生理学：消化生理

1、1 2 Omeprazole (奥美拉唑奥美拉唑)结合结合 并抑制质子并抑制质子(H+)泵，抑制泵，抑制H+ 分泌分泌 胃酸的质子胃酸的质子(H+)泵分泌机制：泵分泌机制： 壁细胞壁细胞H -K-ATPase向胃 向胃 腔泵腔泵H 组织胺通过组织胺通过H2受体刺激胃酸受体刺激胃酸 分泌分泌 组织胺组织胺H2受体阻断剂，雷尼受体阻断剂，雷尼 替丁替丁ranitidine 胃酸与胃粘膜保护胃酸与胃粘膜保护 硫糖铝形成凝胶覆盖溃疡面硫糖铝形成凝胶覆盖溃疡面胃粘膜胃粘膜-碳酸盐屏障形成碳酸盐屏障形成 酸碱中和抗酸：氢氧化铝、酸碱中和抗酸：氢氧化铝、 碳酸钙，米索前列酮碳酸钙，米索前列酮-胃粘膜胃粘膜

2、保护保护 From：消化生理之胃酸分泌：消化生理之胃酸分泌To：抗消化溃疡药的药理：抗消化溃疡药的药理 乙酰胆碱通过乙酰胆碱通过M1受体刺激受体刺激 胃酸分泌胃酸分泌 乙酰胆碱乙酰胆碱M1受体拮抗剂受体拮抗剂 pirenzepine 3 消化器官消化器官: 消化道消化道+消化腺体，消化腺体， Gastrointestinal tract (8-10m) 4 1. Digestion (消化消化) 食物在消化道内被分解为小分子的过程食物在消化道内被分解为小分子的过程 (1) Mechanical digestion (机械消化机械消化)：通过胃肠运动磨碎通过胃肠运动磨碎 (2) Chemical

3、 digestion (化学消化化学消化)：酶学分解酶学分解 2. Absorption (吸收吸收) 小分子物质的吸收和转运，从胃肠到淋巴、血液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，并首先在脏，并首先在肝脏肝脏代谢转化。代谢转化。(随后经体循环反复流经肝脏随后经体循环反复流经肝脏 进行代谢。进行代谢。如葡萄糖如葡萄糖/脂肪酸脂肪酸甘油三酯；葡萄糖甘油三酯；葡萄糖糖原糖原 又如硝酸甘油、硝苯吡啶；环磷酰胺；可的松

4、又如硝酸甘油、硝苯吡啶；环磷酰胺；可的松-氢化可的松氢化可的松) 4. 排泄排泄: -不可消化的废物不可消化的废物 5. 分泌：分泌：庞大的外分泌庞大的外分泌(消化液消化液78L/day)、内分泌功能、内分泌功能 5 1.Ingestion (eating) 2.Secretion (of juice and enzymes) 3.Mixing Frequency: stomach (3 times/min), duodenum十二指肠十二指肠(12 times/min), ileum回肠回肠(89 times/min). Spike or action potenials appear on

5、 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胃肠平滑肌的兴奋特征 兴奋性底兴奋性底 收缩慢、收缩力度较小收缩慢、收缩力度较小: 5失活失活 -促进胰液、胆汁和小肠液分泌促进胰液、胆汁和小肠液分泌 -促进钙、铁吸收促进钙、铁吸收 -杀死细菌和病毒杀死细菌和病毒 胃酸不能杀死所有的细菌和病毒胃酸不能杀死所有的细菌和病毒 胃酸的最高浓度胃酸的最高浓度 0.1-0.15 m

6、ol/L, 0.37%，通常更低，通常更低 食物容积及排空速度食物容积及排空速度 细菌和病毒的量、耐酸能力、侵袭能力细菌和病毒的量、耐酸能力、侵袭能力 胃酸过多导致消化性溃疡胃酸过多导致消化性溃疡 胃酸胃酸-HCl 的作用的作用 29 壁细胞壁细胞 30 壁细胞浆有大量闭合的囊泡壁细胞浆有大量闭合的囊泡, 受刺激后形成分泌小管受刺激后形成分泌小管 质子泵是壁细胞分泌小管膜上的质子泵是壁细胞分泌小管膜上的H+ K+ Na+-ATP酶酶 H+来源来源: CO2H2O HCO3 + H+ 每分解一分子每分解一分子ATP, 可驱动一个可驱动一个H+进入分泌小管进入分泌小管 同时置换分泌小管内的一个同时

