消化系统生理及营养素的消化和吸收（肠内营养课件）

消化系统生理及营养素

的消化和吸收理论教学内容消化系统的解剖1消化系统的生理2营养物质的消化和吸收3消化系统的解剖一、消化道消化道包括口腔、咽、食道、胃、肠管道，可以将不同性质的各种食物变成简单的可以通过细胞膜的分子。

经过咀嚼与消化道的蠕动将食物磨碎并与消化液混合送至消化道远端，而消化道中由多种腺体分泌消化液，其中各种酶类将营养物质分解为小分子物质，通过消化道的运动与化学性消化后透过消化道粘膜被吸收入血液循环。以上复杂的消化吸收过程要求消化道系统有神经系统控制的运动能力，免疫功能，分泌各种胃肠激素与酶的功能来共同完成。

消化系统的解剖口腔：咀嚼食物使之与口腔中由唾液腺所分泌的唾液混合，这些腺体包括腮腺、下颌下腺和舌下腺。食管：约30～35cm长，被覆鳞状上皮。其始端和终端有食管上括约肌和食管下括约肌，二者都于静息时保持张力收缩状态，于吞咽时松弛。胃：起对摄入的食物的容器和研磨的功能，使食物能有控制地进入十二指肠。胃体和胃窦的特殊细胞包括：壁细胞和G细胞。小肠：约325～785cm长，其吸收面积可达2000m2，因其具有微绒毛的柱状上皮细胞-内皮细胞覆盖和指样突起的绒毛形成的粘膜皱襞。绒毛有适应于不同生理条件下的不同高度和吸收功能。结肠：长约150cm，近端有回盲瓣，是由折叠的粘膜和环形的肌肉组成的，起防止结肠内的细菌向小肠反流的作用。肛门：由平滑肌和骨骼肌组成的括约肌控制，受意识支配。消化系统的解剖二、肝脏、胆道系统和胰腺肝脏：人体最大的腺体和新陈代谢最旺盛的器官，经吸收的绝大部分营养物质在肝细胞内合成、分解、转化、储存；还是强大的免疫器官；有潜在造血功能。胆道系统：包括肝内外胆管、胆囊及Oddi括约肌等。肝内肝管起始于肝内毛细血管，其末端与胰腺管汇合，开口于十二指肠乳头，其外有Oddi括约肌围绕。肝总管与胆囊汇合成胆总管，胆总管长约7～9cm，直径0.6～0.8cm。肝管是接受肝细胞分泌的胆汁，送入胆囊。胆囊为梨形囊性器官，其功能为储存、浓缩与输送胆汁。胰腺：具有多种功能，包括内分泌和外分泌功能。内分泌功能主要分泌胰岛素等，外分泌腺泡主要分泌胰液。消化系统生理一、分泌功能（消化腺和消化液）口腔内：化学性消化有赖唾液完成，由三对大唾液腺（腮腺、颌下腺、舌下腺）及许多散在的小唾液腺分泌。唾液淀粉酶使淀粉分解为麦芽糖。胃：三种分泌腺①贲门腺可分泌粘液；②胃底腺含主细胞、壁细胞等。主细胞分泌胃蛋白酶原、胃酯酶，壁细胞分泌盐酸及内因子；③幽门腺含颈粘液细胞，可分泌粘液，也有一些分泌胃泌素的G细胞。胃液内容及作用①粘液：覆盖在胃粘膜表面，具有润滑及保护作用；②胃蛋白酶原与胃酯酶；③盐酸：也称胃酸，激活胃蛋白酶原，使胃内pH适于胃蛋白酶作用；④内因子：一种糖蛋白，内因子与VB12结合形成的复合物可保护VB12不被小肠水解酶破坏；⑤胃泌素：一种胃肠激素，可刺激胃酸分泌，增加胃蛋白酶原分泌。消化系统生理小肠内化学性消化：整个消化过程中最重要阶段，食糜中营养物质大部分在此被吸收。

①小肠液的作用：小肠内有十二指肠腺和肠腺。小肠液分泌肠致活酶，可激活胰液中的胰蛋白酶原，使成为有活性的胰蛋白酶，有利于蛋白质消化。肠上皮细胞中有肽酶，蔗糖酶和麦芽糖酶等②胰液的作用：有很强消化力，含以下物质：a碳酸氢根(HC03­)；b

