第八章---消化生理

第八章消化生理,Digestion,学习要求：1了解消化和吸收的概念。2熟悉消化管平滑肌的生理特性。3掌握胃液的成分、作用以及胃酸分泌的功能。4熟悉小肠的几种运动形式及其功能意义。5熟悉各种营养物质的吸收方式。,在新陈代谢过程中机体不断从外界摄取各种营养物质(蛋白质、脂肪、糖类)，必须在消化道内分解成结构简单可溶性物质(氨基酸、甘油、脂肪酸、葡萄糖等)才能透过消化道粘膜上皮进入血液，供机体组织所利用。食物在消化道内的这种分解过程，称为消化。食物经过消化后，透过消化道粘膜进入血液循环和淋巴的过程，称为吸收。,第一节消化的概述,一、消化系统的演化在动物进化不同阶段，其消化过程也不相同。所有脊椎动物和许多无脊椎动物的消化过程是在细胞外-特殊管道内进行。食物在消化道内被加工分解为简单化合物，以便进入血液和淋巴中，各种动物的消化过程原则上相似，但在摄取营养物质的方式和消化部位上，则各有特点。,1、机械性消化通过消化道平滑肌的舒缩活动将食物磨碎，使食物与消化液充分混合，并不断将食物向消化道下方推送。2、化学性消化通过消化腺分泌的各种消化酶分解蛋白质、脂肪和糖类等物质，使之成为可吸收的小分子物质。3、生物学性消化（细菌作用）指草食性动物消化道内微生物体内各种酶系分解淀粉、蛋白质和纤维素等物质的过程。细菌还利用肠内简单物质合成VB复合物和VK。,二、消化的方式,1消化道平滑肌的一般特性（1）兴奋性较低，收缩缓慢（2）伸展性强（3）紧张性（4）自动节律性，节律不规则（5）对化学、温度、机械等刺激敏感，但对电刺激不敏感,三、消化道平滑肌的特性,2.消化道平滑肌的生物电活动（1）静息电位：安静时平滑肌细胞膜两侧电位差为55-60mV，内负外正。（2）慢波电位：消化道平滑肌的静息电位能缓慢自动地有节律地去极化，这种电位波动称为基本电节律或慢波。慢波电位不能引起平滑肌收缩，为平滑肌起步电位，是平滑肌收缩节律的控制波，它决定蠕动方向、节律和速度。（3）动作电位：Ca+进入细胞内是动作电位形成的主要离子基础。,基本电节律（BER，慢波）1）定义：在RP基础上消化道平滑肌产生的节律性自动去极化2）产生机制：肌源性活动(胃肠纵行肌自发性节律性去极化)3）作用：在此基础上激发AP,并决定肌肉收缩的频率,1.内在神经系统(intrinsicnervoussystem)2.外来神经系统(extrinsicnervoussystem),四、消化道神经支配,1.内在神经系统(肠神经系统，ENS、壁内神经丛)由存在于消化管内无数神经元(108)和神经纤维组成的复杂的神经网络，构成一个完整的可以独立完成反射活动的整合系统，整体内接受外来神经支配。粘膜下神经丛(粘膜下)肌间神经丛(纵、环形肌之间)2.外来神经：交感和副交感神经双重支配。交感神经作用：抑制胃肠运动和消化腺的分泌。促进回盲括约肌、肛门括约肌收缩副交感神经(为主)作用：促进胃肠运动，腺体分泌增加,1.概念：由胃肠粘膜层的多种外分泌腺体和数十种内分泌细胞分泌的激素统称为胃肠激素。化学结构上都是由氨基酸残基组成的肽类，分子量在5000以内。消化道是体内最大的内分泌器官。2.作用途径：(1)远距分泌：血运(2)旁分泌：D细胞SS(生长抑素)抑制G细胞分泌(3)神经分泌：神经末梢释放如VIP(血管活性肠肽)、SS等,五、胃肠激素,3.生理作用(1)调节消化腺分泌和消化道运动(2)调节其它激素释放：SS抑制胃泌素、胰岛素分泌(3)营养作用：促进消化管组织代谢和生长。如胃泌素对胃黏膜的作用。,4、脑肠肽(brain-gutpeptin)：近年来的研究证实，一些产生于胃肠道的肽，不仅存在于胃肠道，也存在于中枢神经系统内；而原来认为只存在于中枢神经系统的神经肽，也在消化道中发现。这种双重分布的肽，统称为脑-肠肽。如，CCK(胆囊收缩素)、SP(P物质)、SS等20余种。,第二节口腔内的消化,一、采食和饮水二、咀嚼食物进入口腔后，除进行化学加工外，还有机械加工过程。