生理學(xué)：消化和吸收 (2)

1、消化和吸收,概述,消化 (digestion)：食物在消化道內(nèi)被分解成小分子物質(zhì)的過程 物理消化 化學(xué)消化 吸收(absorption)：食物消化后，通過消化道粘膜，進(jìn)入血液和淋巴循環(huán)的過程,消化的過程,消化系統(tǒng)（Gastrointestinal System）,消化腺,唾液腺 唾液 胰腺 胰液 肝臟 膽汁,分泌產(chǎn)物進(jìn)入消化道,消化道,空心管狀4.5米長,Mouth Pharynx Esophagus Stomach Small Intestine Colon Rectum Anus,消化管壁,消化道平滑肌的特性,（一）一般特性： 1、興奮性 低，收縮緩慢 2、伸展性大 3、緊張性（形成基礎(chǔ)壓

2、力，保持一定的位置和形狀） 4、自動節(jié)律性（緩慢、不規(guī)則、肌源性） 5、對電刺激不敏感，對機(jī)械牽張、溫度、化學(xué)刺激敏感。,消化道平滑肌的電生理特性,靜息電位不穩(wěn)定 慢波電位自發(fā)性除極化和復(fù)極化的節(jié)律性電位波動 動作電位在漫波去極化基礎(chǔ)上產(chǎn)生,慢波電位（Slow Waves）,消化道平滑肌的電生理特性,自發(fā)去極化 = 慢波電位 慢波電位頻率= 基本電節(jié)律（basic electric rhythm， BER) 消化道不同區(qū)域BER 不同 BER 幅度及頻率受神經(jīng)及體液調(diào)節(jié) 副交感神經(jīng) 興奮 交感 抑制,消化腺的分泌功能,分解食物成分 消化酶的pH環(huán)境 降低滲透壓 保護(hù)作用,正常人每日分泌消化液的

3、量,唾液1.0-1.5 L/日 胃液2.0 L/日 胰液0.7-2.5 L/日 膽汁（肝臟膽汁）0.3-1.0 L/日 腸液3.0 L/日 合計7.0-10.0 L/日 循環(huán)血量5-6L，血漿量3.5L,胃腸的神經(jīng)支配,外來神經(jīng)： 交感神經(jīng) 副交感神經(jīng) 內(nèi)在神經(jīng)： 粘膜下神經(jīng)叢 肌間神經(jīng)叢,消化道的神經(jīng)調(diào)節(jié),中樞神經(jīng)系統(tǒng),交感及副交感傳出,交感及副交感 傳入,肌間神經(jīng)叢 粘膜下神經(jīng)叢,平滑肌 分泌細(xì)胞 內(nèi)分泌細(xì)胞 血管,消化管壁的化學(xué) 感受器、機(jī)械感受器,短反射（Short Reflex Pathways）,管腔內(nèi)刺激 消化道感受器 中樞神經(jīng)系統(tǒng) 自主神經(jīng) 效應(yīng)器,長反射（Long Refle

4、x Pathways）,管腔內(nèi)刺激,消化道感受器,中樞神經(jīng)系統(tǒng),效應(yīng)器官,內(nèi)在神經(jīng)叢,消化道的內(nèi)分泌功能,消化道是體內(nèi)最大、最復(fù)雜的內(nèi)分泌器官。胃腸道所含的內(nèi)分泌細(xì)胞合成和釋放的具有生物活性的化學(xué)物質(zhì)，統(tǒng)稱為胃腸激素（gastrointestinal hormone）。已發(fā)現(xiàn)的胃腸激素有40余種。,胃腸內(nèi)分泌細(xì)胞,胃腸內(nèi)分泌細(xì)胞常單個散布于胃腸道粘膜上皮細(xì)胞之間。 開放型細(xì)胞：大部分細(xì)胞呈錐形，其頂端有微絨毛樣突起伸入胃腸腔內(nèi)，可直接感受食物成分和pH的刺激而引起分泌。 閉合型細(xì)胞：少數(shù)胃腸內(nèi)分泌細(xì)胞無微絨毛，呈圓形,與胃腸腔無直接接觸，其分泌可由神經(jīng)興奮或局部內(nèi)環(huán)境的變化引起，而與胃腸腔內(nèi)的

