生理学课件：7-临床班消化生理

1、1消化生理2Omeprazole (奥美拉唑)结合并抑制质子(H+)泵，抑制H+分泌胃酸的质子(H+)泵分泌机制：壁细胞H -K-ATPase向胃腔泵H组织胺通过H2受体刺激胃酸分泌组织胺H2受体阻断剂，雷尼替丁ranitidine胃酸与胃粘膜保护硫糖铝形成凝胶覆盖溃疡面胃粘膜-碳酸盐屏障形成酸碱中和抗酸：氢氧化铝、碳酸钙，米索前列酮-胃粘膜保护From 消化系统生理 To 消化系统药理From：消化生理之胃酸分泌To：抗消化溃疡药的药理 乙酰胆碱通过M1受体刺激胃酸分泌乙酰胆碱M1受体拮抗剂pirenzepine3消化器官: 消化道+消化腺体，Gastrointestinal tract (

2、8-10m)Overview of Digestive System4消化系统的功能1. Digestion (消化) 食物在消化道内被分解为小分子的过程 (1) Mechanical digestion (机械消化)：通过胃肠运动磨碎 (2) Chemical digestion (化学消化)：酶学分解2. Absorption (吸收)小分子物质的吸收和转运，从胃肠到淋巴、血液3. 营养物质、药物和毒物的代谢与转化 所有经胃肠道吸收的营养物质包括药物，通过门脉进入肝脏，并首先在肝脏代谢转化。(随后经体循环反复流经肝脏进行代谢。如葡萄糖/脂肪酸甘油三酯；葡萄糖糖原又如硝酸甘油、硝苯吡啶；环磷

3、酰胺；可的松-氢化可的松)4. 排泄: -不可消化的废物5. 分泌：庞大的外分泌(消化液78L/day)、内分泌功能5Ingestion (eating)Secretion (of juice and enzymes)Mixing & propulsion (mostly by peristalsis蠕动, alternate contractions of smooth muscle) Digestion (Chemical break down)Absorption (water, electrolytes, and nutrients)Excretion (removal of indi

4、gestible materials from GI tract)消化吸收6步骤6胃肠神经支配与平滑肌兴奋特征7交感 腰椎1-3胸1-12腹腔神经节副交感肠系膜神经节骶 2-4骶神经消化道的神经支配肠系膜神经节延髓迷走神经背核，脊髓8肌间神经丛 纵行肌副交感延髓迷走神经背核交感：腹腔神经节肠系膜神经节外部神经反射肠神经反射又称内在反射局部反射短时程反射长时程反射机械感受器环行肌肠内在神经系统Enteric nervous system肠道壁神经元和纤维构成的神经网络。有机械、化学、温度敏感神经元，释放神经递质, 支配平滑肌、腺体、血管。形成局部回路，独立完成反射活动，但接受外来神经纤维支配抑制

5、为主兴奋为主消化道平滑肌、腺体、血管的神经支配9外部神经肠神经又称内在神经胃肠神经内分泌的营养作用一些胃肠激素具有营养作用，能促进消化道组织的代谢和生成。如胃秘素瘤患者胃粘膜增生肥厚，胃窦切除者胃粘膜萎缩。因此，维护胃肠神经内分泌的生理稳态，对胃肠组织营养具有意义10Resting potential: K+ equilibrium potential， 50 70mV Slow wave, controlled by Na+-K+ATP pump; Frequency: stomach (3 times/min), duodenum十二指肠(12 times/min), ileum回肠(89

6、 times/min). Spike or action potenials appear on the basis of slow wave, and are often followed with muscle contraction.Electric activity of Gastrointestinal smooth muscle 11胃肠平滑肌的兴奋特征兴奋性底收缩慢、收缩力度较小: 5失活-促进胰液、胆汁和小肠液分泌-促进钙、铁吸收-杀死细菌和病毒 胃酸不能杀死所有的细菌和病毒胃酸的最高浓度 0.1-0.15 mol/L, 0.37%，通常更低食物容积及排空速度细菌和病毒的量、耐

7、酸能力、侵袭能力胃酸过多导致消化性溃疡胃酸-HCl 的作用29Parietal cell 壁细胞Gastric lumenMetabolism质子泵(H+-proton pump )是胃酸分泌的最后通路质子泵是位于壁细胞的分 泌小管膜H-K-ATPase30壁细胞浆有大量闭合的囊泡, 受刺激后形成分泌小管质子泵是壁细胞分泌小管膜上的H+ K+ Na+-ATP酶 H+来源: CO2H2O HCO3 + H+ 每分解一分子ATP, 可驱动一个H+进入分泌小管同时置换分泌小管内的一个K+进入胞浆 HCO3-出胞，交换Cl-入胞Cl-由Cl-通道进入分泌小管, 与H+ 会合形成 HCl抗消化道溃疡：中

