动物生理学第五章消化与吸收.ppt

第五章消化与吸收（DigestionandAbsorption）,四、物理性消化,三、化学性消化,五、微生物消化,一、概述,六、吸收,二、采食及其调控,一、概述,消化与吸收,吸收(absorption):食物经消化后，通过消化道粘膜进入血液和淋巴循环的过程。,消化(digestion):食物在消化道内被分解为可吸收的小分子物质的过程。,消化方式和过程,胃肠机能的调节,动画,消化与吸收,物理性消化,化学性消化,微生物消化,消化过程,机械性消化,生物性消化,消化与吸收,内在神经丛,神经调节,体液调节,全身性激素（生长激素、甲状腺素等）胃肠激素,交感神经（抑制）迷走神经（兴奋）,外来神经系统,肌间神经丛黏膜下神经丛,消化与吸收,中枢神经系统,肌间神经丛黏膜下神经丛,消化道管壁内的化学和机械感受器,平滑肌、分泌细胞、内分泌细胞、血管,消化与吸收,胃肠道具有大量多种类型的内分泌细胞，它们散在分布于粘膜上皮细胞之间，分泌的多种激素和激素类物质，统称为胃肠激素。,由于胃肠道粘膜面积巨大，胃肠道内分泌细胞的数量超过了体内所有内分泌腺体中内分泌细胞的总和。因此，消化道又被认为是体内最大、最复杂的内分泌器官。,消化与吸收,消化与吸收,1.调节消化腺的分泌和消化道的运动；,胃肠激素的生理作用:,胃肠激素中的许多激素也存在于中枢神经系统中，所以，也将这种双重分布的肽类物质称为脑-肠肽（Brain-gutpeptide）。,3.营养作用。,2.调节其他激素释放；,二、采食（prehension）及其调控,消化与吸收,采食活动是动物赖以生存的最基本活动之一，也是动物消化代谢过程中的首要环节。,动物用嘴捕捉食物，并将食物送入口腔的过程称为采食(prehension)。,不同动物其采食方式不同。,消化与吸收,1.采食中枢：,2.反射调节：,3.长期性调控：体脂（胰岛素、瘦素）,消化道的各种感受器（G，VFA）,采食中枢,采食活动,三、化学性消化（消化腺分泌）,消化与吸收,消化液的主要功能,消化液的种类及成分,消化与吸收,分解食物中的各种成分（消化酶）,为各种消化酶提供适宜的环境（电解质）,稀释食物，调节渗透压（水、电解质）,保护消化道黏膜免受理化性损伤（黏液）,参与机体物质代谢，为微生物消化创造条件（其他蛋白质）,消化液的主要功能包括：,消化与吸收,消化液的种类：,唾液,胃液,胆汁,小肠液,胰腺,消化与吸收,唾液腺：,腮腺,颌下腺,舌下腺,口腔小腺体,由浆液细胞组成，分泌不含黏蛋白的稀薄水样唾液,由浆液细胞和黏液细胞组成，分泌含黏蛋白的水样唾液,由黏液细胞组成，分泌含黏蛋白的粘稠唾液,消化与吸收,唾液的性状和成分：,无色透明、略带黏性、弱碱性（pH：猪7.32，反刍动物8.2),消化与吸收,唾液的生理功能：,(7)反刍动物尿素再循环，减少氮的损失,(1)湿润口腔、饲料,(2)含淀粉酶（中性环境下起作用）,(3)幼畜含脂肪分解酶，分解乳脂,(4)洁净口腔（冲淡、中和、清除残渣和有害物质）,(5)维持pH（尤其在反刍动物，维持瘤胃pH）,(6)调节体温（狗、水牛）,消化与吸收,舌、口腔粘膜,延髓,唾液腺,唾液分泌的调节：,消化与吸收,胃的黏膜分区,胃液及其分泌,胃液分泌的调节,动画,消化与吸收,幽门腺-黏液细胞-内分泌细胞,贲门腺-黏液细胞,胃底腺-壁细胞-主细胞-黏液细胞,消化与吸收,1、性质：无色透明，强酸性（pH0.9-1.5）2、成分：无机物（盐酸、氯化钠、氯化钾）有机物（消化酶、黏蛋白、内因子）3、特性：高分泌率时，强酸性，水样液体；饥饿时，酸性较低，较粘稠。,胃液由胃的三种外分泌腺和胃黏膜上皮细胞的分泌物构成。