生理学基础之消化和吸收

1、生理学基础之消化和吸收一 概念消化 是指食物经过消化道转变成易吸收的小分子物质的过程， 包括机械性消化和化学性消化。 例如： 蛋白质氨基酸和多肽； 糖类葡萄糖或果糖； 脂肪甘油和脂肪酸。 第一节 概 述 2. 消化的方式 机械性消化:通过消化道的运动， 将食物切割、磨碎， 与消化液混合， 不断向前推进的过程； 化学性消化:通过消化液的作用， 将食物中的营养成分分解成小分子物质的过程。3. 吸收:经过消化的食物，透过消化道粘膜进入血液和淋巴液的过程。唾液腺食管口腔胃肝胰腺 胆囊 解剖结构1.消化道: 长约810m，口腔咽食道胃小肠大肠肛门。 2 消化腺：外消化腺，位于消化道外， 有导管。 例：肝

2、、胰腺、唾液腺等；内消化腺，位于消化道内，无导管。 例：胃、腺、肠腺等。小肠大肠1. 电生理特性 (1)静息电位： -5060mV, 形成原因主要是K外流, 其次有Na-K泵的生电作用 (2)慢波电位: 在静息电位的基础上产生自发性和周期性的电位波动, 其频率较慢, 故称为慢波电位或慢波(Slow Wave), 又称为基本电节律(Basic Electrical Rhythm). 胃为3次/分钟, 十二指肠为12次/分钟. 波幅为1015mV, 时程为几秒至几十秒. 二.消化道平滑肌的生理特性慢波的起步点是在纵行肌和环行肌之间的Cajal细胞。Cajal细胞是一种兼有成纤维细胞和平滑肌细胞特性

3、的间质细胞，它与两层平滑肌细胞形成紧密的缝隙连接，可将慢波传给平滑肌。 其产生不依赖于神经的存在，但神经和激素可影响慢波的产生。(3)动作电位:当慢波去极化达阈值时，在慢波基础上,产生一个至数个，时程较长(1020ms), 幅值较低. 去极相由慢钙通道介导的内向离子流(主要是Ca, 也有Na).2. 基本特性 （1） 兴奋性较低、收缩缓慢 （2） 伸展性大 （3） 紧张性 （4）自动节律性，不如心肌规则 （5）对机械牵张、温度和化学刺激敏感， 对电刺激不敏感（6）消化管平滑肌的功能合胞体三者联系静息电位慢波电位阈电位动作电位平滑肌收缩。 而慢波电位是起步电位并决定平滑肌收缩的节律、方向、速度幅

4、度的大小。二.消化管的运动三.消化腺的分泌功能人的各种消化腺分泌的消化液 68L/天消化液作用: 1. 分解营养成分 2.提供适宜pH环境 3.稀释食物, 使其等渗, 利于吸收4.保护消化道粘膜免受理化性刺激损伤 消化液的成分及其作用 -淀粉酶 淀粉 麦芽糖 胃液 1.52.5 0.91.5 粘液、盐酸 胃蛋白酶（原） 蛋白质 眎、胨、多肽 内因子 胰液 8.4 HCO3 胰蛋白酶（原） 蛋白质 氨基酸、寡肽 糜蛋白酶（原） 蛋白质 氨基酸、寡肽 羧基肽酶（原） 肽 氨基酸 核糖核酸酶 RNA 单核苷酸 脱氧核糖核酸酶 DNA 脱氧单核苷酸 -淀粉酶 淀粉 麦芽糖、寡糖 胰脂肪酶 甘油三脂 脂

5、肪酸、甘油、甘油脂 胆固醇酯酶 胆固醇酯 脂肪酸、胆固醇 胆汁 7.4 胆盐 胆固醇 胆色素 小肠液 3.0 7.6 粘液 肠致活酶 胰蛋白酶原 胰蛋白酶 大肠液 0.5 8.3 粘液 HCO3- 消化液 分泌量(L/d) PH 主要成分 酶底物 水解产物 唾液 11.5 6.67.1 粘液 四.胃肠的神经支配支配胃肠的神经有外来神经系统和内在神经系统两大部分。两者相互协调，共同调节胃肠功能。 1 内在神经系统是由存在于消化管壁内无数的神经元和神经纤组成的复杂的神经网络。它构成一个完整的、可以独立完成反射活动的整合系统，但在完整的机体内，它受外来神经的调节。 粘膜下神经丛 在粘膜下，其中运动神

