家畜生理学6-消化吸收代谢

1、 第一节 消化道的主要功能 第二节 摄食的调节 第三节 口腔消化 第四节 单胃消化 第五节 复胃消化 第六节 小肠消化 第七节 大肠消化 第八节 吸收重点： 单胃、复胃和小肠的消化难点： 消化液的分泌调节及消化道运动的调节一、消化的概念 消化(digestion)：在消化道中把饲料中的蛋白质、脂肪、糖类等转变为可吸收和利用状态的全部生理生化过程。二、消化功能的进化 在动物进化的不同阶段，消化功能不断发展和完善。 单细胞动物：消化全在细胞内，靠酶使食物分解，称细胞内消化 随动物进化，体内器官分化，形成专门的消化道和消化腺(细胞外消化)消化道：口腔、食管、胃、小肠、大肠消化腺：唾液腺、胃腺、胰腺、

2、肠腺、 肝脏 由于不同动物的食物性质和生活条件不同，消化道和消化腺的结构和功能也明显改变。 肉食兽（carivore）： 消化道短而简单， 肠长/体长 猫：6倍 狗：4倍 杂食兽（omnivore）： 介于二者之间 , 肠长/体长 猪：14倍 草食兽（herbivore）： 胃庞大，肠长而 复杂 肠长/体长 : 牛：20倍 羊：27倍 马、兔胃简单，大肠长而复杂消化的个体发育 营养来源: 胎盘 乳 饲料 消化机能: 1. 初乳: 获得免疫抗体 2. 消化酶分泌的变化 酶制剂的研究和开发 3. 胃的运动和肠的吸收 4. 微生物三、消化方式 物理性消化: 咀嚼、胃肠运动 化学性消化: 消化腺 消化

3、酶 微生物性消化: 微生物 酶 相互协调、共同作用蛋白质： 氨基酸脂肪： 甘油一酯、脂肪酸、甘油糖： 单糖、低级脂肪酸第一节 消化道的主要功能一、消化道的运动功能 1. 肌肉构成：除口腔、食道前部（或全部）、肛 门附近为横纹肌外，胃肠壁是平滑肌 2.组织学结构：浆膜层、纵肌层、环肌层、黏膜 下层、黏膜层。 3. 消化道平滑肌的电活动： 膜电位、慢波电位、动作电位 4. 消化道平滑肌运动的特点： 兴奋性较低，收缩缓慢 伸展性较大 具有一定的紧张性 有自动节律性 对有些刺激敏感性二、消化道的分泌功能 消化液： 水 无机盐（Na+、K+、H+、HCO3-、Cl- HPO42-） 有机物（水解酶、胆色

4、素、胆盐、胆 固醇、粘蛋白） 血液 消化腺 胃肠道 血液三、胃肠道的内分泌功能 胃肠道是体内最庞大的内分泌器官,已发现十多种内分泌细胞。这些内分泌细胞具有摄取胺前体、进行脱羧而产生肽类或活性胺的能力，故称为APUD细胞系统 肽能神经系统 肽类激素 脑肠肽: 神经细胞和胃肠内分泌细胞都能 释放的肽类激素 生长抑素、内啡肽、血管活性肠肽等 1. 胃肠道激素的作用途径: 内分泌、旁分泌、外分泌等。 2.胃肠道激素的作用 调节消化道的分泌和运动 调节其他激素的分泌 调节消化道组织的代谢和生长四、消化道的保护功能 （一）消化道的细胞保护功能 1. 前列腺素 2. 脑肠肽 （二）胃肠道的免疫功能 1. 肠