,消化与吸收,（1）激活胃蛋白酶原（2）有利蛋白质消化（膨胀变性）（3）抑制杀灭胃内细菌（4）促胰液、胆汁、小肠液分泌（5）有利于铁、钙吸收,分泌：,作用：,由壁细胞分泌。,过低消化不良，过高胃溃疡,消化与吸收,盐酸分泌过程,消化与吸收,胃脂肪酶：肉食动物。,胃蛋白酶原：由主细胞产生（黏液细胞）,胃蛋白酶原,胃蛋白酶,蛋白质,胨,最适pH2;pH6，失活,凝乳酶：使乳中酪蛋白凝固，有利乳汁消化；,HCl,消化与吸收,胃蛋白酶,消化与吸收,1、润湿食物，保护胃粘膜免受机械损伤;2、与碳酸氢盐形成“黏液-碳酸氢盐屏障”中和胃酸和防御胃蛋白酶对黏膜的消化作用。,分泌：,特性：,作用：,糖蛋白,粘滞性高，能形成凝胶层（500m）,消化与吸收,分泌：由壁细胞分泌。,特性：分子量约6万的糖蛋白。,消化与吸收,头期（cephalicstage）,消化期的胃液分泌调节：,持续时间长，分泌量大，酸度高，胃蛋白酶含量高，消化能力强。,酸度高,含酶少。,分泌量少。,胃期（gastricphase）,肠期（intestinalphase）,直接作用,间接作用,1、迷走-迷走反射2、局部神经丛反射3、通过胃泌素,消化与吸收,胃液分泌的抑制性调节：,脂肪：肠抑胃素（抑胃肽、神经降压素）,高渗溶液：肠-胃反射,消化与吸收,1、性质：,碱性（pH7.2-8.4）、含水（90%）、无机物（碳酸氢盐、氯化物）、有机物（酶）,2、功能：,分泌碳酸氢盐，中和酸性食糜；,分泌多种消化酶，对营养物质消化较彻底；,液体和缓冲物利于大肠微生物消化。,消化与吸收,3、胰消化酶的作用：,（1）胰淀粉酶：,（2）胰脂肪酶：,（3）胰蛋白分解酶：,（4）其他酶：,淀粉、糖原二糖、三糖,甘油三酯甘油+脂肪酸,（胰蛋白酶、糜蛋白酶、羧肽酶）,核酸酶和双糖酶,蛋白质、胨小肽,4、胰液分泌的调节：,消化与吸收,视、嗅、咀嚼,中枢神经,胰腺,小肠,胃体,胃窦,扩张,迷走：直接、间接酶含量高产物-促胰酶素：浓稠含酶量高盐酸-促胰液素：稀薄含碳酸氢钠高,消化与吸收,肝胆汁-金黄色或桔棕色，pH约7.4胆囊胆汁-浓缩而颜色变深、碳酸氢盐被吸收而呈弱酸性（pH6.8),1、生成：,2、特性：,肝细胞肝管胆管胆囊十二指肠,草食动物暗绿色；肉食动物红褐色；杂食动物橙黄色。,消化与吸收,3、成分：,有机物,胆盐,水,无机盐,（胆固醇、卵磷脂、粘蛋白、脂肪酸、胆汁酸和胆色素等）,（钠、钾、钙、碳酸氢盐等）,消化与吸收,（5）胆盐的“肠-肝循环”，促进肝胆汁分泌,4、作用：,（1）胆酸盐是胰脂肪酶的辅酶,（2）乳化脂肪,（3）与脂肪酸结合，促进吸收,（4）促脂溶性维生素吸收,消化与吸收,5、胆汁分泌的调节,胃泌素（Gastrin）胆囊收缩素（CCK）胰泌素（Secretin）胆盐（肠肝循环）,神经调节迷走神经,体液调节,消化与吸收,十二指肠腺：主要分泌碱性粘液（肠激酶）,柱状细胞消化酶杯状细胞粘液潘氏细胞肽酶,肠腺:,含水90-95%有机物和矿物质（肠中重吸收）,1、成分：,消化与吸收,3、消化形式：,肠肽酶肠脂肪酶双糖酶核蛋白酶,膜期消化,2、作用：,四、物理性消化（消化道运动）,消化道平滑肌特性,咀嚼和吞咽,胃的运动,消化与吸收,小肠运动,大肠运动,消化与吸收,消化道平滑肌的一般特性：,兴奋性较低，收缩较缓慢；,较大的展长性；,持续的紧张性；,自身节律性运动起源于平滑肌本身，也受神经系统的调节；,对化学、温度和牵张刺激较敏感，但对电刺激不敏感。,消化道平滑肌的电生理学特性：,消化与吸收,1、静息电位静息电位较小,2、慢波电位（slowWave）肌源性基本电节律（basicelectrialrhythm,BER）,3、动作电位也称快波,消化与吸收,慢波、动作电位和肌肉收缩紧密相联系。慢波虽不能触发肌肉的收缩，但它是平滑肌收缩的起步电位，控制着平滑肌收缩的节律，并决定蠕动的方向和速度。