6、经元释放乙酰胆碱和血管活性肠肽（VIP），调节细胞和上皮细胞功能及粘膜下血管。 肌间神经丛 在环行肌和纵行肌之间，有兴奋性N乙酰胆碱和P物质；有抑制性NVIP和NO。肌间运动N平滑肌细胞感觉神经N信号并接受外来神经纤维支配。 2 外来神经系统胃肠的外来神经有交感神经，脊髓胸腰段侧交腹腔、肠系膜或腹下神经节肾上腺素能纤维内在神经N抑制其兴奋性支配胃肠平滑肌、血管平滑肌及其腺细胞（+）运动减弱、分泌减少； 副交感神经 迷走N和盆N节前纤维内在神经N形成突触腺细胞、上皮细胞和平滑肌细胞运动增加、分泌增加。五.消化道的内分泌功能胃肠道黏膜上皮间分布不同类型的内分泌细胞，其分泌的激素释放入血液，通过血液

7、循环作用于靶器官 。旁分泌：内分泌细胞分泌的物质通过简单扩散进入细胞间液，或通过很短的毛细血管作用于附近细胞。神经分泌：化学物质由位于胃肠道黏膜或平滑肌的神经细胞合成而移至神经末梢，由于动作电位使之释放。胃肠内分泌细胞的特点 种类多：40多种， 数量超过体内内分泌腺细胞总和 是体内最大、最复杂的内分泌器官。 大部分呈锥形： 2. 胃肠激素的作用 消化道内分泌细胞合成和分泌的具有生物活性的化学物质。 (1) 调节消化腺的分泌和消化道的运动；如胃泌素、胆囊收缩素、胰泌素等。 (2) 调节其它激素释放 食物胃肠分泌抑胃肽胰岛素分泌； (3) 营养作用 具有促进消化道组织的生长和代谢作用。胃泌素胃、十

8、二指肠粘膜的DNA、RNA和蛋白质的合成；五肽胃泌素壁细胞增生。 主要胃肠内分泌细胞及其激素 胰岛 A细胞 胰高血糖素 B细胞 胰岛素 胰岛、胃、小肠、结肠 D细胞 生长抑素 胃窦、十二指肠 G细胞 胃泌素 小肠上部 I细胞 胆囊收缩素 K细胞 抑胃肽 S细胞 胰泌素 小肠 Mo细胞 胃动素 回肠 N细胞 神经降压素 胰腺、胃、小肠、大肠 PP细胞 胰多肽 分布部位 细胞名称 分泌激素 3. 脑-肠肽既存在于胃肠道，也存在于中枢神经系统的神经肽，称为脑-肠肽。如胃泌素、胆囊收缩素、P物质、生长抑素、神经降压素等。六.消化系统的免疫功能免疫系统的组成：集合淋巴组织散在分布的淋巴样细胞上皮内淋巴细

9、胞肠腔内淋巴细胞肝脏第二节 口腔内消化一、唾液及其作用二、咀嚼三、吞咽一 、唾液及其作用三对唾液腺： 腮腺、颌下腺和舌下腺。 1. 唾液的性质和成分 近中性，约99%为水；有粘蛋白、还有球蛋白、唾液淀粉酶、溶菌酶等；无机物Na+、K+、HCO-3、CI-和一些气体分子。为低渗溶液。2. 唾液的作用(1) 清洁、湿润口腔； (2) 润滑食物便于吞咽； (3) 溶解有味物质以便产生味觉； (4) 唾液淀粉酶分解淀粉为麦芽糖； (5) 溶菌酶具有杀菌作用。3. 唾液分泌的调节 咀 嚼 味 觉 嗅 觉 条件反射睡眠 疲劳 失水 恐惧延髓唾液分泌中枢副交感N IP3释放 cAMP分泌增加 肌样上皮收缩

10、血管扩张 代谢增加NE +-AchM受体受体交感NCa2+释放二、咀 嚼 是由咀嚼肌按一定顺序收缩而实现的，是随意运动，是反射活动。 其作用： 1. 切碎食物； 2. 将食物与唾液混合，便于吞咽； 3. 使食物与唾液淀粉酶充分接触而产生化学消化作用； 4. 刺激口腔内感受器反射性的引起胃、胰、肝、胆囊等活动加强。三、吞 咽吞咽是反射活动，是随意运动。 分为三期： 口腔咽， 咽食管上端胃。 蠕 动是消化道的基本运动形式，是由神经介导的，可使消化道内容物向下推进的反射活动。 组成： 食物团块后面收缩 食物团块前面舒张食管下括约肌 在食管和胃之间，虽然不存解剖上的括约肌，但有宽约12cm的一个高压区

