยให้ไขมันแตกตัว น้ำดีจึงเป็นสารที่ช่วยให้กระบวนการย่อยและดูดซึมลิพิดมีประสิทธิภาพมากขึ้น