,消化与吸收,磨碎食物、增加消化表面积；,1.咀嚼：,粗纤维（马30-50次/分钟）,作用：,刺激感受器，反射性引起后段消化道活动（分泌和运动）增强。,与唾液混合，润湿便于吞咽；,消化与吸收,2.吞咽：,第三期：由食管到胃（蠕动）,第一期：口腔到咽,第二期：咽到食管上段（呼吸暂停）,消化与吸收,1.胃运动的生理功能：,（2）机械消化（分裂成小颗粒，形成食糜）,（1）贮存食物（胃底、胃体前部）,（3）向十二指肠排出食糜,消化与吸收,2.胃运动主要形式：,（2）蠕动,（1）容受性舒张,（3）紧张性收缩,消化与吸收,3.胃运动调节:,促胰液素、促胰酶素、抑胃肽（肠抑胃素）,胃扩张迷走神经胃运动加强,胃扩张、化学成分胃泌素胃运动加强,酸性食糜、脂肪抑制胃运动（肠胃反射）,消化与吸收,4、呕吐：,消化道粘膜,延髓,胃，膈，腹壁肌肉,消化与吸收,外来神经；内在神经丛；胃-回肠反射,1.形式：,2.调节：,（3）钟摆运动,神经调节：,体液调节：,5-HT、P物质、内啡肽、促胃液素、CCK等促进；胰高血糖素、肠高血糖素抑制,（1）分节运动（充分混合）,（2）蠕动、蠕动冲、逆蠕动,消化与吸收,分节运动,消化与吸收,蠕动,消化与吸收,钟摆运动,消化与吸收,粪便的形成和排便反射。,1.特点：,2.形式：,3.排粪：,频率低、速度慢,蠕动（集团蠕动）,袋状往返运动,分节和多袋推进运动,排粪,五、微生物消化,反刍动物复胃内消化,消化与吸收,大肠内微生物的消化,消化与吸收,（二）前胃运动及其调节,（一）瘤胃与网胃的消化,（三）皱胃与瓣胃的消化,消化与吸收,（一）瘤胃与网胃的消化,1、瘤胃微生物生存条件,2、瘤胃微生物及其作用,3、瘤胃内消化代谢过程,4、气体的产生与嗳气,消化与吸收,1.瘤胃微生物生存条件：,瘤胃内高度厌氧、营养丰富，有利于厌氧微生物生存。,（5）内容物高度乏氧（CO2，NH3，少量氮、氢、氧）,（4）pH在5.5-7.5之间（唾液缓冲，VFA吸收）,（3）温度高达39-41C,（2）渗透压接近血液,（1）保证营养物质和水分供应,消化与吸收,2.瘤胃微生物及其作用：,（1）纤毛虫（全毛虫、贫毛虫）,贫毛虫除分解淀粉外，发酵果胶、半纤维素和纤维素,全毛虫分解淀粉产生乳酸和少量VFA,含糖、蛋白质和纤维素分解酶类,与细菌共生“微型反刍动物”,水解脂类、氧化不饱和脂肪酸、降解蛋白质，吞噬细菌,消化与吸收,微生物与微生物之间、微生物与宿主之间信息交流，相互制约，协同作用共生,（2）细菌：,种类繁多。发酵糖类、分解乳酸的细菌；分解纤维素的细菌（占活菌1/4）；分解蛋白质的细菌；蛋白质合成、维生素合成的细菌。,（3）真菌：,分解纤维素、糖等（占瘤胃微生物总量8%）含纤维素酶、木聚糖酶、糖苷酶、蛋白酶等,2.瘤胃微生物及其作用：,消化与吸收,3.瘤胃内消化代谢过程,（1）糖类,（2）蛋白质,（3）脂肪,（4）维生素合成,（5）前胃的吸收,消化与吸收,（1）糖类：,VFA提供反刍动物机体所需能量的60-70%，葡萄糖主要用于泌乳、妊娠和肥育等过程。,纤维素,反刍动物体内糖的主要来源：,丙酸和生糖氨基酸的糖异生。,瘤胃微生物自身的糖原。,消化与吸收,（2）蛋白质：,蛋白质过瘤胃保护；尿素代替30%日粮蛋白质,a.分解饲料蛋白质,b.分解非蛋白氮：尿素、铵盐、酰胺，分解成NH3,c.利用NH3合成氨基酸,d.