11、，其内压力比胃内压高约510mmHg，可阻止胃内容物逆流入食管，起到了类似生理括约肌的作用，故称为食管下括约肌。第三节 胃内消化 消化道中最膨大的部位，具有暂时储存食物和对食物中的蛋白质进行初步消化的功能。 成人12L 一、胃的构造与机能分区二、胃的运动 作用：容纳食物、机械消化、排空食物 （一）主要形式 1.容受性舒张（receptive relaxaton）：是胃特有的运动形式，指在咀嚼和吞咽时，食物刺激胃底、胃体等处的感受器反射性使胃底、胃体肌肉舒张。 特点：胃容积明显增大而压力变化较小。有利于容纳与贮存食物。2.紧张性收缩 指胃壁平滑肌弱的收缩，其意义是维持胃的形状与位置。3.蠕动 指

12、胃壁平滑肌强的收缩，具有将食物磨碎、搅拌并将食物推向前方的作用。意义：食物与胃液的充分混合； 搅拌和粉碎食物 推进胃内容物向十二指肠移行（二）胃运动的调节神经性调节 食物中枢的反射：对胃壁黏膜、胃壁机械感受器的刺激；兴奋性迷走神经；抑制性交感神经 壁内神经丛的局部反射：交感神经壁间神经丛体液性调节 胃泌素 肠胃反射（十二指肠的刺激）（三）胃排空（gastric emptying）: 1. 概念 胃内食糜由胃排入十二指肠的过程。进食5分钟后开始 2. 排空速度： 胃内压 稀的、流质稠的、固体的食物 小颗粒大颗粒 等渗溶液非等渗溶液 糖蛋白质脂肪 混合食物排空通常需要46小时 3. 胃排空的调节（

13、1）胃排空促进因素 胃内物扩张胃壁内神经丛反射和迷走迷走反射胃运动加强 食物扩张刺激和化学成分胃泌素释放胃运动加强 （2）十二指肠内抑制排空因素（肠抑胃素） 肠胃反射： 十二指肠内食物酸、脂肪、渗透压、机械感受器反射性抑制胃运动排空减慢 三、胃的分泌外分泌腺 内分泌腺： G细胞、 D细胞 贲门腺 泌酸腺 幽门腺 胃的分泌腺 1. 胃液成分和作用 纯净的胃液， 无色液体， 正常成人分泌量约天， 包括无机物（HCl、Na、K、Cl等）和有机物（粘蛋白、消化酶等） （1） 盐酸 由胃腺的壁细胞（泌酸细胞）分泌也称胃酸。基础酸排出量：正常人空腹时盐酸的排出量， 一般为0 5mmol小时。最大酸排出量：

14、在食物或药物的刺激下， 盐酸排出量， 正 常人为2025mmol/小时。胃酸的作用： 为胃蛋白酶的活动提供适宜的酸环境； 杀灭或抑制胃内的细菌； 促进胰液、肠液、胆汁的分泌； 有助于小肠对钙、铁吸收； 盐酸的分泌机制： H来源代谢水， H-K,ATP酶转运 酸性环境（）活性强，中性失活（2）胃蛋白酶原（pepsinogen）主要来源主细胞, 其次是泌酸腺颈粘液细胞、贲门腺和幽门腺的粘液细胞、十二指肠近端的腺体。H+胃蛋白酶蛋白质眎、胨， 少量多肽和氨基酸3.5 胃蛋白 酶原（3）粘液和碳酸氢盐 分泌粘液细胞： 胃粘膜上皮细胞、泌酸腺颈粘液细胞、贲门腺、幽门腺 粘液的主要成分：糖蛋白粘液碳酸氢盐

15、屏障（mucus-bicarbonate barrier）: 胃粘膜表面粘液和碳酸氢盐共同形成的一道生理性屏障， 可有效保护胃粘膜。特点：粘度大， 表面pH为， 上皮细胞面为。 （4）内因子（intrinsic factor）: 分泌：壁细胞 分子量：6万 成分：糖蛋白 作用：促进VitB12的吸收 2胃液分泌的调节（1）影响胃液分泌的内源性刺激物 乙酰胆碱：作用壁细胞M3受体刺激胃酸的分泌，可被阿托品阻断。 胃泌素（gastrin）：通过血液循环作用壁细胞， 有G-34和G-17， G-17刺激胃酸分泌作用比G-34强56倍。C端4个AA（色甲硫门冬苯丙NH2）是胃泌素的最小活性片段。 组胺