Cl-，Na+，K+，Ca2+等；c胰淀粉酶；d胰脂肪酶；e辅脂酶；f胰蛋白酶原；g糜蛋白酶原；h羧基肽酶；i核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶。③胆汁的作用：无消化酶，起消化作用的主要是胆汁酸，主要乳化脂肪。其分泌受神经内分泌调节。大肠内化学性消化：大肠液含少量二肽酶和淀粉酶，但对物质分解作用不大，故大肠内没有重要的消化活动。其主要机能是吸收水分，为消化后的残余物质提供暂时贮存场所。消化系统生理二、消化系统的运动及其调控：（一）口腔与食道的运动食物在口腔内先经过咀嚼，又使食物与唾液混合形成食团以便吞咽，食团刺激软腭部的感受器引起一系列肌肉反射性收缩，将食团从咽快速推入食管，然后食管肌肉蠕动将食团下推入胃。食管与胃贲门连接处以上有一段4～6cm长的高压区，比胃内压力高0.67～1.33kPa(5～10mmHg)，可起到类似括约肌的作用，使胃内容物不能逆流而上。这一段食道也被称为食管-胃括约肌，食物经食道时反射性地引起此括约肌舒张，食物入胃，胃即分泌胃泌素使此括约肌收缩。消化系统生理二、消化系统的运动及其调控：（二）胃的运动胃在解剖学上分为贲门部、胃底、胃体和胃窦。生理学上往往以联接胃小弯中点和大弯上1/3点的斜线将胃分为头区和尾区，胃头区包括胃底和胃体的上1/3，其余部分属胃尾区。胃的舒张与收缩

咀嚼和吞咽时，食物刺激咽和食道等处感受器，通过迷走神经反射性地引起胃头区肌肉的容受性舒张，迷走神经冲动、胃泌素和胃动素使胃的收缩频率和强度增加，交感神经兴奋和抑胃肽则起相反作用。2.胃的排空

食物由胃被排入十二指肠谓之“排空”。一般混和性食物需4～6h方自胃完全排空。胃壁神经反射、胃泌素与十二指肠壁感受器、十二指肠产生的激素对胃排空皆有影响。消化系统生理二、消化系统的运动及其调控：（二）肠的运动小肠长6～8m，分为十二指肠、空肠、回肠三部分；肠壁分为粘膜层、粘膜下层、肌层与浆膜层。小肠主要功能是进一步研磨与搅拌食糜，使之与消化液充分混合与分解食糜，可吸收经过消化的营养物质，将其转运至血液或淋巴液中，并将其余食糜推向大肠。大肠长约1.5m．可分盲肠、结肠和直肠三部分；盲肠仅6～8cm长，阑尾是附属于盲肠的一段肠管。结肠可分为升结肠、横结肠、降结肠、乙状结肠四部分，分别长15，50，20及45cm。直肠长12～15cm。消化系统生理②小肠消化间期运动：此期小肠有周期性移行性运动波，可推动肠内容前进，将残渣、脱落上皮细胞、消化液及细菌推送入大肠，起清扫作用。此时胃蛋白酶、胰蛋白酶分泌增加，胆囊浓缩胆汁的功能增强。③回盲部的运动：回肠末端肌层增厚，并突入盲肠，形成上下两个半月形皱襞，即回盲瓣，有括约肌的功能，可控制回肠内容物进入盲肠的速度，又防止盲肠内容物逆流入回肠，经常处于关闭状态。小肠的运动功能：

小肠壁有粘膜肌、环行肌和纵行肌三层，各有特点；运动可分消化期运动与消化间期运动两种形式。①小肠的消化期运动：特征是收缩的节律与振幅不规整，可分为分节运动、蠕动和紧张性收缩三种。分节运动：是环行肌的节律性收缩与舒张蠕动：是指小肠的环行肌和纵行肌由上而下依次发生的推进性收缩运动；蠕动冲紧张性收缩：是胃肠平滑肌微弱而持续的收缩运动消化系统生理① 袋状往返运动：空腹时多见，由环形肌无规律地收缩所引起，使结肠袋中的内容物向两个方向短距离移动，实际未向前推进。② 分节或多袋推进运动：结肠几个节段同时收缩，将其中一部分或全部内容物推入邻近的下一段结肠中，袋形短时间消失，容受了食物残渣的远端结肠也以同样方式收缩，使肠内容得以推进。③ 蠕动：由一些稳定向前的收缩波形成，收缩波前方的肌肉舒张，往往充有气体，收缩波后面则保持收缩状态，使这段肠管排空。④ 集团运动：进食后有时可见一种进行很快、前进很远、收缩强烈的蠕动，开始于横结肠，将一部分肠内容物以2～5cm/min速度推至降结肠或乙状结肠，甚至到达直肠。2.大肠的运动功能：

