生物学与文学　寄予植物的情怀

第六章消化和吸收 Digestionandabsorption 第一节概述 消化 食物在消化道内被分解为小分子的过程 吸收 消化后的小分子物质以及水 无机盐 维生素通过消化道粘膜进入血液和淋巴循环的过程 机械消化 通过消化道平滑肌的运动将食物磨碎 并使其与消化液充分混合 同时将其向消化道的远端推送 化学消化 通过消化液 主要是消化酶 的作用分解各类营养物质使之成为小分子的可被吸收的物质 消化方式 消化道平滑肌的一般特性1 自动节律性收缩 缓慢 远不如心肌规则2 伸展性较大3 兴奋性较低4 具有紧张性5 对某些理化刺激的敏感性Ach NE 温度 牵拉敏感烧灼 电 切割不敏感 消化道平滑肌生物电活动的特点静息电位 1 电位较低 40 80mv 或者 50 60mv 2 形成 主要为K 外流 此外还有Na 内流 Cl 外流等 3 静息电位不稳定 2 慢波电位 slowwave 消化道平滑肌细胞可在静息电位基础上 自动产生节律性的 低振幅的去极化和复极化的电位波动 起步点可能是Cajal细胞 间质细胞 波幅 10 15mv 5 15mv 时程 几秒 十几秒频率 胃3次 min十二指肠12次 min空肠10次 min回肠8次 min直肠3次 min 3 动作电位 1 波幅 60 70mv 2 持续时间 5 10ms 3 机制 Ca2 内流是平滑肌动作电位产生的主要离子基础 图消化管平滑肌的电活动与收缩之间的关系A 消化管平滑肌细胞内记录的慢波电位和动作电位B 同步记录的肌肉收缩曲线 显示慢波不能引起肌肉收缩 消化腺的分泌功能唾液腺 唾液胃腺 胃液胰腺外分泌部份 胰液肝细胞 胆汁十二指肠腺和小肠腺 小肠液消化液的总量 6 8L 日消化液的主要成份 有机物 电解质水 消化液的主要功能 1 分解食物中复杂的大分子营养物质2 为各种消化酶提供适宜的pH环境3 稀释食物4 保护消化道粘膜免受理化和生物因素的损伤 腺细胞的分泌过程1 原料的摄取2 分泌物的合成内质网上的核蛋白体 合成高尔基氏体 浓缩两种重要中介物 cAMPCa2 3 排出过程出胞方式 胃肠的神经支配 内在神经丛肌间神经丛 粘膜下神经丛 神经元 感受神经元 中间神经元 运动神经元 抑制性神经元 兴奋性神经元 神经纤维 传入神经纤维 传出神经纤维 组成 运动神经元释放的递质 Ach VIP P物质 NO等 外来神经系统 交感神经 副交感神经 抑制胃肠运动抑制腺体分泌 兴奋胃肠运动兴奋腺体分泌 外来神经元与壁内神经丛的联系 副交感神经节前纤维 与壁内神经丛发生突触联系 节后纤维 消化道平滑肌 血管 腺体 交感神经节前纤维 腹腔神经节 腹下神经节 肠系膜神经节换元 节后纤维 大部分小部分 直接到消化道肌肉 血管 与壁内神经丛发生突触联系 消化道肌肉 血管 腺体 胃肠激素 由胃肠内分泌细胞合成和释放的多种生物活性物质 胃肠内分泌细胞的特点 一 内分泌细胞数量多 种类多 二 其分类分为开放型细胞和闭合型细胞 根据其分泌活动的引起及与胃肠腔的关系 三 胃肠激素的作用途径1血液循环 途径 胃肠激素释放靶细胞2旁分泌胃肠激素释放靶细胞3神经分泌 血液循环 局部弥散 胃肠激素的生理作用 1 调节消化腺的分泌和消化道的运动2 调节其它激素的释放例 抑胃肽 胰岛素分泌生长抑素 胃泌素分泌3 营养作用 某些胃肠激素可刺激消化道组织的代谢和促进其生长例 