16、（Histamine）：由胃泌酸腺中肠嗜铬样细胞（enterochromaffin-like cell, ECL）分泌的， 具有很强的刺激胃酸分泌的作用， 作用壁细胞上H2 受体， 阻断剂为甲氢咪呱（cimetidine）。 ECL细胞上存在胃泌素和胆碱能受体， 胃泌素和Ach可通过作用于壁细胞上相应的受体而刺激胃酸的分泌。 生长抑素（somatostatin）：14肽，由胃体和胃窦粘膜内D细胞合成和释放。 对胃酸分泌有很强的抑制作用。原因：抑制胃窦G细胞释放胃泌素；抑制ECL细胞释放组胺；直接抑制壁细胞的功能。 （2）消化期胃液分泌的调节 头期：食物刺激头面部感受器而引起的胃液分泌， 包括条

17、件反射（视、嗅、听等感受器）和非条件反射（口腔和咽喉等处机械和化学感受器）， 中枢包括延髓、下丘脑、边缘叶、和大脑皮层等。胃期：食物刺激胃内感受器引起胃液的分泌， 扩张刺激胃底、胃体部感受器， 通过迷走迷走长反射和壁内神经丛的短反射， 直接和间接通过胃泌素引起胃腺分泌；扩张刺激胃幽门部， 通过壁内神经丛的短反射， 引起G细胞分泌胃泌素；食物的化学成分直接作用于G细胞引起胃泌素的释放。 肠期：食物进入小肠后， 继续刺激胃液分泌。小肠粘膜释放“肠泌酸素（entero-oxyntin）”、 (3)胃酸分泌的抑制性调节 盐酸：胃窦pH降到时， 胃酸分泌抑制。原因: HCl直接抑制G细胞分泌， HCl引

18、起胃粘膜内D细胞释放生长抑素。 十二指肠内pH降到以下时，胃酸刺激小肠粘膜释放胰泌素抑制胃酸分泌； HCl刺激十二指肠球部释放球抑胃素（bulbogastrone）. 脂肪：脂肪对胃液分泌的抑制作用产生于脂肪通过幽门进入十二指肠后,引起小肠释放肠抑胃素，可能不是独立激素，而是数种具有此种作用激素的总称。 高渗溶液：激活小肠内渗透压感受器， 通过肠胃反射（entero-gastric reflex）抑制胃酸分泌。第四节 小肠内消化小肠是食物消化与吸收的最主要的部位小肠也是重要的内分泌器官一、小肠的运动1. 消化期小肠运动形式 （1）紧张性收缩：是其它运动形式的基础 （2）分节运动：是一种以环行肌

19、为主的节律性舒缩活动， 是小肠特有的运动形式。（3）蠕动：可发生在小肠任何部位， 速度为2小肠运动的调节 （1）肠道神经的作用: 机械化学刺激肠壁感受器局部反射引起小肠蠕动 肌间神经丛两类神经原 （2）外来神经的作用： 副交感神经能加强肠运动； 交感神经抑制肠运动 （3）体液因素的作用： 小肠壁内神经丛和平滑肌对各种化学物质具有广泛的敏感性， 胃肠激素和胺（如胃泌素、CCK、脑腓肽和5HT等)都可直接作用于平滑肌上受体或通过神经介导而调节平滑肌的运动 含VIP、腺苷酸环化酶激活肽 含ACh、速激肽、P物质二、胰液的分泌胰酶由腺泡细胞分泌1 胰液的成分和作用 胰液是无色、无臭液体， 12L日，

20、pH为， 与血浆等渗。比重：1.010-1.018 阳离子：Na、K 阴离子：HCO3-、Cl主要成分有： （1）碳水化合物水解酶： 胰淀粉酶（pancreatic amylase）， 是一种淀粉酶， 消化产物为糊精、麦芽糖、麦芽寡糖， 最适PH为7.0 （2）脂类水解酶： 胰脂肪酶（lipase）， 可分解为甘油三酯、甘油一酯和甘油， 最适PH为。 胰脂肪酶只有在胰腺分泌的辅脂酶（colipase）存在的条件下才能发挥作用。 （3）蛋白水解酶： 胰蛋白酶（trypsin）糜蛋白酶（chymotrypsin）胰蛋白酶原肠致活酶胰蛋白酶糜蛋白酶原糜蛋白酶蛋白质小分子多肽、氨基酸2胰液分泌的调节