大肠内部有环肌层、外部纵肌层、横结肠和降结肠的环行肌收缩产生袋状肠段，称为结肠袋；大肠有袋状往返运动，分节或多袋推进运动，蠕动与集团蠕动，最后经排便运动排出粪便。消化系统生理⑤ 排便运动：结肠推进其内容物较慢，食物通过胃和小肠一共不过12h，而通过大肠约10多小时。经过大肠内细菌发酵和腐败作用形成食物残渣，加上脱落的上皮细胞与大量死的或活的细菌（可占粪便固体重量的20%～30%）成为粪便。粪便入直肠后引起便意和排便反射，降结肠、乙状结肠和直肠收缩，肛门内括约肌收缩，外括约肌舒张，再加腹肌、膈肌收缩，腹内压增加，而排出粪便。排便动作受大脑皮层影响，意识可加强或抑制排便。消化系统生理三、食欲及其调控：食欲是指在进食前或进食中产生的一种需要食物的感觉食欲的主要功能是在机体需要能量或能量储备耗竭时引发摄食行为，满足机体对能量的需求食欲是维持生命和生长发育所需的重要刺激因素食欲不是无限的，机体存在饱腹感作为终止摄食的控制因素正常情况下，机体通过对食欲和饱腹感的精细调节最终使能量摄入和消耗相适应，维持能量平衡和体重食欲和摄食行为很大程度由味觉、嗅觉和视觉引导食欲的产生和调控依赖于外周和中枢神经系统之间的相互作用中枢神经系统中的控制部位主要位于下丘脑传递机体能量状态的外周信号包括：多种胃肠激素（缩胆素等）、脂肪来源激素（瘦素等）和调节物质代谢的内分泌激素（胰岛素等）下丘脑整合外周信号后，通过特定神经元活动调节机体代谢率和摄食行为下丘脑食欲调节的神经内分泌机制弓状核、室旁核、腹内侧核、外侧下丘脑和视交叉上核是下丘脑参与机体食欲调节的关键核团各种神经核团产生一系列食欲调节因子，促进或抑制食欲促进食欲：NPY、AgRP、食欲素、甘丙肽、内源性阿片样肽等，及谷氨酸、-氨基丁酸等神经递质抑制因子：POMC、MSH、促肾上腺皮质激素释放激素家族等影响食欲的外周信号机体能量储备的外周信号包括血液中激素和消化系统传入神经的刺激，根据其对食欲影响的时效性分为长期信号和短期信号长期信号：瘦素和胰岛素，通过对食欲和能量代谢的调节在长时期内维持机体的体重和能量平衡短期信号：胃肠道迷走神经的传入冲动及一些胃肠激素，如胆囊收缩素、ghrelin、obestatin、酪酪肽等Ghrelin是目前研究发现的唯一能够促进食欲的胃肠激素术后食欲下降的病因和相关机制手术本身导致客观限制进食术后大部分患者表现显著食欲下降，使进食减少、营养不良发生率增加Correia等的临床研究表明：剖腹手术后所有患者都有进食减少的现象：13.8%呕吐；11.2%医院膳食不适应；6.0%恶心；2.6%食物反流；1.7腹胀；63.8%不明原因的食欲减退目前研究表明：疼痛刺激、感染、抗生素或镇痛药物使用及术后心理障碍可显著抑制食欲消化系统生理四、胃肠道的免疫功能：肠道免疫的重要性肠道免疫系统可防御外来病原体的入侵，并阻挡外来大分子抗原物质的通过，不仅防止有害微生物入侵，且能防止异源性抗原引起的变态反应，保持肠道的完整性，以正常地进行消化吸收，保障机体对营养物质的吸收和转运。小肠免疫也参与全身性免疫调节，肠道免疫功能失调可造成消化道甚至全身疾病。消化系统生理四、胃肠道的免疫功能：2. 胃肠道淋巴样组织与免疫功能