5、道淋巴细胞的转移 2. 体液免疫 3. 细胞免疫五、消化道的血液循环 消化道 脾脏 肝门静脉 肝脏 肝静脉 心房 胰脏六、消化道功能的调节 （一）神经调节 交感N: 抑制胃肠道运动和消化腺的分泌 副交感N: 兴奋胃肠道运动和消化腺的分泌 内在神经丛: 1. 调节局部反射 2. 与中枢神经系统联络、支配消化道的外在植物性神经 副交感神经包括迷走神经（胃、小肠全部、大肠前中段）和盆神经（大肠后段） 交感神经包括内脏神经（胃、小肠全部、大肠前中段）和腹下神经（大肠后段）2、消化道的内在神经丛（壁内神经丛） 肠肌神经丛: 纵肌和环肌间 粘膜下神经丛: 粘膜层和环肌间3、植物性神经对胃肠功能的调节 副交

6、感的节前和节后释放乙酰胆碱，对运动和分泌起兴奋作用； 交感的节前释放乙酰胆碱，引起节后兴奋，节后在内在神经丛中释放去甲肾上腺素，对运动和分泌起抑制作用。 消化活动除受到内在神经丛的局部反射调节外，CNS通过植物性的外在部分能影响内在神经丛的局部反射，改变消化道运动或消化腺分泌的强度和速度。（二）体液调节 1. 生长激素、甲状腺激素的长期调节 （见第11章） 2. 胃肠道激素的调节 （见胃肠道的内分泌功能）一、摄食方式二、摄食的短期性调节 主要是神经反射调节 下丘脑 饱中枢 摄食中枢 色、香、味 温度、PH 机械、容积、渗透压 血糖 VFA三、摄食的长期性调节 体脂 胰岛素咀嚼、唾液分泌、吞咽一

7、、咀嚼 物理性消化二、唾液1. 分泌腺和细胞 腮腺 浆液细胞 唾液腺 颌下腺 浆液细胞唾液 舌下腺 粘液细胞 口腔粘膜小腺体 粘液细胞 浆液细胞 不含粘蛋白的稀薄样唾液 粘液细胞 含粘蛋白的粘稠唾液2. 唾液的性状 无色 透明 弱碱性 略带粘性3. 唾液的功能、润湿饲料，利于咀嚼和吞咽、溶解食物中某些物质，引起味觉、唾液淀粉酶分解淀粉为麦芽糖、唾液中的粘蛋白有润滑作用，进入 胃后，增强胃粘膜抗胃酸腐蚀作用 5、脂肪分解酶分解脂肪 6、冲淡、中和和洗去有害物质，杀菌 7、蒸发散热 8、反刍动物: 保持瘤胃酸碱度 参与尿素再循环4. 唾液分泌的调节 (神经调节) 1. 非条件反射 食物 口腔 感受

8、器 延髓 唾液腺 2. 条件反射 形状、颜色 视、听 神经 唾液腺 气味、声音 嗅 中枢 副交感兴奋 Ach 量大稀薄 交感兴奋 NE 量少粘稠 其它消化部位活动的影响 第四节 单胃消化一 、 胃 液 贲门腺区 粘液C 壁C 盐酸 胃底腺区 主C 消化酶 粘液C 粘液和粘蛋白 幽门腺区 粘液C G细胞 促胃泌素(一）胃液及其分泌 无色、透明、酸性混合液 1. 盐酸 游离性 PH 壁C HCL 结合性 盐酸的作用: a. 提供胃蛋白酶激活所需要的酸性环境 b. 使蛋白质膨胀变性,便于胃蛋白酶消化 c. 在小肠中,促进胰液、胆汁分泌、胆囊 收缩 d. 杀菌作用2. 胃消化酶 主细胞 a. 胃蛋白酶

9、原 HCL 胃蛋白酶 蛋白质 眎、胨 b. 凝乳酶原 HCL凝乳酶 乳中酪蛋白原 酪蛋白 Ca2+ 酪蛋 白钙 乳汁凝固 c. 胃脂肪酶: 乳化脂肪 甘油 + 脂肪酸3. 粘液 可溶性粘液: 粘液细胞分泌 迷走神经 不溶性粘液: 胃表面上皮C分泌 功能: a. 滑润食物,保护胃粘膜免受机械损伤 b. 中和、缓冲胃酸 c. 防御胃蛋白酶对粘膜的消化作用（二） 胃液分泌的调节 神经 体液1.头期 色、香、味 迷走神经 HCL分泌 视、听、嗅 促胃泌素分泌2 .胃期 a. 食物的硬度、容积 胃壁感受器 局部、壁内神经丛 乙酰胆碱 胃液 b. 扩张 胃幽门 促胃泌素 c. 食物的化学成分 G细胞 促胃