21、消化间期胰液分泌很少,但60120分钟有短暂的周期性分泌。 （1）神经调节： 食物的形象、气味， 食物对口腔、食道、胃和小肠的刺激都可通过神经反射（条件和非条件）引起胰液分泌。 传出神经是迷走神经。 （2）体液调节：胰泌素（secrtin）主要作用于胰腺小导管上皮细胞， 使其分泌水分和碳酸氢盐， 因而使胰液量大为增加， 而酶的含量不高。胆囊收缩素（cholecystokinin, CCK）促进胰腺腺泡细胞分泌消化酶及促进胆囊平滑肌收缩 （3）胰液分泌的反馈性调节： 小肠粘膜上段分泌CCK释放肽， 可刺激小肠粘膜I细胞分泌CCK。 三、小肠液的分泌小肠内腺体：十二指肠腺（又称为波氏腺， Brun

22、ner gland）小肠腺1小肠液性质、成分和作用 消化酶：肠致活酶， 激活胰蛋白酶原 小肠上皮细胞内和刷状缘上：多种寡肽酶和肽酶， 对进入细胞的营养物质继续消化。碱性、， 等渗， 13L/日 2小肠液分泌的调节经常性分泌， 分泌量变化很大。食糜机械和化学刺激小肠液分泌， 对扩张刺激最敏感。 主要通过肠壁内神经丛的局部反射引起， 外来神经作用不明显。 胃泌素、胰泌素、血管活性肠肽等刺激小肠液分泌四、胆汁的分泌与排出胆汁（bile）由肝细胞不断生成， 肝管流出， 经胆总管排入十二指肠， 或由肝管转入胆囊管而储存在胆囊内， 消化时再由胆囊排出。正常成人8001000ml日。1胆汁的性质和成分 肝细

23、胞胆汁（肝胆汁）：金黄色或桔棕色， pH约7.4 胆囊胆汁：颜色变深， pH约， 胆汁颜色由胆色素的种类和浓度决定。 成分：无机物有水、Na、K+、Ca2、HCO3-； 有机物有胆汁酸、胆色素、脂肪酸、胆固醇、卵磷脂和粘蛋白。 胆汁中没有消化酶， 胆汁酸与甘氨酸结合形成的钠盐或钾盐称为胆盐（bile salt）。2胆汁的作用 （1）胆汁中的胆盐、胆固醇和卵磷脂等可作为乳化剂， 减小脂肪表面张力， 使脂肪裂解为直径为310um的脂肪微滴， 分散在肠腔内， 增加胰脂肪酶的作用面积， 使其分解脂肪的作用加速。 （2）胆盐达到一定浓度可聚合形成微胶粒（micelle）,肠腔中脂肪的分解产物， 如脂肪酸

24、、甘油一酯等均可掺入到微胶粒中， 形成水溶性复合物（混合微胶粒）。 促进脂肪的消化吸收。 （3）胆汁通过促进脂肪分解产物的吸收， 促进脂溶性维生素的吸收。 3胆汁分泌和排出的调节 食物在消化道内是引起胆汁分泌和排出的自然刺激物， 高蛋白食物（如蛋黄、肉等）引起胆汁流出最多， 高脂肪或混合食物次之， 糖类食物作用最小。 （1）神经作用： 进食动作或食物对胃和小肠的刺激神经反射性肝胆汁分泌少量增加， 胆囊收缩轻度加强。 反射的传出神经是迷走神经， 迷走神经还可通过引起胃泌素的释放间接引起肝胆汁分泌和胆囊收缩。 （2）体液的作用： 胃泌素肝细胞和胆囊肝胆汁分泌和胆囊收缩 胃泌素胃酸分泌增加十二指肠胰泌素释放胆汁分泌增加 胰泌素胆管系统HCO3-分泌增多 蛋白质分解产物、HCl、脂肪小肠上部粘膜I细胞CCK胆囊强烈收缩、Oddi括约肌松弛大量胆汁排放 胆盐的肠肝循环：胆盐小肠90回肠末端吸收门静脉肝脏胆汁分泌， 每餐23次， 每次损失5。 第五节 大肠内消化大肠的主要生理功能： 吸收水和电解质，参与机体对水、电解质平衡的调节； 吸收有大肠杆菌产生的维生素