食物的消化與吸收

第二章食物的消化與吸收盡管生物界的基本代謝過程有很多相同與相似之處，但每一類生物的代謝是有很大差異的。人:通過消化系統(tǒng)分解各種營養(yǎng)素，對食物進行第一次篩選，棄去不可分解物；通過各類腸壁細胞吸收營養(yǎng)素，進行第二次篩選，棄去不能吸收的物質(zhì)；通過血液與肝臟的選擇性利用與吸收，分解與排除人體不能利用的物質(zhì)。微生物：代謝過程就簡單多了。一般各種物質(zhì)都是直接通過細胞膜進入細胞內(nèi)反應(yīng)，任何對其生理代謝產(chǎn)生干擾的物質(zhì)都可干擾微生物的生長。人體進行新陳代謝，必須不斷地從外界環(huán)境攝取各種營養(yǎng)素，然而大分子的營養(yǎng)素（如糖類、蛋白質(zhì)、脂肪），一般都不能直接被機體攝取利用，必須在機體內(nèi)經(jīng)過消化‘吸收的過程。。消化：食物通過消化管的運動和消化液的作用被分解為可吸收成分的過程，即食物在消化道內(nèi)進行分解的過程。吸收：食物的可吸收成分透過消化管壁的上皮細胞進入血液和淋巴液的過程。不被吸收的殘渣則由消化道末端排出體外。一、人體消化系統(tǒng)：消化吸收的運作:消化吸收食物中的營養(yǎng)物質(zhì)在人體的消化系統(tǒng)內(nèi)；①由不同部位的消化、吸收器官和②消化吸收物質(zhì)協(xié)同作用完成的；有時存在于人體內(nèi)的③共生微生物起到促進或阻礙作用。人體消化系統(tǒng)：由消化吸收器官和消化吸收物質(zhì)組成。消化吸收器官：消化道、消化腺消化吸收物質(zhì)：各種消化液1、 消化道：一條長而盤曲的肌性管道。據(jù)位置、形態(tài)、功能不同可分為：口腔、咽、食管、胃、小腸、大腸及肛門等。消化道中除咽、食管上端和肛門的肌肉是骨骼肌外，其余均由平滑肌組成，并具有以下特點：1） 興奮性低，收縮緩慢；2） 富于伸展性，最長時可為原來長度的2-3倍，如胃可容幾倍于自己初始體積的食物；3） 有一定緊張性，各部分如胃、腸等能保持一定的形狀和位置。肌肉的各部分收縮均是在緊張性的基礎(chǔ)上發(fā)生的；4） 進行節(jié)律性運動；5） 對化學(xué)、溫度和機械牽張刺激較敏感，對內(nèi)容物等的各種刺激引起的內(nèi)容物推進或排空有重要意義。2、 消化腺：大消化腺有大唾液腺、肝和胰腺，是體內(nèi)主要的消化腺。小消化腺位于消化管壁內(nèi)，如食管腺、胃腺和腸腺等。消化腺都有導(dǎo)管與消化道相通，使分泌的消化液能流入消化道。消化腺分泌的消化液由水、無機鹽和少量有機物組成，其中最重要的成分是具有蛋白質(zhì)性質(zhì)的消化酶。二、食物的消化：1消化的過程：即食物進入機體后是如何被處理的（途徑）1）口腔消化：對食物的第一道加工（粗加工）對食物進行機械加工、研磨；能引起胃、胰、肝臟、腸等器官活動，起到促進機體內(nèi)整個消化吸收代謝過程。2）胃的消化：對食物進行機械、化學(xué)、生化加工，使食物變成食糜，最終以適宜的量、速度進入十二指腸。3）小腸的消化：最重要的加工主要是化學(xué)和機械加工。同時在胰液、小腸液、膽汁的共同作用下，將食物分解成可吸收的形式。4）大腸消化：沒有主要的消化活動在微生物酶的作用下，可產(chǎn)生維生素K和B族維生素等。2消化的方式：1） 機械性消化：靠消化道的運動把大塊食物磨碎叫機械性消化或物理性消化。研碎、攪拌、混合、乳化、推動食物的作用。2） 化學(xué)性消化：通過消化液及消化酶的作用把食物中的大分子物質(zhì)分解成可被吸收的小分子物質(zhì)叫化學(xué)性消化。