5、食物成分無關(guān)。,胃腸內(nèi)分泌細(xì)胞的命名及分布,口腔內(nèi)消化,口腔,咀嚼 分泌 潤滑 淀粉酶,唾液分泌（Saliva Secretion）,食物,口腔機(jī)械及味覺感受器,延髓,自主神經(jīng),刺激唾液分泌,自主神經(jīng),副交感（Parasympathetic） 粘液 交感（Sympathetic） 漿液,吞咽反射（Swallowing Reflex）,食團(tuán)壓迫會厭 會厭蓋住聲門，使食物不會進(jìn)入氣管 吸氣被抑制,吞咽反射（Swallowing Reflex）,食管上括約肌舒張 食團(tuán)進(jìn)入食道 括約肌關(guān)閉,吞咽反射（Swallowing Reflex）,食團(tuán)刺激食道，引發(fā)蠕動 推送食團(tuán)到達(dá)胃部 用時 9 second

6、s,吞咽反射（Swallowing Reflex）,食團(tuán)到達(dá)胃上部 觸發(fā)食道下括約肌舒張 食團(tuán)到達(dá)胃內(nèi),胃的分泌,外消化腺的組成 賁門腺 泌酸腺(胃底腺) 幽門腺,胃液的組成和作用,鹽酸 激活胃蛋白酶原變成胃蛋白酶，并為它提供酸性環(huán)境；使食物中蛋白質(zhì)變性易于分解；能殺菌；促進(jìn)胰液、腸液和膽汁的分泌；酸性環(huán)境還有助于Fe2+和Ca2+的吸收 胃蛋白酶原 在胃酸或已被激活的胃蛋白酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘奈傅鞍酌?。能水解蛋白質(zhì)生成朊和胨，其作用最適pH為20，當(dāng)pH升至6.0時活性消失,胃液的組成和作用,粘液和碳酸氫鹽 胃表面上皮細(xì)胞、泌酸腺的粘液頸細(xì)胞、賁門腺和幽門腺共同分泌的。粘液有潤滑作用和保

7、護(hù)胃粘膜的作用，粘液還能與胃粘膜表面上皮細(xì)胞分泌的HCO3-結(jié)合形成粘液碳酸氫鹽屏障。粘液碳酸氫鹽屏障可使胃粘膜免受酸和胃蛋白酶的侵蝕。 內(nèi)因子 壁細(xì)胞分泌的一種糖蛋白,能和維生素B12結(jié)合，保護(hù)維生素B12不受水解，并在回腸粘膜被吸收。,胃酸的分泌（Acid Secretion in Stomach）,壁細(xì)胞 含有碳酸酐酶 H+ 主動轉(zhuǎn)運(yùn) HCO3-與 Cl-的交換 H+ 與 Cl- 分泌至分泌小管管腔 HCO3- 進(jìn)入血液,頭期（Cephalic-Phase）,增加酸及胃蛋白酶原的分泌: 食物形狀 味道 氣味 咀嚼 吞咽 迷走神經(jīng)興奮 迷走節(jié)后纖維刺激胃泌素,Cephalic-Phase