咀嚼运动靠咀嚼肌等有关肌肉带动下颌，牙齿粉碎食物，可以随意控制，但也是一种反射活动。食物被咀嚼到一定程度，被吞咽下去。吞咽也是一种反射活动。,唾液腺：腮腺、颌下腺、舌下腺1.唾液的性质、成分及作用性质：pH6.6-7.1，含水、有机物、无机物的低渗液体；成分：水占99%；有机物：糖蛋白、球蛋白、氨基酸、淀粉酶、溶菌酶作用：1.润滑、溶解食物；2.清洁、保护口腔；3.将淀粉分解为麦芽糖(人、兔、鼠等)；4.反刍动物口腔内有大量HCO3-盐、PO4盐，可中和发酵产生的酸，维持瘤胃内的pH值。,三、唾液的分泌,神经调节非条件反射性唾液分泌：食物刺激口腔、舌的感受器经、脑N流涎中枢经、传出唾液分泌条件反射性唾液分泌：食物形状、颜色、气味、进食环境经、对脑N引起唾液分泌。如“望梅止渴”。激素调节血流调节,2.唾液分泌的调节,第三节胃内的消化,包括机械作用和化学作用,胃粘膜是一个复杂的分泌器官胃的外分泌腺：贲门腺：为粘液腺，分泌粘液泌酸腺：主细胞分泌胃蛋白酶原、壁细胞分泌盐酸、内因子、颈粘液细胞分泌粘液幽门腺：分泌碱性粘液内分泌细胞：G细胞分泌胃泌素、D细胞分泌生长抑素、肥大细胞分泌组胺,一、胃液的分泌,外分泌腺,内分泌腺：G细胞胃泌素,粘液细胞：粘液壁细胞：胃酸、内因子主细胞：胃蛋白酶原,胃液：无色、无味、酸性(pH0.9-1.5),(一)胃液的性质、成分和作用,1盐酸(胃酸)：,胃酸的作用：杀菌、抑菌作用。激活胃蛋白酶原为胃蛋白酶，为其作用提供必要的酸性环境。促进胰液、胆汁和小肠液的分泌。促进小肠对铁和钙的吸收。,2胃蛋白酶：将蛋白质水解为小多肽的胨/示，最适pH为2。凝乳作用。3粘液：主要成分为糖蛋白，粘滞性高，在胃粘膜表面易形成凝胶层，具有润滑、保护胃粘膜作用。与HCO3-盐共同形成粘液碳酸氢盐屏障。4内因子：壁细胞分泌的小分子糖蛋白，可促进小肠对B12的吸收。,按食物刺激部位的先后分为头期、胃期和肠期。,(二)胃液分泌的调节,头期胃液分泌：由进食动作引起，传入冲动均来自头部感受器(如视、嗅、听、口、咽、食管等)。分泌机制用“假饲”实验来分析：,头期胃液分泌是神经-体液性的调节。头期胃液分泌的特点：1.潜伏期短，分泌时间长，假饲5-10分钟，胃液可分泌2-4小时;2.胃液分泌的量和酸度高，但胃蛋白酶含量更高。3.分泌量大小与食欲有关。,头期胃液分泌量的大小与食欲有关,胃液分泌的胃期：制备巴氏小胃：,胃液分泌的胃期特点：潜伏期长，酸度高，胃蛋白酶含量低于头期。,肠期胃液分泌：主要通过体液调节机制：酸性食糜刺激小肠粘膜释放肠泌酸素血液循环胃壁细胞胃酸分泌。肠期胃液分泌特点：胃液分泌量小，酶含量和酸度低于头期和胃期，占胃液分泌总量的1/10。,食物引起胃液分泌的机制（小结）,盐酸：胃窦部pH降至0.2-1.5,十二指肠pH降至2.5时对胃液分泌产生抑制作用。机制：盐酸直接抑制胃窦的G细胞胃泌素。盐酸直接刺激胃粘膜D细胞释放生长抑素胃泌素盐酸刺激小肠粘膜促胰液素释放胃泌素。脂肪：刺激小肠分泌肠抑胃素抑制胃液分泌及运动高渗溶液：肠-胃反射及抑制性激素抑制胃液分泌,（三）胃液分泌的抑制性调节,主要机能：磨碎食物并与胃液充分混和形成食糜，将食糜排至十二指肠。1胃运动的形式(1)容受性舒张：指咀嚼和吞咽食物刺激咽、食管等处感受器，通过迷走神经抑制性纤维反射性地引起胃底和胃体肌肉的舒张。(2)紧张性收缩：为一种持续微弱的收缩状态。(3)蠕动：从胃中部有节律地向幽门方向进行。,二胃的运动,2胃运动的调节（1）神经调节:迷走神经兴奋性纤维末梢释放Ach基本电节律频率、传播速度胃蠕动加快、加强。迷走神经抑制性纤维末梢释放血管活性肠肽引起胃容受性舒张。交感神经影响小，且作用相反。食物刺激胃壁内神经丛蠕动。（2）体液调节胃泌素：使胃基本电节律频率及动作电位的频率增加，胃运动加强。促胰液素、抑胃肽：使胃运动减弱。,3胃的排空及其控制胃内容物进入十二指肠的过程称为胃的排空。