10、泌素3. 肠期 促进因素: 食糜进入 小肠内促胃泌素 胃液 十二指肠 肠泌酸素 HCL 胃液 抑制因素: HCL 小肠粘膜促胰液素 促胃泌素 脂肪 小肠 促胰液素、抑胃 肽、缩胆囊素 高张溶液二、胃运动 纵行肌 环行肌 斜行肌 （一）胃运动的基本类型 、容受性舒张（receptive relaxation）： 咀嚼和吞咽 迷走神经 胃底和胃体部肌肉舒张 容纳大量食物 2、紧张性收缩(tonic contraction)： 平滑肌持久地处于收缩状态 3 、蠕动：平滑肌收缩与舒张交替进行 4 、胃的排空: 胃 食糜 十二指肠(二) 胃运动功能： a. 容纳大量食物 b. 食物与消化液混合； c.

11、推动食物进入十二指肠(三) 胃运动的调节 延髓迷走核 胃运动中枢 内脏神经 迷走神经 Ach 促胃液素 (+) NE 神经紧张肽 (-) 胃的消化性运动 胃的排空酸性食糜 机械 化学 十二指肠 胃肠反射高张 FA 小肠粘膜促胰液素 促胰酶素 抑胃肽 抑 制 胃的运动(四) 呕吐（emesis or vomiting） 咽部痒觉 胃过度胀饱 延髓 呕吐 保护作用 有毒物质一、复胃的结构二、复胃运动（一）前胃运动 1、网胃 第一次收缩：收缩一半即行舒张，粗大 饲料 前庭 第二次收缩：几乎完全收缩，松软食糜 瓣胃 当反刍时,网胃在第一次收缩前还附加一次收缩.2、瘤胃 A波：瘤胃前庭 沿背囊从前到后

12、腹囊 从后至前 B波：腹盲囊(背盲囊) 后背囊 、前 背囊 主腹囊3、瓣胃 与网胃协同, 较缓慢有力 网胃收缩 网胃 食物 瓣胃 瓣胃舒张 网瓣孔开放 网胃 液体 皱胃 瓣胃管附: 瓣胃消化的作用 筛滤和研磨作用 筛滤: 食糜通过瓣胃叶片之间时,移去水 份, 食糜变干 研磨: 变干的食糜 叶片粗糙表面研磨 细碎4. 皱胃 与非反刍动物的单胃类似前胃运动的调节 基本中枢 : 延髓 高级中枢 : 大脑皮层 交感N 前胃运动 传出N 迷走N 前胃运动刺激因素:1. 刺激口腔或前胃感受器 前胃运动2. 刺激网胃感受器 逆呕和反刍3. 前胃运动受后段反射性抑制 皱胃充满时 瓣胃运动 瓣胃充满时 瘤、网胃

13、运动(二)反刍和嗳气 1、反刍（rumination） 进入瘤胃的饲料，经过一定时间的浸泡、软化，逆呕至口腔进行再咀嚼， 再混唾液，再吞咽的过程。 反刍的机理: 饲料粗糙部分刺激网胃、瘤胃前庭和食管沟粘膜感受器 传入 延髓逆呕中枢 传出N 网胃收缩,胃一部分内容物 贲门口,声门关闭,作吸气动作,胸内压 ,食管扩张 食管 食管逆蠕动 口腔 再咀嚼 再混唾液 再吞咽 食物细碎 刺激 , 进入瓣胃 皱胃 网胃活动 粗糙食物进入 反刍2. 嗳气（eructation） CO2 CH4嗳气 微生物利用 吸收 肺 反射过程： 瘤胃气体 瘤胃壁感受器传入N 延髓 传出N 瘤胃, 瘤胃后背盲囊收缩,由后到前