8、Control,胃期（Gastric-Phase ）,胃部感受器興奮: 蛋白、肽、氨基酸 胃擴(kuò)張 長反射與短反射觸發(fā)胃泌素及酸、胃蛋白酶原分泌,Gastric-Phase Control,刺激胃酸分泌,乙酰膽堿 胃泌素 組胺 生長抑素,抑制胃酸分泌,胃期: 食物移除使刺激胃酸分泌的因子減少 增強(qiáng)的酸性抑制gastrin 釋放 負(fù)反饋調(diào)節(jié),抑制胃酸分泌,腸期: 食物進(jìn)入十二指腸: 滲透壓增加 脂肪與酸增加 十二指腸擴(kuò)張 長反射與短反射抑制酸的分泌,胃運(yùn)動,儲存食物 空腹 = 50 mL 飽腹 = 1000 mL 磨碎食物（食糜） 釋放食物進(jìn)入小腸（胃排空）,胃分區(qū),暫時貯存食物，3餐日。,適應(yīng)食

9、物涌入,生理 意義,運(yùn)動形式及其作用,1. 容受性舒張： 咀嚼和吞咽時，反射性引起胃底和胃體部舒張，以適應(yīng)食物涌入需要的過程，稱容受性舒張。,3.蠕動 食物入胃5分鐘，由環(huán)形 肌產(chǎn)生的一種波浪式向前推送 的運(yùn)動。 生理意義：攪拌、磨碎 食物；使食物與胃液充分混 合，利于化學(xué)性消化；以適 宜十二指腸推送食物。,2.緊張性收縮 生理意義：使食物與胃 液混合，利于化學(xué)性消化；協(xié) 助向十二指腸推送食物。,運(yùn)動形式及其作用,胃排空及其控制,1、胃排空 食物由胃進(jìn)入十二指腸的過程。,3、胃排空的動力 原動力：胃蠕動和緊張性收縮。 直接動力：胃與十二指腸之間的壓力差。,2、排空速度 物理性狀：稀糊顆粒塊狀

10、化學(xué)成分：糖蛋白質(zhì)脂肪 混合食物完全排空：4 6 h。,胃排空的影響因素,胃內(nèi)容物,加速排空,胃運(yùn)動,十二指腸 內(nèi)容物,延緩排空,胃運(yùn)動,促胰液素,腸胃反射,胃內(nèi)感受器, 食物量與胃排空的關(guān)系：, 食物的化學(xué)成分與胃排空的關(guān)系： 糖類排空速度最快，蛋白質(zhì)次之，脂肪最慢，混合性食物，完全胃排空約4-6小時。, 食物的物理形狀與胃排空的關(guān)系： 稠食物排空速度稀食物； 小顆粒排空速度大顆粒； 大顆粒塊狀食物。,非消化期的胃運(yùn)動,移行性復(fù)合運(yùn)動（migrating motor complex, MMC）：非消化期胃運(yùn)動的特點呈現(xiàn)以間歇性強(qiáng)力收縮并伴教長時間的靜息期為特征的周期性運(yùn)動。,生理意義： “清

11、道夫”,小腸內(nèi)消化,胰腺（Pancreas）,外分泌腺與內(nèi)分泌腺 胰液 碳酸氫鹽 胰淀粉酶 胰脂肪酶 胰蛋白酶 胰核酸酶,胰液的分泌,（一）胰液的成分和作用 胰液是無色無嗅的堿性液體，pH7.88.4，成人分泌量約每日12L。,1. 胰液的無機(jī)成分及作用 水占97.6% 無機(jī)負(fù)離子主要為碳酸氫鹽(HCO3 ) 和Cl。,HCO3 作用： (1)為小腸內(nèi)消化酶提供適宜的pH環(huán)境(pH 7-8)； (2)中和進(jìn)入十二指腸的胃酸，保護(hù)腸粘膜免受強(qiáng)酸侵蝕。,胰淀粉酶 2. 胰脂肪酶 (lipase) 3. 蛋白水解酶 4.核糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶 以酶原形式存在，為胰蛋白酶所激活，使相應(yīng)的核酸部分水