主要是分解過程；3） 生物消化：消化道內(nèi)主要是在大腸內(nèi)，微生物的酶對殘留的營養(yǎng)素以及消化液和腸壁衰亡細胞進行分解利用，同時產(chǎn)生揮發(fā)性酸、維生素、二氧化碳、硫化氫等物質(zhì)的過程。一）各種消化液的成分及作用：1、 唾液的成分及作用：1） 成分:pH6.6-7.1；正常人日分泌唾液1-1.5L。水：水分約占99%；有機物：主要為黏液蛋白，還有唾液淀粉酶和少量無機鹽（Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3-0氣體：有少量氣體如N2、02和CO2等。 32） 作用：濕潤與溶解食物并刺激味蕾引起味覺；清潔和保護口腔的作用；唾液淀粉酶可使淀粉水解成麥芽糖，對食物進行化學(xué)性消化。2、 胃液的成分及作用：純凈胃液是一種無色透明的酸性液體（pHO.9-1.5）。主成分是水、HCl、Na+、K+等無機物，以及胃蛋白酶、粘蛋白等有機物。胃是消化道中一個袋狀膨大部分，其位置和形狀隨人的體型體位及胃內(nèi)充盈度不同而有改變。中等度充盈時，胃的大部分位于正中線左側(cè)，小部分位于右側(cè)。主成分是水、HCl、Na+、K+等無機物，以及胃蛋白酶、粘蛋白等有機物。1）胃酸：由胃腺壁細胞分泌，只有胃中才有此酸性分泌液。作用：激活胃蛋白酶原，為其造成適宜的酸性環(huán)境，以利水解蛋白質(zhì)。抑制和殺滅胃內(nèi)細菌的作用。胃酸進入小腸后能刺激胰液和小腸液的分泌，并引起膽囊收縮排出膽汁。胃酸造成的酸性環(huán)境有助于小腸對Fe2+、Ca2+的吸收。2） 胃蛋白酶：主細胞分泌出來時為無活性的蛋白酶原，在HC1作用下被激活（最適pH2）,是胃液中的主要消化酶。能將Pro進行初步水解。3） 黏液：胃黏膜表面的上皮細胞和胃腺中的黏液細胞分泌。主成分是糖蛋白，其次為粘多糖等大分子。在正常情況下胃黏膜表面常覆蓋一層黏液，弱堿性，可中和IC1和減弱胃蛋白酶的消化作用，故可保護胃黏膜，使其免于受到HCl和蛋白酶的消化作用。同時，黏液還有潤滑作用，可減少胃內(nèi)容物對胃壁的機械損傷，對胃有保護作用。4） 內(nèi)因子：正常胃液中含“內(nèi)因子”。是分子量為53000的一種糖蛋白，與VB“結(jié)合并12促進其吸收。3、 膽汁的成分及作用：成分：成分為膽鹽、膽色素、磷脂、膽固醇及粘蛋白等，無機物除水外，有Na+、K+、Ca2+、HCO3-。膽汁pH7.4左右。一般認(rèn)為膽汁中不含消化酶。作用：是實現(xiàn)其消化機能，對脂肪的消化吸收具有重要意義。4、 胰液的成分及作用：成分：是無色無臭的堿性液體，PH7.8-8.4。主成分有NaHCO3和各種消化酶。作用：對食物的消化有重要作用。胰液含大量NaHC03能中和由胃進入小腸的鹽酸，使腸內(nèi)保持弱堿性環(huán)境，以利腸內(nèi)消化酶的作用。5、 小腸液的成分及作用：成分：pH7.8呈弱堿性。成人分泌l-3L/d。小腸中除含多種粘蛋白、腸激酶外，還含多種消化酶，此外還常混有脫落的上皮細胞、白細胞和微生物等。作用：進一步分解肽類、二糖和脂類使其成為可被吸收的物質(zhì)。如蔗糖酶分解GF；麥芽糖酶分解麥芽糖；乳糖酶分解乳糖。6、 大腸液的成分及作用：成分：分泌少量堿性液體，PH8.3-8.4，主成分為黏液蛋白，保護黏膜和潤滑糞便。作用：含酶很少，沒有明顯的消化作用。大腸內(nèi)容物主要受細菌的分解作用。細菌所含的酶能使食物殘渣與植物纖維素分解。對糖類和脂肪進行發(fā)酵式分解，蛋白質(zhì)進行腐敗式分解。