7、置换分泌小管内的一个K+进入胞浆进入胞浆 HCO3-出胞，交换出胞，交换Cl-入胞入胞 Cl-由由Cl-通道进入分泌小管通道进入分泌小管, 与与H+ 会合形成会合形成 HCl 抗消化道溃疡：中和或抑制胃酸分泌抗消化道溃疡：中和或抑制胃酸分泌 Omeprazole (奥美拉唑奥美拉唑) 干扰质子泵的干扰质子泵的H+ - K+交换交换, 质子泵是胃酸分泌的最后通路质子泵是胃酸分泌的最后通路 31 32 胃粘膜的物理胃粘膜的物理-化学屏障化学屏障 粘液粘液-碳酸氢盐屏障：抵抗胃酸和胃蛋白酶侵蚀碳酸氢盐屏障：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，促进溃疡愈合粘膜破损导致溃疡

8、；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；主要粘液由表皮细胞、腺体的粘液细胞分泌；主要 为糖蛋白为糖蛋白, 高粘度高粘度, 在胃粘膜表面形成在胃粘膜表面形成0.5mm 厚的凝胶层厚的凝胶层. (2) 非泌酸细胞分泌非泌酸细胞分泌HCO3向胃腔内扩散向胃腔内扩散, 和粘液和粘液 凝胶层形成凝胶层形成粘液粘液-碳酸氢盐屏障碳酸氢盐屏障, 中和中和H+, 保护保护 胃粘膜胃粘膜. 非酸性环境不利胃蛋白酶消化非酸性环境不利胃蛋白酶消化, 且能不且能不 可逆灭活胃蛋白酶活性可逆灭活胃蛋白酶活性 消化性溃疡：必然存在粘膜破损消化性溃疡：必然存在粘膜破损 抗消

9、化性溃疡：促进粘液分泌保护粘膜，促进溃疡愈合抗消化性溃疡：促进粘液分泌保护粘膜，促进溃疡愈合 34 几乎同时发生。副交感神经支配几乎同时发生。副交感神经支配 Cephalic phase (30%): occurs before food reaches stomach 刺激通过头部感受器刺激通过头部感受器 (眼耳鼻口、咽、食管眼耳鼻口、咽、食管) 条件反射条件反射 ： 食物的形象食物的形象,气味气味,开饭铃声、描述等开饭铃声、描述等 非条件反射非条件反射 ：食物直接刺激消化道等：食物直接刺激消化道等 See Figure next page Gastric phase (60%) : 食物入

10、胃后，直接的机械、化学刺激食物入胃后，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。食糜进入小肠后，仍有刺激作用。 主要受体液调节主要受体液调节 35 胃液分泌调节胃液分泌调节 上调上调 食物食物, 乙酰胆碱乙酰胆碱, 胃泌素胃泌素, 组织胺组织胺 下调下调 胃酸胃酸, 脂肪食物脂肪食物, 生长抑素生长抑素 头期头期 胃期胃期 肠期肠期 假饲假饲 - 条件反射与非条件反射条件反射与非条件反射 - 迷走神经迷走神经 - 胃液分泌胃液分泌 36 Digestion and most of the absorption are done in s

11、mall intestine 37 1. 基础紧张性收缩基础紧张性收缩 2. 分节运动分节运动 进食后以环形肌为进食后以环形肌为 节点的节律收缩和舒张节点的节律收缩和舒张, 分段分段 混合内容物混合内容物, 机械性消化机械性消化 3. 蠕动蠕动 向下推进食糜向下推进食糜 回盲扩约肌回盲扩约肌 调控小肠内食糜进调控小肠内食糜进 入结肠的速度入结肠的速度 交感与副交感调节交感与副交感调节 痉挛与解痉，阿托品痉挛与解痉，阿托品 小肠运动小肠运动 38 小肠内环状皱壁、绒毛、微绒毛结构小肠内环状皱壁、绒毛、微绒毛结构 为吸收提供巨大的表面积为吸收提供巨大的表面积(200m2) 39 Figure 24

12、.18a-c The Pancreas 40 胰液：水、胰液：水、 HCO3-、各种消化酶、各种消化酶 HCO3-，中和进入十二指肠的，中和进入十二指肠的H+，提供适宜的，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 absorption. Chemical digestion is completed, and most of the absorption is done, in small intestine

13、The chyme is digested in small intestine by pancreatic juice, bile intestinal juice Pancreatic secretions and Digestion in Small Intestine 41 HCO3-中和进入十二指肠的中和进入十二指肠的H+，提供适宜的，提供适宜的pH 胰酶消化能力最强最全面，包括：胰酶消化能力最强最全面，包括： 胰淀粉酶胰淀粉酶 胰脂肪酶胰脂肪酶 胰蛋白酶原胰蛋白酶原 糜蛋白酶原糜蛋白酶原 核酸酶核酸酶 胰蛋白酶抑制物胰蛋白酶抑制物 结合胰蛋白酶原，保护胰腺组织结合胰蛋白酶原，保护胰