胃泌素促进胃 十二指肠粘膜蛋白质 RNA DNA的合成 脑 肠肽 brain gutpeptide 在中枢神经系统和消化道内双重分布的调节肽称脑 肠肽例 胃泌素 CCK P物质生长抑素 神经降压素等 第二节口腔内消化唾液的性质和成份pH 6 6 7 1渗透压 血浆 由于唾液腺导管对Na Cl 的重吸收 日分泌量 1 0 1 5L成份 水 有机物 蛋白 唾液淀粉酶 溶菌酶 无机物 Na K HCO Cl 气体分子 唾液的作用 一 湿润口腔 溶解食物 二 清洁灭菌 三 分解淀粉淀粉麦芽糖 唾液淀粉酶 唾液分泌调节的特点 1 完全是神经性调节 包括条件反射和非条件反射 2 唾液分泌的基本中枢 延髓 3 唾液腺受双重神经支配 副交感神经 唾液分泌 量多 稀薄 酶多 交感神经 唾液分泌 量少 粘液蛋白较多 咀嚼 口腔通过咀嚼运动对食物进行机械加工的过程 作用 1 磨碎食物2 使食物与消化液充分混合 形成食团便于吞咽3 反射性引起胃 胰 肝 胆囊等消化活动 吞咽 食团由口腔进入胃的过程 吞咽动作 反射 分为三期 第一期 口腔 咽第二期 咽 食管上端第三期 沿食管下行至胃 图6 9食管蠕动的模式图 第三节胃内消化一 胃的分泌 贲门腺胃的外分泌腺泌酸腺幽门腺 胃液的性质 成分和作用胃液的主要成分和来源主要成分主要来源盐酸泌酸腺的壁细胞胃蛋白酶原泌酸腺的主细胞粘液粘膜表面上皮细胞泌酸腺的粘液颈细胞贲门腺 幽门腺碳酸氢盐非泌酸细胞内因子泌酸腺的壁细胞 盐酸 游离酸 大部份 存在形式总酸结合酸盐酸排出量 单位时间内盐酸分泌的mmol量基础酸排出量 正常人空腹时的盐酸排出量0 5mmol h盐酸最大排出量 在食物或药物的刺激下盐酸的最大排出量20 25mmol h 盐酸的分泌机制 毛细血管 壁细胞 胃腔 图6 8壁细胞分泌盐酸的一种假设 盐酸的作用 1 激活胃蛋白酶原 提供胃蛋白酶发挥作用所需要的酸性环境2 抑菌 杀菌3 盐酸进入十二指肠 促胰液素 胰液分泌小肠液分泌 胆汁分泌和排放4 酸性环境促进铁和钙的吸收 胃蛋白酶原 胃蛋白酶原胃蛋白酶蛋白质月示 胨少量多肽和氨基酸 HCl 粘液和碳酸氢盐 1 在胃壁内表面形成薄层被膜保护胃上皮细胞免受机械损伤 2 润滑食物以利输送 3 粘液 碳酸氢盐屏障 mucus bicarbonatebarrier 胃粘液和胃粘膜非泌酸细胞分泌的HCO3 共同形成一道抵抗胃酸的胃蛋白酶侵蚀的屏障 图6 5胃粘液屏障示意图 图6 9胃粘液 碳酸氢盐屏障模式图 胃 内因子 是正常肠道 回肠 吸收VitB12所必须 胃液分泌的调节影响胃酸分泌的主要内源性物质 组胺胃泌素乙酰胆碱生长抑素 生长抑素分泌 胃窦粘膜D细胞作用途径 旁分泌作用 抑制胃酸分泌作用机制 1 抑制G细胞分泌胃泌素 2 抑制ECL细胞释放组胺 3 抑制壁细胞的功能 消化期的胃液分泌及其调节 1 头期胃液分泌神经 体液性调节 特点 1 持续时间较长4 6h2 分泌量多 酸度高 消化力强 与进食有关的食食物在口腔的机物形象 气味 声音械 化学刺激条件反射非条件反射迷走神经 肽能N传出纤维 胆碱能N传出纤维 胃窦粘膜G细胞胃腺胃泌素 胃液分泌 机制 血液 胃期胃液分泌的调节 机制 扩张刺激 食物 化学刺激 如多肽氨基酸 胃体 胃底 幽门等机械感受器 迷走 迷走反射壁内神经丛反射 G细胞 促胃液素 胃泌素 胃腺分泌 胃液 特点 酸度高 