12、解為單核苷酸。,雙糖(最適pH6.77.0),淀粉、糖原,甘油三酯,脂肪酸、甘油一酯和甘油 (有賴于膽鹽和輔脂酶的存在。最適pH7.58.3),還含有一定量的膽固醇酯酶和磷脂酶A2，它們分別水解膽固醇酯和卵磷脂。,2. 胰液的有機(jī)成分及作用,胰蛋白酶原,胰蛋白酶,腸致活酶(腸激酶),胃酸、胰蛋白酶、組織液,糜蛋白酶原,糜蛋白酶,(+),蛋白質(zhì),多肽,氨基酸,羧基肽酶,1. 蛋白水解酶以酶原形式分泌 2. 腺泡細(xì)胞還分泌胰蛋白酶抑制物(trypsin inhibitor),防止蛋白水解酶在胰腺內(nèi)被激活。 自身消化急性胰腺炎 由于胰液中含有消化三種主要營養(yǎng)物質(zhì)的消化酶，因而是所有消化液中最重要的一

13、種。 當(dāng)胰液分泌缺乏時，即使其他消化液的分泌都很正常，食物中的脂肪和蛋白質(zhì)仍然不能完全消化，從而也影響吸收。,蛋白水解酶為何不消化胰腺本身？,胰液分泌的調(diào)節(jié),1.神經(jīng)調(diào)節(jié),食物的形象、氣味 食物對口腔、食管、胃和小腸的機(jī)械性及化學(xué)性刺激,條件反射 非條件反射,胰液分泌,特點:酶的含量豐富,而碳酸氫鹽和水分的含量很少。,胃泌素,2. 體液調(diào)節(jié),（1）胰泌素(促胰液素)(secretin) 釋 放：十二指腸和空腸粘膜內(nèi)的S細(xì)胞 刺激因素: 鹽酸(小腸內(nèi)促胰液素釋放的pH閾值為4.5) 蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物和脂酸鈉 糖類幾無作用。 作 用: 主要刺激胰腺小導(dǎo)管的上皮細(xì)胞，使其分泌大量的水分 和碳酸氫鹽，因

14、而使胰液量大為增加，但酶的含量很低。 （2）膽囊收縮素： (cholecystokinin,CCK) 釋 放：十二指腸和空腸粘膜內(nèi)的I細(xì)胞 刺激因素: (由強(qiáng)至弱)蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物、脂酸鈉、鹽酸、脂肪，糖 類沒有作用。 作 用: 作用于胰腺的腺泡細(xì)胞，故所引起的胰液分泌的特點 是酶含量多而水分和碳酸氫鹽含量少，又稱促胰酶素。 促進(jìn)膽囊強(qiáng)烈收縮，排出膽汁。 營養(yǎng)作用:促進(jìn)胰組織蛋白質(zhì)和核糖核酸的合成。,胰液分泌的反饋性調(diào)節(jié)作用 進(jìn)食后，在蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物作用下，十二指腸粘膜產(chǎn)生一種CCK釋放肽，可使CCK釋放和胰酶分泌增加，而分泌的胰蛋白酶則又使CCK釋放肽失活，反饋性地抑制CCK和胰酶的分泌。這種

15、反饋調(diào)節(jié)的意義在于防止胰酶的過度分泌。 慢性胰腺炎患者反饋性抑制作用減弱，CCK釋放增加，刺激胰腺分泌，使之產(chǎn)生持續(xù)性疼痛。,肝臟門脈系統(tǒng),肝臟功能,分泌膽汁 營養(yǎng)物質(zhì)代謝 葡萄糖 糖原 氨基酸 脂肪酸 甘油三酯和膽固醇的合成 脂蛋白合成,肝臟功能,清除衰老紅細(xì)胞 降解血紅蛋白 產(chǎn)生膽紅素 消除廢物和毒素 將膽紅素降解為膽色素 合成血漿蛋白 分泌與修飾激素,膽汁的分泌與排出,膽汁(bile)是由肝細(xì)胞分泌的。 非消化期：肝膽汁膽囊（濃縮、貯存） 消化期：肝膽汁、膽囊膽汁十二指腸（參與消化）,膽汁的性質(zhì)和成分,性質(zhì)：味苦，肝膽汁pH為7.27.7，呈金黃色或桔棕色，經(jīng)膽囊濃縮成膽囊膽汁后，因碳酸