14、腺组织 Pancreatic secretions 42 Digestion of Carbohydrates 胰淀粉酶胰淀粉酶 淀粉淀粉 糊精、麦芽糖、麦芽寡糖糊精、麦芽糖、麦芽寡糖 Amylase淀粉酶淀粉酶 Maltase麦芽糖酶麦芽糖酶 Starch - Maltose - 2 Glucose Glycogen -Maltose - 2 Glucose Invertase Sucrose - Glucose + Fructose果糖果糖 Lactase乳糖分解乳糖分解 Lactose - Glucose + Galactose半乳糖半乳糖 半乳糖是婴儿脑发育的必需物质半乳糖是婴儿脑发育

15、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。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成人乳糖酶减少，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。乳糖被分解。减少乳糖进食量。 直链直链 直链直链 老化老化 43 Digestion of Proteins 胰蛋白酶原胰蛋白酶原 无活性无活性, 由肠致活酶、胃酸

16、、胰蛋白酶激活由肠致活酶、胃酸、胰蛋白酶激活 糜蛋白酶原糜蛋白酶原 无活性无活性, 由胰蛋白酶激活由胰蛋白酶激活, 羧基肽酶羧基肽酶 消化多肽消化多肽 Pepsin 1. Complex Proteins - Peptones (蛋白胨) Trypsin, chymotrypsin 2. Peptones -Higher Peptides carboxypeptidase 3. Higher peptides -Dipeptides dipeptidase 4. Peptides - Amino acids 肉胨 44 胰蛋白酶抑制物胰蛋白酶抑制物 结合胰蛋白酶原，保护胰腺组织结合胰蛋白酶原，

17、保护胰腺组织 胰脂肪酶：胰脂肪酶：甘油酯酶、胆固醇酯甘油酯酶、胆固醇酯 脂肪酸、甘油、胆固醇脂肪酸、甘油、胆固醇 Pancreatic secretions and Digestion in Small Intestine 45 抑制油脂吸收的减肥药物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。与吸收，使之以原形形式排出。 奥利司他奥利司他orlistat，商品名赛尼可，商品名赛尼可Xenical，罗氏，罗氏(Roche)公司公司1999 年美国上市。占据世界减肥药年美国上市。占据世界减肥

18、药2/3市场分额。市场分额。 2000年在我国上市。年在我国上市。 抑制胰脂肪酶的活性，阻断抑制胰脂肪酶的活性，阻断30%的膳食脂肪的消化吸收的膳食脂肪的消化吸收 优点：不影响神经系统，不进入血液，不抑制食欲。优点：不影响神经系统，不进入血液，不抑制食欲。 缺点：缺点：脂肪泻，脂肪泻，影响脂溶性维生素影响脂溶性维生素A、E吸收吸收 46 核酸酶核酸酶 水解水解DNA和和RNA 核酸营养？核酸营养？ 送送 礼礼 要要 送送 匪夷所思匪夷所思 持续久、范围广、影响人数最多的大忽悠，持续久、范围广、影响人数最多的大忽悠， 且不断升级且不断升级 。 1. 没有发现过有核酸缺乏症没有发现过有核酸缺乏症

19、2. 动物、植物性食物含有大量的动物、植物性食物含有大量的DNA和和RNA 3. 机体勿需吸收利用核苷酸。机体合成机体勿需吸收利用核苷酸。机体合成DNA所需的核所需的核 苷酸是从头合成的。苷酸是从头合成的。 47 Common bile duct Cystic duct Liver Gallbladder Duodenal lumen Ampulla of Vater Hepatic ducts Common hepatic duct Sphincter of Oddi Pancreatic duct Left Right 脂肪的消化与吸收脂肪的消化与吸收 48 Liver secretion

20、 is called bile(800ml/day) Bile is green, can be yellow Bile composition: 1. Bile salts: Emulsifies fat by turning it into droplets 2. Billirubin: to be excreted 3. Water and electrolytes Gall Bladder: Stores concentrated bile to be released during each meal. Liver secretions 49 胆汁含胆盐胆固醇和卵磷脂，具有脂溶性和水

21、溶性胆汁含胆盐胆固醇和卵磷脂，具有脂溶性和水溶性 肝脏肝脏 胆囊胆囊 十二指肠十二指肠 胆汁酸胆汁酸 + 甘氨酸甘氨酸/牛磺酸盐牛磺酸盐 胆盐，参与消化吸收胆盐，参与消化吸收 水、胆酸少、胆固醇多，炎症水、胆酸少、胆固醇多，炎症 胆固醇沉积胆固醇沉积 胆汁的作用胆汁的作用 Figure 1. 乳化乳化 裂解较大的脂肪油滴为脂肪微滴裂解较大的脂肪油滴为脂肪微滴 2. 形成微胶粒形成微胶粒，与脂肪分解物脂肪酸、甘油一酯结合，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形成水溶性复合物，穿过肠上皮表面的水层 3. 促进脂溶性促进脂溶性 Vitamine A、D、E、K