不同食物排空速度不同，与食物理化特性有关：糖类蛋白质脂肪排空最慢。对于混合食物，由胃完全排空需要46小时。促进胃排空的动力：胃运动产生的胃内压当胃内压十二指肠内压时，食糜排入十二指肠。胃运动加强，促进排空；反之则抑制排空。,第四节小肠内的消化,小肠内消化是整个消化过程中最重要的阶段。一、胰液的分泌（一）胰液的成分和作用胰液pH7.8-8.4，为等渗、无色无嗅的碱性液体。主要成分：水、HCO3-（由导管上皮细胞分泌）、多种消化酶（由腺泡细胞分泌）、无机离子Cl-、Na+、Ca2+,胰腺,组成胰液,腺泡细胞：各种胰酶,小导管管壁细胞:H2O、HCO3,1-2L/日、无色、无味、碱性、Ph7.8-8.4,外分泌部,内分泌部,胰岛素,一.胰液的分泌,（一）胰腺的功能、胰液的性质,胰高血糖素,1.HCO3-:中和胃酸，为消化酶提供适宜环境。2.胰淀粉酶:无需激活,水解淀粉麦芽糖,糊精,麦芽寡糖3.胰脂肪酶：分解甘油三酯FA、甘油一酯和甘油。辅酯酶可使胰脂肪酶固着与脂肪颗粒表面少量胆固醇酯酶/磷脂酶A2水解胆固醇酯和卵磷脂4.胰蛋白酶和糜蛋白酶（由肠致活酶激活）：分解蛋白质为蛋白胨、眎，多肽、氨基酸5.胰蛋白酶抑制物（少量）：与胰蛋白酶结合使之失活，防止小量胰蛋白酶原在胰腺内激活出现自身消化现象。,胰液的主要作用,胰液的分泌受神经-体液双重控制，但以体液调节为主。1神经因素（条件反射和非条件反射）食物刺激口腔,食道,胃,小肠迷走神经(条件/非条件)反射引起胰液分泌(胰腺腺泡细胞)特点：水和HCO3-含量少，而酶的含量高。,（二）胰液分泌的调节,2.体液调节：食糜刺激小肠粘膜产生促胰液素和促胰酶素(胆囊收缩素)。（1）促胰液素（S细胞）：作用于导管上皮细胞，分泌H2O和HCO3-。（2）促胰酶素-胆囊收缩素-CCK(I细胞）：作用于腺泡细胞，促进胰酶分泌及胆囊收缩。3.反馈性调节食糜刺激小肠粘膜产生CCK-释放肽CCK及胰酶分泌胰蛋白酶CCK-释放肽失活抑制CCK及胰酶分泌。生理意义：防止胰酶过度分泌。,（一）胆汁的性质和成分为苦味有色液体，草食动物的胆汁呈暗绿色；肉食动物的胆汁呈赤褐色；杂食动物的胆汁呈橙黄色成分：水分、无机成分；有机成分：胆盐、胆色素、脂肪酸、胆固醇、卵磷脂和粘蛋白等。但胆汁中无消化酶。胆盐：为胆汁酸+甘氨酸/牛磺酸钠盐/钾盐,二、胆汁的分泌,1.乳化脂肪降低脂肪表面张力增加胰脂肪酶作用面积。2.与脂肪酸、甘油一脂形成水溶性微胶滴促进其吸收；3.促进脂溶性维生素（A、D、E、K）的吸收；4.促进胆汁分泌；5.促进小肠运动；6.中和进入小肠的胃酸。,（二）胆汁（胆盐）的作用,（三）胆汁分泌的调节,由肠腺分泌的弱碱性液体，为分泌量最多的消化液。主要成分：水、无机离子、粘蛋白、多种酶(如肠致活酶等)及IgA。主要作用：1.消化作用：肠致活酶可激活胰蛋白酶。2.保护作用：粘液可润滑、保护肠粘膜，抑制胃酸。3.稀释作用：稀释消化产物至等渗，利于吸收。,三、小肠液的分泌,1紧张性收缩2分节运动3摆动4.蠕动,四、小肠的运动,第六节吸收,吸收：食物的成分或其消化后的产物通过消化管粘膜的上皮细胞进入血液和淋巴的过程。一、吸收的部位和机制：草食动物特别是反刍动物，胃可吸收短链有机酸。小肠（十二指肠和空肠）是吸收的主要部位。,1糖类2蛋白质3脂肪4水和无机盐5维生素,二、小肠内主要营养物质的吸收,水和Na的吸收,水的吸收是随溶质主动吸收而被动重吸收钠的重吸收依靠底侧膜上钠泵活动将Na主动转运入血造成细胞内低Na肠腔内Na借助刷状缘上载体蛋白与葡萄糖/氨基酸同向转运入细胞内。,葡萄糖和氨基酸的吸收,以单糖形式继发性主动重吸收。载体蛋白与各单糖亲和力及吸收速率不同：己糖（半乳糖葡萄糖果糖甘露醇）戊糖蛋白质的吸收形式主要是氨基酸，吸收机制同单糖.,甘油三酯分解为甘油、脂肪酸、甘油一酯与胆盐形成水溶性复合物聚合成微粒穿过绒毛表面非流动水膜微绒毛释放微粒中脂肪酸、甘油一