正常情況下，機體一方面通過肝臟對這些毒物進行解毒作用，另一方面通過大腸將這些毒物排出體外。大腸內(nèi)細菌還能合成少量Vk和某些VB族。其中一部分可被人體吸收，對機體的營養(yǎng)和凝血有一定生理意義。二）各類食物的消化：1、糖類的消化：正常人膳食糖類主要來源為淀粉，存在于所有谷類食物中，其次為蔗糖及牛奶中的乳糖。食物中糖類經(jīng)消化道各種酶作用水解成單糖后才被吸收。消化過程如下：淀粉—口腔中唾液淀粉酶約水解0%一胃中鹽酸水解少量—小腸中：胰淀粉酶約水解0%,腸淀粉酶水解少量圖2-2碳水化合物的消化示意圖2、脂肪的消化：膽汁、攪拌 胰脂肪酶為主，腸脂肪酶為輔 月旨肪+甘油約40%左右脂肪 乳化脂肪 甘油一酯約60%左右3、Pro的消化：食物單純蛋白質(zhì)胃蛋白酶*示、胨、多肽（小腸）胰蛋白酶、胰糜蛋白酶（內(nèi)肽酶）Y伸 卄氨基肽酶、羧基肽酶（外肽酶）a-氨基酸 寡肽+二肽卄（刷狀緣）寡肽酶、氨基肽酶、二肽酶a-氨基酸

圖2-3蛋白質(zhì)的消化示意圖三、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收：消化道內(nèi)的吸收是指消化道內(nèi)的物質(zhì),包括水分、鹽類及食物的消化產(chǎn)物透過黏膜上皮細胞進入血液和淋巴液的過程。1、小腸是營養(yǎng)物質(zhì)吸收的主要場所：在口腔和食道內(nèi)，食物實際上是不被吸收的。胃只吸收少量酒精和水分，大腸尚能吸收水、無機鹽和部分未被小腸吸收的養(yǎng)分。食物經(jīng)消化后的各種營養(yǎng)物質(zhì)主要在小腸被吸收。人小腸長度為5-6m,其黏膜具有環(huán)狀皺折并有大量指狀突起的絨毛，絨毛上的每一上皮細胞可有600條微絨毛，使小腸吸收面積大為擴大，估計全部小腸約有250m2的吸收面積。其中，大部分是在十二指腸和空腸吸收,當(dāng)其到達回腸時通常已吸收完畢。回腸被認(rèn)為是吸收機能的儲備,能主動吸收膽汁酸鹽和vb122、 吸收原理：1） 被動轉(zhuǎn)運：包括濾過、擴散和滲透等作用。濾過靠膜兩邊的流體壓力差，如腸腔內(nèi)壓力超過毛細血管壓時，水分或其它物質(zhì)可借壓力差濾入毛細血管內(nèi)。滲透則有賴于半透膜兩邊存在的壓力差，水分從滲透壓低的一側(cè)進入滲透壓較高一側(cè)。2） 主動轉(zhuǎn)運：有些營養(yǎng)物質(zhì)可由濃度較低的一側(cè)穿過膜向濃度高的一側(cè)轉(zhuǎn)運。需耗能量及載體協(xié)助。物質(zhì)主動轉(zhuǎn)運中的載體是一種脂蛋白，它具高度特異性，載體轉(zhuǎn)運物質(zhì)時的能量來自ATP。3） 胞飲作用：一種通過細胞膜的內(nèi)陷將物質(zhì)攝取到細胞內(nèi)的過程?？墒辜毎漳承┩暾闹惡偷鞍踪|(zhì)。也是新生兒從初乳中吸收抗體的方式。這種未經(jīng)消化的蛋白進入體內(nèi)可能是某些人食物過敏的原因。3、 營養(yǎng)物質(zhì)的吸收：1） 糖類的吸收：單糖是碳水物在小腸中吸收的主要形式。單糖的吸收不是簡單的擴散而是耗Q的主動過程，通過小腸上皮細胞膜刷狀緣的腸腔面進入細胞內(nèi)再擴散入血。因載體蛋白對各種單糖的結(jié)合不同，各種單糖的吸收速率也就不同。單糖的主動轉(zhuǎn)運與Na+的轉(zhuǎn)運密切相關(guān)，當(dāng)Na+的主動轉(zhuǎn)運被阻斷后，單糖的轉(zhuǎn)運也不能進行。