尿素再循环：,NH3,消化与吸收,饲料中,瘤胃内,过瘤胃,唾液,50-70%,血,肝脏尿素,肾脏排泄,饲料蛋白质,微生物蛋白质,非蛋白质含氮物,饲料蛋白质,氨基酸,NH3,微生物蛋白质,饲料蛋白质,非蛋白质含氮物,氨基酸铵盐尿素,消化与吸收,（3）脂肪：,（4）维生素合成：,多种B族维生素和VK（凝血维生素）,脂肪,甘油,不饱和脂肪酸,幼龄反刍动物B族维生素缺乏,缺钴VB12缺乏,消化与吸收,（5）前胃的吸收：,葡萄糖、有机酸（挥发性脂肪酸、乳酸等）、胺、无机盐类和大量水分,消化与吸收,4、气体的产生与嗳气：,（CO250-70%；CH420-45%；氢、氧、氮、硫化氢）,牛一昼夜产生气体600-1300升，,消化与吸收,嗳气反射性动作：,气体,牛17-20次/小时,瘤胃臌气（幼嫩青草）,消化与吸收,（二）前胃运动及其调节,前胃收缩起于网胃。,1.前胃运动：,A波:瘤胃前庭背囊腹囊由后向前,B波:瘤胃单独收缩,2.调节：,反射性调节（后段抑制前段，中枢在延髓，传出交感、迷走）,消化与吸收,3.反刍：,4.食管沟反射：,感受器在口腔，传入为舌神经、舌下、三叉神经，中枢在延髓，传出为迷走神经。,过程：逆呕，再咀嚼，再混唾液，再吞咽,反射：网胃、瘤胃前庭、食管沟黏膜感受器,乳畜在吸乳时，能反射性的引起食管沟闭合呈管状，乳汁由食管沟经瓣胃管直接进入皱胃。,消化与吸收,（三）瓣胃和皱胃的消化,1、瓣胃：,含干物质22.6%；（瘤胃17%，网胃13%）,颗粒小，pH中性（6.6-7.3）,滤器作用：水分吸收，大颗粒碾碎,消化20%纤维素，吸收70%VFA，氯化钠,消化与吸收,2、皱胃：,有胃腺，分胃底腺和幽门腺。,胃液水样透明，含盐酸、胃蛋白酶、凝乳酶、黏液，pH酸性（1.05-1.32）。,胃液作用：杀死微生物，分解蛋白质。,胃液分泌调节：,十二指肠扩张（胃泌素）；pH（2.0-2.5）；迷走神经。,消化与吸收,大肠腺分泌碱性（pH7.5-8.0）、粘稠的消化液，能中和酸性发酵产物，有利于微生物繁殖。,肉食动物：蛋白质、脂肪、糖被细菌降解。,草食动物：马、兔等单胃草食动物非常重要。,杂食动物：盲肠（1克含细菌1-10亿，乳酸杆菌、链球菌，大肠杆菌等），吸收VFA提供机体所需能量的25%。,马食糜在大肠中滞留12h，消化纤维素40-50%，蛋白质39%，糖24%；反刍动物大肠消化纤维素15-20%。,六、吸收,（一）吸收的部位,（三）小肠内主要营养物质的吸收,消化与吸收,食物的消化产物、水分、盐类等通过消化道粘膜上皮，进入血液和淋巴的过程，称为吸收。,（二）吸收的机制,吸收过程：,营养物质,动画,消化与吸收,（一）吸收部位,2、大肠：,1、胃：,单胃动物：少量水，无机盐,食草动物、禽类大肠吸收：水分、盐、VFA、CO2、CH4等。,反刍动物前胃：VFA、CO2、水、无机盐,3、小肠：,十二指肠、空肠前段：,主要吸收部位。,大部分氨基酸、单糖,空肠中段：,糖、脂肪酸、甘油、部分氨基酸、维生素,回肠：盐类、VB12,消化与吸收,小肠黏膜,环状皱褶绒毛柱状上皮微绒毛,每个柱状上皮细胞约有1700根微绒毛,上述结构使小肠的吸收面积成百倍增加,消化与吸收,小肠黏膜,消化与吸收,thelivercontrolsentryofnutrientsintotheperipheralcirculation,Venousdrainageentersthehepaticportalvein;,消化与吸收,Thelactealdrainsintothelymphaticsystem,whichentersthecirculationatthethoracicduct,消化与吸收,（二）吸收机制,被动转运：滤过、扩散、渗透,主动转运：需载体、ATP,神经调节：,体液调节：,迷走促进；交感抑制；肠壁黏膜下神经丛,缩肠绒毛素-刺激绒毛运动,入胞和出胞,消化与吸收,1、糖的吸收：,（三）各种营养物质的吸收,吸收形式：主要以单糖的形式吸收,吸收速率：半乳糖葡萄糖果糖甘露糖,吸收方式：消耗能量的主动过程，属继发性主动转运,消化与吸收,糖吸收过程,2、脂肪吸收：