消化力比头期弱 肠期胃液分泌机制食物的化学食糜小肠吸收入血机械刺激的氨基酸小肠粘膜十二指肠粘膜G细胞肠泌酸素胃泌素 胃腺胃液分泌 特点 量少 胃液分泌的抑制性调节盐酸抑制胃小肠粘十二指肠胃粘膜窦粘膜膜球部G细胞胃泌素促胰液 球抑 生长抑素 分泌和素释放胃素释放释放 胃液分泌 脂肪 脂肪及其消化产物小肠粘膜肠抑胃素胃液分泌肠抑胃素 抑胃肽 促胰液素胆囊收缩素 舒血管肠肽神经降压素等的总称 高张溶液十二指肠内高张溶液小肠渗透压感受刺激小肠粘膜器被激活肠 胃反射抑制性激素胃液分泌 前列腺素 迷走N 前列腺素释放 胃泌素 抑制组胺和胃泌素引起的胃液分泌 胃的运动胃头区 胃底胃体前部 运动较弱主要机能 贮存食物尾区 胃体的远端和胃窦 运动较强主要机能 1 磨碎食物 2 食物与胃液充分混合形成食糜 3 排空 胃运动的主要形式和意义紧张性收缩 胃壁平滑肌经常处于一定程度的收缩状态意义 维持胃的形态 位置和压力 有助于化学消化 有助于胃的排空 容受性舒张 咀嚼和吞咽时 食物对口腔 咽 食管等感受器的刺激通过迷走 迷走反射引起胃底和胃体平滑肌的舒张意义 容纳和储存食物 蠕动 消化道的纵行肌和环行肌共同参与的一种向前推进的波形运动 意义 搅拌和研磨食物 促进食物和消化液充分混合 有助于化学消化 实现胃的排空 ABC 胃蠕动的控制 胃蠕动受胃平滑肌基本电节律的控制 其关系是 胃平滑肌基本电节律动作电位蠕动神经和体液因素的调节迷走N 胃泌素胃蠕动加强胃动素 基本电节律和动作电位出现的频率增多 交感N 促胰液素抑胃肽 基本电节律和动作电位出现的频率减慢 胃蠕动减弱 胃排空 食糜由胃排入十二指肠的过程胃排空的动力 胃和十二指肠的压力差胃排空的速度与食物的组成和性状有关 胃排空及其控制胃内促进排空的因素 十二指肠内抑制排空的因素 消化间期的胃运动 人在空腹时 胃运动呈间歇性强力收缩伴有较长的静息期为特征的周期性运动 并向肠道方向扩布 移行性复合运动 migratingmotorcomplex MMC MMC分为四个时相 每周期时间 90 120min 图6 12从胃窦和十二指肠记录到的消化间期移行性复合运动 MMC 的不同时相变化意义 在消化间期可继续把胃肠内容物向远端推送并有清洁胃肠的效果 近端胃窦 远端胃窦 近端十二指肠 远端十二指肠 呕吐 vomiting 将胃肠内容物经口腔强力驱出的动作 反射 感受器 舌根 咽 胃 胆总管 泌尿生殖器官 传入神经纤维 迷走N和交感N的传入纤维中枢 延髓的呕吐中枢传出神经纤维 迷走N 交感N 膈N 脊N效应器 胃 小肠 膈肌 腹壁肌肉意义 有保护作用的防御性反射 第四节小肠内消化胰液及其作用胰液的性质 成份和作用性质 无色 无臭 pH7 8 8 4渗透压 300mmol L分泌量 1 2L 日成份和作用 无机物 碳酸氢盐 HCO3 含量很高 Cl Na K Ca2 HCO3 的主要作用 1 中和进入十二指肠的胃酸 使肠粘膜免受强酸侵蚀2 提供小肠多种消化酶所需的最适pH环境 有机物1 胰淀粉酶淀粉糊精 麦芽糖 寡糖2 胰脂肪酶甘油三酯脂肪酸甘油一酯 甘油 pH7 5 8 5 胰淀粉酶 pH6 7 7 0 胰脂肪酶 肠致活酶 胃酸 组织液 4 胰蛋白酶抑制物 胰蛋白酶抑制因子 Kazal抑制因子 Werle抑制因子 可使胰蛋白酶失活和部份抑制糜蛋白酶的活性 胰腺不发生自身消化的原因之一 5 