8、和或抑制胃酸分泌Omeprazole (奥美拉唑) 干扰质子泵的H+ - K+交换, 质子泵是胃酸分泌的最后通路31Stimulators of gastric acid (HCl) secretionGastrinAcetylcholineHistamine抗消化溃疡药：黏膜保护药抗生素酸碱中和剂干扰质子泵乙酰胆碱M1受体阻断剂组织胺H2受体阻断剂32500 m胃粘膜的物理-化学屏障粘液-碳酸氢盐屏障：抵抗胃酸和胃蛋白酶侵蚀粘膜破损导致溃疡；促进粘液分泌可保护粘膜，促进溃疡愈合33 (1) 粘液由表皮细胞、腺体的粘液细胞分泌；主要 为糖蛋白, 高粘度, 在胃粘膜表面形成0.5mm 厚的凝胶层

9、. (2) 非泌酸细胞分泌HCO3向胃腔内扩散, 和粘液 凝胶层形成粘液-碳酸氢盐屏障, 中和H+, 保护 胃粘膜. 非酸性环境不利胃蛋白酶消化, 且能不 可逆灭活胃蛋白酶活性胃粘膜屏障是一种物理-化学屏障其实质是粘液-碳酸氢盐屏障消化性溃疡：必然存在粘膜破损抗消化性溃疡：促进粘液分泌保护粘膜，促进溃疡愈合34Gastric secretion的三个时相几乎同时发生。副交感神经支配Cephalic phase (30%): occurs before food reaches stomach 刺激通过头部感受器 (眼耳鼻口、咽、食管) 条件反射 ： 食物的形象,气味,开饭铃声、描述等 非条件反

10、射 ：食物直接刺激消化道等 See Figure next pageGastric phase (60%) : 食物入胃后，直接的机械、化学刺激Intestinal phase (10%): 食糜进入小肠后，仍有刺激作用。 主要受体液调节35胃液分泌调节上调 食物, 乙酰胆碱, 促胃液素, 组织胺下调 胃酸, 脂肪食物, 生长抑素，高张溶液头期 胃期 肠期假饲 - 条件反射与非条件反射 - 迷走神经 - 胃液分泌36Digestion in small intestineDigestion and most of the absorption are done in small intesti

11、ne371. 基础紧张性收缩2. 分节运动 进食后以环形肌为节点的节律收缩和舒张, 分段混合内容物, 机械性消化3. 蠕动 向下推进食糜回盲扩约肌 调控小肠内食糜进入结肠的速度交感与副交感调节痉挛与解痉，阿托品小肠运动38小肠内环状皱壁、绒毛、微绒毛结构为吸收提供巨大的表面积(200m2)39Figure 24.18a-cThe Pancreas40胰液：水、 HCO3-、各种消化酶HCO3-，中和进入十二指肠的H+，提供适宜的pH胰腺分泌的多种消化酶酶，消化能力最强，最全面Small Intestine is the most important part for digestion and

12、 absorption. Chemical digestion is completed, and most of the absorption is done, in small intestineThe chyme is digested in small intestine by pancreatic juice, bile intestinal juicePancreatic secretions and Digestion in Small Intestine41HCO3-中和进入十二指肠的H+，提供适宜的pH胰酶消化能力最强最全面，包括：胰淀粉酶 胰脂肪酶胰蛋白酶原 糜蛋白酶原 核

13、酸酶胰蛋白酶抑制物 结合胰蛋白酶原，保护胰腺组织Pancreatic secretions42Digestion of Carbohydrates胰淀粉酶 淀粉 糊精、麦芽糖、麦芽寡糖 Amylase淀粉酶 Maltase麦芽糖酶Starch Maltose 2 GlucoseGlycogen Maltose 2 Glucose InvertaseSucrose Glucose + Fructose果糖 Lactase乳糖分解Lactose Glucose + Galactose半乳糖半乳糖是婴儿脑发育的必需物质 。乳糖不耐症：奶制品腹泻，少数为遗传缺陷，无法分解乳糖，腹泻腹胀腹痛。 成人乳糖

14、酶减少，原因未明，东亚人中国人多见，与世世代代非奶品饮食习惯和进化有关。少喝牛奶，选择不含乳糖的婴幼儿配方粉。酸奶30%乳糖被分解。减少乳糖进食量。直链直链老化43Digestion of Proteins胰蛋白酶原 无活性, 由肠致活酶、胃酸、胰蛋白酶激活糜蛋白酶原 无活性, 由胰蛋白酶激活, 羧基肽酶 消化多肽 Pepsin1. Complex Proteins Peptones (蛋白胨)Trypsin, chymotrypsin2. Peptones Higher Peptides carboxypeptidase3. Higher peptides Dipeptidesdipepti

15、dase4. Peptides Amino acids 肉胨44胰蛋白酶抑制物 结合胰蛋白酶原，保护胰腺组织胰脂肪酶：甘油酯酶、胆固醇酯 脂肪酸、甘油、胆固醇Pancreatic secretions and Digestion in Small Intestine45抑制油脂吸收的减肥药物抑制胰脂肪酶酶，从而抑制甘油三酯、胆固醇酯的水解与吸收，使之以原形形式排出。奥利司他orlistat，商品名赛尼可Xenical，罗氏(Roche)公司1999年美国上市。占据世界减肥药2/3市场分额。 2000年在我国上市。抑制胰脂肪酶的活性，阻断30%的膳食脂肪的消化吸收 优点：不影响神经系统，不进入血