14、气体 前庭 贲门舒张 食管 口腔瘤胃臌气 食物迅速进入皱胃,抑制瘤胃运动 饲料急剧发酵,产生大量气体(三) 食管沟反射 贲门 食管沟 网瓣孔 反射中枢: 延髓 与吮吸中枢相关 乳畜吮吸时,食管沟唇状肌卷缩, 闭合成管状 食管 食物 食管沟 瓣胃管 皱胃 NacL NaHCO3 溶液 2岁牛 CuSO4 溶液 绵羊三、微生物的消化作用（一）瘤胃内环境 上方: 气体 上层: 粗料 下面: 流体 1. 食物和水份相对稳定地进入瘤胃 2. 渗透压维持于血液水平 3. 温度39 41度 4. pH 变动于5.57.5 5. 内容物高度缺氧 6. 瘤胃节律性运动 可消化饲料中70-85%的可消化干物质 5

15、0%的粗纤维 VFA CO2 NH3 Pr Vit（二）瘤胃微生物及其作用 纤毛虫 细菌 真菌 1. 纤毛虫: 全毛 贫毛 数量和种类 饲料种类和饲养制度 纤毛虫作用 a. 淀粉 果糖 VFA 虫体糖原 纤维素 半纤维素 CO2 虫体蛋白 b. 水解脂类，氢化不饱和脂肪酸 c. 降解蛋白质，吞噬细菌营养价值: 虫体蛋白消化率高,必需AA多2. 细菌 主要微生物 , 种类多, 数量大 细菌的作用 a. 淀粉、果胶 VFA 菌体糖原 纤维素 CO2 CH4 菌体蛋白 b. 分解蛋白质 c. 合成B族维生素 3. 真菌 ( 8%) 主要消化纤维素, 含有纤维素酶 木聚糖酶 糖苷酶等共生 宿主 微生物

16、 微生物 宿主为微生物提供物质来源 微生物为宿主提供营养来源 纤毛虫能吞食和消化细菌与真菌四. 瘤胃内的消化代谢过程 1、糖类的分解和利用 a. 纤维素 纤维二糖 G CO2+CH4 + VFA 乙酸 丙酸 丁酸 ( 70:20:10) 乳脂 血糖 b. 淀粉、G 其他糖类 VFA+CO2+CH4 单糖 双糖 微生物糖原2、蛋白质的分解和合成 a、蛋白质的分解和氨的产生 30-50% 进入后段饲料蛋白 50-70% 肽 AA NH3 CO2 有机酸 糖 VFA CO2 碳链 能量 合成微生物蛋白 b. 非蛋白氮的分解和氨的产生 尿素 合成AA 铵盐 NH3 进入瓣胃 酰胺 瘤胃壁吸收 尿素再循

17、环 尿素 NH3 瘤胃 壁吸收 肝 鸟AA 循环 瘤胃上皮 尿素 唾液 排出 肾尿素再循环的意义 在低蛋白日粮下，通过尿素再循环节约氮源，保证适宜氨浓度，利于微生物合成蛋白添加尿素应注意的原则（）添加对象应是瘤胃充分发育的成年 反刍家畜（）饲料应保证充分的碳水化合物（）降低饲料蛋白，牛、羊葡萄糖果糖甘露糖（二）VFA的吸收 . 部位： 瘤胃 大肠 . 吸收速度: 丁酸 丙酸 乙酸 瘤胃上皮细胞内: 乙酸 45% 丙酸 65% 丁酸 85% 酮体 乳酸 + 葡萄糖（三）脂肪的吸收游离FA 中短链FA 血液甘油 脂肪微粒 甘油 门静脉甘油一酯 长链FA肠道上皮细胞 乳糜颗粒胆汁酸 后消化道 胆汁酸 淋巴循环（四）蛋