因此認(rèn)為單糖的主動吸收需要Na+存在，載體蛋白與Na+和糖同時結(jié)合后才能進入小腸黏膜細胞內(nèi)。單糖吸收的主要部位是在十二指腸和上段空腸，被吸收后進入血液，經(jīng)門靜脈入肝臟，在肝內(nèi)貯存或參加全身循環(huán)。2） 蛋白質(zhì)的吸收：吸收部位主要在小腸上段。未經(jīng)分解的Pro—般不被吸收。吸收機理與單糖相似，是主動吸收，需Na+的參與。3） 脂肪的吸收：脂肪經(jīng)膽鹽乳化在十二指腸中在胰液、腸液和脂肪酶消化作用下水解為甘油、自由脂肪酸、甘油一酯及少量甘油二酯和未消化的甘油三酯。膽鹽對脂肪的消化吸收具有重要作用，它可與脂肪的水解產(chǎn)物形成水溶性復(fù)合物，進一步聚合為脂肪微粒，通過膽鹽微?！耙伞钡叫∧c黏膜細胞的刷狀緣，以擴散方式被吸收。4） 無機鹽和維生素的吸收：小腸和大腸的各個部位都可吸收無機鹽，吸收速度取決于多種因素：載體、pH、飲食成分等。5） 水分的吸收：小腸吸收水分的主要方式是滲透作用，在吸收其它物質(zhì)過程中所形成的滲透壓是促使水分吸收的重要因素；此外小腸收縮時使腸腔內(nèi)流體壓力差增高，也可使部分水以濾過方式而吸收。四、代謝物質(zhì)的排泄：機體在新陳代謝中，不斷產(chǎn)生對機體無用或有害的代謝產(chǎn)物，如不及時清除體外，就會在體內(nèi)堆積對機體產(chǎn)生傷害，因此，機體必需通過排泄活動將其排泄出去。排泄就是指機體在新陳代謝過程中所產(chǎn)生的代謝終產(chǎn)物以及多余的水分和進入體內(nèi)的各種異物，由排泄器官向體外輸送的生理過程。機體的排泄器官主要是腎，其次是肺、皮膚、肝和腸。1）腎臟以尿的形式排出多種代謝終產(chǎn)物和某種異物，如尿素、尿酸、肌酐、馬尿酸、水及進入體內(nèi)的藥物等。2） 肺借助呼氣排出C02和少量水，以及一些揮發(fā)性物質(zhì)。3） 皮膚依靠汗腺分泌，排出一部分水和少量的尿素與鹽類。4） 腸和肝把膽色素和無機鹽排入腸腔，隨糞便排出體外。在這些器官中，由腎臟排出的代謝終產(chǎn)物不僅種類多，數(shù)量大，而且腎臟還可根據(jù)機體情況調(diào)節(jié)尿的質(zhì)和量，因而腎臟的泌尿作用具有特別重要的意義。1、腎單位：人兩側(cè)腎臟有170-240萬個腎單位，每個腎單位包括腎小體和腎小管兩部分。腎小體包括腎小球和腎小囊。腎小管則由近球小管、髓袢和遠球小管三部分組成。集合管不包括在腎單位內(nèi)，但在功能上和遠球小管密切相關(guān)，在尿生成過程中，特別在尿液濃縮過程中起重要作用，每一集合管接受多條遠曲小管運來的液體，許多集合管又匯入乳頭管，最后形成的尿液經(jīng)腎盞、腎盂和輸尿管進入膀胱，由尿道排出體外。2、尿液的生成：腎臟生成尿包括相互聯(lián)系的兩個過程，即腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收、分泌和排泄作用。1） 腎小球的濾過作用：當(dāng)血液流經(jīng)腎小球毛細血管時，血液中的成分除血細胞和大分子蛋白質(zhì)外，其余的物質(zhì)都能透過腎小球的膜進入腎小囊囊腔，這種濾過液稱原尿。原尿中含有血漿中各種小分子物質(zhì)如葡萄糖、Ca、P、K、Cl、尿素、尿酸等，含量與血漿中的含量接近。2） 腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄作用：原尿生成后沿腎小管流入集合管，再匯入腎盂。在此過程中，原尿中的絕大部分水和有用物質(zhì)將全部或部分被管壁上皮細胞重吸收進