16、氫鹽被吸收，pH轉(zhuǎn)為6.8，顏色變深。 量：成人膽汁約8001000m1日。 成分：水分和鈉、鉀、鈣、碳酸氫鹽等無機(jī)成分，有機(jī)成分有膽色素、脂肪酸、膽鹽、膽固醇、卵磷脂和粘蛋白等。不含消化酶。 膽鹽(bile salt)：膽汁酸與甘氨酸或?；撬峤Y(jié)合形成的鈉鹽或鉀鹽，是膽汁參與消化和吸收的主要成分。,膽鹽（Bile Salts）,由膽固醇合成 在膽汁中分泌入腸 兩性分子 乳化脂肪,乳化脂肪,暴露于脂肪酶的表面積較小,增大與脂肪酶接觸面積,膽鹽的腸肝循環(huán),小腸運(yùn)動-蠕動（Peristalsis）,小腸運(yùn)動-分節(jié)運(yùn)動（Segmentation）,脂肪被脂肪酶消化,Some fatty acids a

17、nd monoglycerides absorbed Others form micelles Equilibrium between micelles and fatty acids and monoglycerides formed by action of lipases,Triglycerides Monoglyceride + 2 Fatty acids,吸收,吸收是指食物的成分或其消化后的產(chǎn)物，通過上皮細(xì)胞進(jìn)入血液和淋巴的過程。 口腔、食管：不吸收 胃：僅吸收酒精和少量水分。 小腸：是吸收的主要部位。糖類、蛋白質(zhì)和脂肪的消化產(chǎn)物大部分是在十二指腸和空腸吸收的，回腸有其獨(dú)特的功能，即

18、主動吸收膽鹽和維生素B12。大部分營養(yǎng)成分到達(dá)回腸時，通常已吸收完畢（回腸主要是吸收功能的貯備）。 大腸：主要吸收水分和鹽類。,小腸壁,絨毛增加腸壁表面積 含有毛細(xì)血管及毛細(xì)淋巴管 微絨毛增加上皮細(xì)胞表面積 刷狀緣,里氏隱窩（Crypts of Lieberkuhn）,隱窩內(nèi)的上皮細(xì)胞分泌碳酸氫鹽豐富的液體 近端分泌 遠(yuǎn)端吸收,吸收的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ),肝臟在吸收過程中的作用,門脈系統(tǒng) 解毒及代謝,水的吸收,消化道內(nèi)的水 7 liters 分泌 2 liters 攝入 被動吸收 逆滲透壓梯度,礦物質(zhì): Na+, Cl-, and K+,Na+ 與水同時吸收 小腸中主動轉(zhuǎn)運(yùn) Cl- 伴隨Na+吸收 K+ 被動重吸收 腔室內(nèi)濃度較低時，分泌,礦物質(zhì): Ca 2+,空腸及十二指腸內(nèi)主動吸收 刷狀緣上的鈣結(jié)合蛋白 轉(zhuǎn)運(yùn)至小腸粘膜細(xì)胞內(nèi) 通過Ca2+ 泵跨過粘膜細(xì)胞基底膜 降鈣素增加鈣結(jié)合蛋白濃度,礦物質(zhì): Fe,碳水化合物（Carbohydrates）,典型膳食 250-800 g 只有單糖才能被吸收,麥芽糖的消化及吸收,蛋白質(zhì),典型膳食: 125 g/day 僅需 40-50 g 蛋白質(zhì)消化產(chǎn)物: 氨基酸 雙肽 三肽,蛋白質(zhì)的吸收,1.氨基酸形式：為主。 2.二肽 三肽形式：進(jìn)入細(xì)胞后在細(xì)胞內(nèi)分解為氨基酸被吸收 繼發(fā)