肠粘膜相关淋巴组织(GMALT)指胃肠道粘膜层的淋巴组织(不包括肠系膜淋巴组织和肝脏)，尤其是小肠段，总面积占肠道粘膜面积的25%。集合淋巴小结：即派伊尔结(Peyer'spatches)粘膜固有层淋巴细胞上皮细胞间淋巴细胞3. 小肠淋巴细胞的移动和循环

其中的T细胞、B细胞被抗原激活后自派伊尔结出发经肠系膜淋巴结、肠系膜上淋巴管和胸导管入上腔静脉，进入全身循环。营养物质的消化和吸收消化主要发生在肠腔内和肠上皮细胞的黏膜表面，受到胃酸和一系列营养素特异性酶（双糖酶、蛋白酶、脂肪酶等）的作用。吸收是消化产物和其他小分子物质穿过功能性胃肠道(GI)表面肠上皮细胞的过程，并最终进入肠道和全身的血管和淋巴管。这些过程依赖于正常的胃肠道运动，包括物理性和GI内容物的机械混合，并将这些物质沿着胃肠道运输。吸收包括主动吸收、被动吸收、易化扩散。宏量营养素的消化和吸收主要场所主要为小肠，结肠在电解质和水分吸收方面有比较重要的作用。营养物质的消化和吸收一、消化和吸收的主要场所：主要的分泌和吸收过程发生在小肠，肠道上皮细胞以及胰腺和胆囊共同分泌消化液。小肠的消化过程可以分为3个阶段。肠腔内阶段：主要包括宏量营养素（碳水化合物、蛋白质、脂肪）被肠道、胆囊和胰腺所分泌的酶水解。刷状缘阶段或黏膜阶段：肠上皮微绒毛所分泌的酶进一步降解多糖和长链肽，肠细胞主要吸收单糖、多糖、氨基酸和很短的寡肽，以及水溶性脂肪酸。混合阶段：包括消化产物转运至门静脉和淋巴细胞。部位消化吸收口腔碳水化合物，脂肪胃脂肪，蛋白质

十二指肠碳水化合物，脂肪，蛋白质小肠内的大多数营养素，尤其是钙小肠空肠碳水化合物（二糖、三糖），蛋白质和多肽，脂肪碳水化合物，氨基酸，寡肽，脂肪，维生素(除维生素B12)，水，主要离子和微量元素

回肠任何可残留的可消化的宏量营养素小肠内的大多数营养素，维牛素B12（和胆盐）

结肠通过肠道细菌分解可消化的膳食纤维肠道细菌发酵产生的游离脂肪酸食纤维营养物质的消化和吸收二、小肠的吸收功能：小肠是营养素吸收最主要场所，其表面可用于营养素吸收面积比人体表面积大100倍。（一）碳水化合物的吸收

所摄入的葡萄糖中约75%是在近70cm的小肠段被吸收的。多糖的酶降解：肠腔阶段。对淀粉的消化主要发生在十二指肠和近端空肠，主要受胰腺淀粉酶的作用。刷状缘酶对碳水化合物的消化：黏膜阶段。可吸收的单糖是从最初的碳水化合物分解产物和膳食双糖通过小肠刷状缘上的特异性酶的作用而分解产生的。单糖的吸收：肠上皮细胞对葡萄糖的吸收方式在一定程度上依赖于它在肠道内的浓度。肠道内浓度低时，它通过钠依赖共转运载体钠葡萄糖转运蛋白-1(SGLT1)逆浓度梯度转运，确保肠道能100%吸收游离葡萄糖。果糖通过钠非依赖性易化扩散从肠腔吸收。营养物质的消化和吸收（二）脂类的吸收