其它酶类胆固醇酯酶核糖核酸酶磷脂酶A2脱氧核糖核酸酶羧基肽酶 胰液分泌的调节 神经体液调节 胰液分泌的反馈性调节进食后 失活 蛋白质的水解产物CCK释放 胰蛋白酶 意义 防止胰酶分泌过度 CCK释放肽 胰酶分泌 在小肠 胆汁的分泌与排出胆汁的性质和成份性质 肝胆汁 黄褐色 透明 pH7 4胆囊胆汁 兰绿色 pH6 8分泌量 800 1000ml 日 图6 15胆汁的分泌及肠肝循环 胆汁的成份 物质所占千分数水976 23 有机成份23 78 胆盐9 00粘蛋白和色素5 00脂肪酸1 23胆固醇0 63卵磷脂0 60无机盐7 32Na K Ca2 Cl HCO3 胆汁的作用 胆盐的作用 1 促进脂肪的消化 3 促进胆汁的分泌乳化脂肪 4 中和胃 2 促进脂肪和脂溶性维生素的吸收胆盐 水溶性复合物 脂肪酸促进脂肪酸的吸收促进脂溶性维生素A D E K以及胆固醇 甘油一酯的吸收 混合微胶粒 胆汁分泌和排出的调节1 神经因素肝胆汁分泌 迷走N 胆囊收缩 Oddi氏括约肌松弛 胆汁排出胃泌素分泌 胆汁分泌和排出 2 体液因素胆汁分泌和排出 胃泌素胃酸分泌 胰泌素释放 胆汁分泌 小肠液及其作用十二指肠腺 粘蛋白 NaHCO3小肠液的分泌 碱性液体 小肠腺 分泌液构成小肠液的主要部份 含肠致活酶 小肠上皮细胞的纹状缘和上皮细胞内含多种消化酶多肽酶二肽酶三肽酶麦芽糖酶蔗糖酶 小肠液分泌的调节神经调节 食糜的机械化学刺激小肠粘膜小肠液分泌 局部反射 体液调节 胃泌素胰泌素血管活性肠肽胆囊收缩素 小肠液分泌 小肠的运动消化间期小肠的运动形式 移行性复合波 MMC 消化期小肠的运动形式1 紧张性收缩 小肠平滑肌持续性保持一定程度的收缩状态肠内容物的混合和转运减慢相反 2 分节运动 沿小肠间隔一定距离所产生的以环行肌为主的节性性收缩和舒张运动 紧张性 肠腔扩张 图6 16小肠分节运动模式图 小肠分节运动的梯度与小肠平滑肌的慢波节律有关慢波节律分节运动梯度十二指肠12次 分11次 分空肠10次 分10次 分回肠8次 分8次 分意义 有利于食糜向小肠下段推送 小肠分节运动的作用 1 使食糜与消化液充分混合 促进化学消化 2 增加食糜与肠壁的接触为吸收创造有利条件 3 挤压肠壁有助于血液和淋巴回流 3 蠕动 是环行肌和纵行肌共同参与将食糜向前推送的一种运动蠕动冲 在小肠 可见一种进行速度快 传播距离远的蠕动 蠕动的生理意义 1 使经过分节运动的食糜向前推进 达到新的肠段再开始分节运动 2 将食糜向尾端推送 1 壁内N丛食糜的机械化学刺激 肠壁感受器 引起肌间N丛的局部反射 蠕动加强 小肠运动的调节 2 外来神经副交感N 迷走N 肠运动 交感N 肠运动 3 体液因素影响小肠运动的主要体液因素乙酰胆碱肠运动去甲肾上腺素肠运动 回盲括约肌的主要机能1 防止回肠内容物过快进入大肠 延长食糜在小肠内停留的时间 有利于小肠内容物的完全消化和吸收2 阻止大肠内容物逆流回肠 回盲括约肌 盲肠 回肠 大肠的主要功能 一 吸收水份和电解质 二 贮存食物残渣 粪便 三 大肠内细菌的作用 蛋白质月示 胨 氨基酸 硫化氢 组胺 吲哚 1 消化 糖 脂肪和植物纤维素乳酸 醋酸 CO2 沼气 脂肪酸 甘油 胆碱 分解 酵解 分解 腐败作用 2 营养 合成复合维生素B和维生素K 食物中纤维素对肠功能的影响1 限制水的吸收多糖纤维与水结合形成凝胶2 增进肠的运动加速