16、液，不抑制食欲。 缺点：脂肪泻，影响脂溶性维生素A、E吸收46核酸酶 水解DNA和RNA核酸营养？送 礼 要 送 脑 黄 金 !匪夷所思持续久、范围广、影响人数最多的大忽悠，且不断升级 。1. 没有发现过有核酸缺乏症2. 动物、植物性食物含有大量的DNA和RNA3. 机体勿需吸收利用核苷酸。机体合成DNA所需的核苷酸是从头合成的。47Commonbile ductCystic ductLiverGallbladderDuodenal lumenAmpulla of VaterHepatic ductsCommon hepatic ductSphincter of OddiPancreatic

17、ductLeftRight肝胆系统脂肪的消化与吸收48Liver secretion is called bile(800ml/day)Bile is green, can be yellowBile composition: Bile salts: Emulsifies fat by turning it into dropletsBillirubin: to be excretedWater and electrolytesGall Bladder: Stores concentrated bile to be released during each meal. Liver secret

18、ions49胆汁含胆盐胆固醇和卵磷脂，具有脂溶性和水溶性肝脏 胆囊 十二指肠 胆汁酸 + 甘氨酸/牛磺酸盐 胆盐，参与消化吸收水、胆酸少、胆固醇多，炎症 胆固醇沉积胆汁的作用 Figure1. 乳化 裂解较大的脂肪油滴为脂肪微滴2. 形成微胶粒，与脂肪分解物脂肪酸、甘油一酯结合，形成水溶性复合物，穿过肠上皮表面的水层3. 促进脂溶性 Vitamine A、D、E、K 的吸收4. 中和胃酸调节因素 为什么肝胆疾病患者怕高蛋白高脂饮食？ 1. 刺激分泌 高蛋白 高脂肪 混合食物 糖类2. 肝肠循环 胆盐在回肠末段被吸收，通过门静脉入 肝, 再组成胆汁 （见下页）50肝肠循环 胆汁在回肠末段被吸收，

19、通过门静脉入肝, 再组成胆汁胆固醇、药物、维生素等，可与胆汁-微胶粒结合进入肝肠循环降血脂药消胆胺：打断胆汁肝肠循环，抑制胆固醇吸收。活性碳肝肠循环再吸收：抗癫痫药苯妥英钠，磺胺类药物、红霉素、利福平、叶酸，某些口服避孕药51小肠内吸收水和无机盐的吸收1. 水被动扩散吸收，回肠，十二指肠与空肠，结肠2. 钠易化进入肠上皮细胞, 主动运转入血液. 与单糖 和氨基酸共用转运载体，偶联吸收 3. 铁还原型亚铁, 酸性环境利于吸收. 与转铁蛋白结合以受体介导入胞后, 部分主动转运入血液, 余与铁蛋白结合储存在细胞内.4. 钙离子型钙, 主动转运, 按需吸收, Vit D可辅助吸收. 补钙问题 5. C

20、l- 和 HCO3 伴随阳离子被吸收52糖的吸收 由转运载体主动转运入肠上皮细胞，然后扩散进入血液，与钠转运偶联53糖的吸收：Na+偶联的葡萄糖转运体新一代降糖药的分子靶点C1 静息状态，尚未结合Na+，也未结合葡萄糖；C2 结合Na+后构象变化，此时如果没有葡萄糖，则Na+内渗入胞C3 如果存在葡萄糖，2 Na+和1分子葡萄糖一起，开始跨膜转运C4C5 Na+和葡萄糖脱离转运通道入胞C6 空转的转运蛋白恢复原来的构象54蛋白的吸收 氨基酸 与糖吸收机制类似, 与钠转运偶联 二肽/三肽 继发性主动转运, 与H+转运偶联极少量可被完整吸收, 过敏反应, 如鱼虾蟹过敏55Absorption of

21、 Fatty acids56脂肪的吸收 脂肪酸、甘油一酯、胆固醇与胆盐结合乳化形成混合微粒，在微绒毛处从微粒释出，被吸收进入上皮细胞脂肪吸收入胞后：少量直接进入门脉循环, 大部分在内质网重新酯化为甘油三酯和胆固醇酯，与载脂蛋白结合形成乳糜微粒，胞吐出胞，扩散入淋巴57游离脂肪酸胰脂肪酶水解游离脂肪酸重新酯化消化系统细胞血液从食物到细胞：脂肪酸运动的复杂性为何如此复杂?食物 甘油三酯肠上皮细胞吸收、酯化甘油三酯乳糜微粒淋巴系统入血甘油三酯脂蛋白复合物再酯化脂蛋白脂肪酶水解肝脏入细胞游离脂肪酸甘油三酯储存于胞内油滴中氧化供能出细胞脂肪酶水解血脂58Reabsorb water and compact material into feces by mass moveme