22、的吸收的吸收 4. 中和胃酸中和胃酸 调节因素调节因素 为什么肝胆疾病患者怕高蛋白高脂饮食？为什么肝胆疾病患者怕高蛋白高脂饮食？ 1. 刺激分泌刺激分泌 高蛋白高蛋白 高脂肪高脂肪 混合食物混合食物 糖类糖类 2. 肝肠循环肝肠循环 胆盐在回肠末段被吸收，通过门静脉入胆盐在回肠末段被吸收，通过门静脉入 肝肝, 再组成胆汁再组成胆汁 （见下页）（见下页） 50 肝肠循环肝肠循环 胆汁在回肠末段被吸收，通过门静脉入肝胆汁在回肠末段被吸收，通过门静脉入肝, 再组成胆汁再组成胆汁 胆固醇、药物、维生素等，可与胆汁胆固醇、药物、维生素等，可与胆汁-微胶粒结合进入肝肠循环微胶粒结合进入肝肠循环 降血脂药消

23、胆胺：打断胆汁肝肠循环，抑制胆固醇吸收。活性碳降血脂药消胆胺：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，某些口服避孕药平、叶酸，某些口服避孕药 51 小肠内吸收小肠内吸收 水和无机盐的吸收水和无机盐的吸收 1. 水水 被动扩散吸收，回肠，十二指肠与空肠，结肠被动扩散吸收，回肠，十二指肠与空肠，结肠 2. 钠钠 易化进入肠上皮细胞易化进入肠上皮细胞, 主动运转入血液主动运转入血液. 与单糖与单糖 和氨基酸共用转运载体，偶联吸收和氨基酸共用转运载体，偶联吸收 3. 铁铁

24、还原型亚铁还原型亚铁, 酸性环境利于吸收酸性环境利于吸收. 与转铁蛋白结合与转铁蛋白结合 以受体介导入胞后以受体介导入胞后, 部分主动转运入血液部分主动转运入血液, 余与铁余与铁 蛋白结合储存在细胞内蛋白结合储存在细胞内. 4. 钙钙 离子型钙离子型钙, 主动转运主动转运, 按需吸收按需吸收, Vit D可辅助吸收可辅助吸收. 补钙问题补钙问题 5. Cl- 和和 HCO3 伴随阳离子被吸收伴随阳离子被吸收 52 糖的吸收糖的吸收 由转运载体主动转运入肠上皮细胞，然后扩散进入由转运载体主动转运入肠上皮细胞，然后扩散进入 血液，血液，与钠转运偶联与钠转运偶联 53 糖的吸收：糖的吸收：Na+偶联

25、的葡萄糖转运体偶联的葡萄糖转运体 新一代降糖药的分子靶点新一代降糖药的分子靶点 C1 静息状态，尚未结合静息状态，尚未结合Na+，也未结合葡萄糖；，也未结合葡萄糖； C2 结合结合Na+后构象变化，此时如果没有葡萄糖，则后构象变化，此时如果没有葡萄糖，则Na+内渗入胞内渗入胞 C3 如果存在葡萄糖，如果存在葡萄糖，2 Na+和和1分子葡萄糖一起，开始跨膜转运分子葡萄糖一起，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空转的转运蛋白恢复原来的构象 54 蛋白的吸收蛋白的吸收 氨基酸氨基酸 与糖吸收机制类似与糖吸收机制类似, 与

26、钠转运偶联与钠转运偶联 二肽二肽/三肽三肽 继发性主动转运继发性主动转运, 与与H+转运偶联转运偶联 极少量可被完整吸收极少量可被完整吸收, 过敏反应过敏反应, 如鱼虾蟹过敏如鱼虾蟹过敏 55 Absorption of Fatty acids 56 脂肪的吸收脂肪的吸收 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 脂肪吸收脂肪吸收入胞后：少量直接进入门脉循环入胞后：少量直接进入门脉循环, 大部分在内质网重新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，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，扩散入淋巴胞吐出胞，扩散入淋巴 57 游离脂肪酸游离脂肪酸 胰脂肪酶胰脂肪酶 水解水解 游离脂肪酸游离脂肪酸 重新酯化重新酯化 消化系统消化系统 细胞细胞 血液血液 食物食物 甘油三酯甘油三酯 肠上皮细胞肠上皮细胞 吸收、酯化吸收、酯化 甘油三酯甘油三酯 乳糜微粒乳糜微粒 淋巴系统淋巴系统 入血入血 甘油三酯甘油三酯 脂蛋白复合物脂蛋白