脂肪的消化是从口腔和胃开始的，吸收主要在空肠上2/3部位，三酰甘油必须被分解为游离脂肪酸和单三酰甘油之后才能被吸收。1. 近端起始消化：脂肪的真正消化是在小肠内受到胰脂肪酶的作用才发生的。2. 胆盐和乳化：随着脂肪球进入十二指肠，他们被肝脏来源的胆盐包被。脂肪小滴从大的脂肪球脱去，形成稳定的乳化状态，乳化过程增加了与胰脂肪酶接触的面积，因此保证脂肪在肠腔内更快更完全地被消化。3.胰酶：当脂肪酸进入十二指肠和空肠时，胆囊收缩素就释放入门脉循环，并刺激胰腺释放胰酶（胆囊释放胆汁）。在乳化颗粒中还需要胰腺共脂肪酶的共同作用使脂肪酶和三酰甘油发生作用。共脂肪酶和胰腺脂肪酶以1：1的比例分泌。两种酶都在脂肪粒表面起作用，并将三酰甘油水解为单酰甘油和脂肪酸。营养物质的消化和吸收4. 微胶粒：单酰甘油和脂肪酸形成直径大约2nm的“微胶粒”。在这些圆盘样的颗粒中，胆盐围绕着盘的边缘，形成一个包含脂肪消化产物以及胆固醇和磷脂的疏水核心。微胶粒然后被动地释放脂肪消化产物进入十二指肠细胞，微胶粒中残留的胆盐部分继续在于与肠腔内，到达回肠末端时被重新收并重新回到肝脏被再次分泌（肠肝循环）。水溶牲中链脂肪酸(6～10个碳)能够以能量依赖的载体调节方式直接被肠上皮细胞吸收。5.脂肪在细胞内的处理：在小肠细胞内，游离脂肪酸和细胞浆内脂肪酸结合蛋白相结合，重新合成三酰甘油。这个脂肪酸和单酰甘油再酯化结合过程发生在内质网。新形成的三酰甘油绝大部分与载脂蛋白结合形成乳糜微粒，其转运至高尔基体后，在基底膜通过胞吐作用离开细胞。营养物质的消化和吸收（二）蛋白质的吸收

健康个体所摄入的所有可消化蛋白质都能以消化后的形式被肠道吸收。1. 肠腔内蛋白质合成：大多数所摄人的蛋白质以多肽的形式进入十二指肠。胃蛋白酶在小肠中性pH作用下失活，胰蛋白酶成为主要的蛋白水解酶。胰蛋白酶负责进一步水解膳食蛋白质，其中2/3转化为短肽，1/3水解为游离氨基酸。大约30%的水解发生在十二指肠腔，空肠是水解剩余长链多肽的场所，这些过程主要发生在肠腔内，即肠阶段。2. 黏膜多肽水解：未被水解的多肽通过被动暴露于黏膜上皮细胞会继续被刷状缘的酶水解（刷状缘阶段）。最终，所有的蛋白质到达小肠黏膜表面时都被分解成三肽、二肽和游离氨基酸的混合物，然后这些短肽的混合物以及氨基酸可以通过各种不同的活性转运载体吸收。营养物质的消化和吸收3.氨基酸和寡肽的吸收与消化：

氨基酸转运至肠细胞内是通过电化学梯度作用进行扩散的，主要包括钠，在某些情况下还包括氯离子，不涉及特殊的酶或者转运载体分子。二肽和三肽转运受氢离子浓度梯度驱动，该浓度梯度是通过肠细胞膜肠腔表面的Na+/K+交换产生的。

肠细胞基底膜只能让单个氨基酸穿过并进入血液中，而寡肽通常情况下不能穿过。肠上皮细胞浆内含有能将二肽和三肽迸一步水解为氨基酸的水解酶。从基底外侧部进入黏膜毛细血管是通过氨基酸特异性转运蛋白。只有一些非常稳定的二肽如甘氨酰脯氨酸会逃脱细胞内水解，并以完整形式进入门静脉系统。营养物质的消化和吸收（四）维生素的吸收1.水溶性维生素

水溶性维生素如B族维生素、维生素C、叶酸通常需要从他们所结合的膳食宏量营养素中释放，游离维生素主要根据浓度梯度，通过肠上皮细胞的简单扩散作用吸收，而维生素B1、维生素B2、泛酸和生物素的吸收还需要特异性的钠依赖性转运蛋白的作用。膳食中叶酸在吸收前需要在肠腔内转化为叶酸的单谷氨酸形式（维生素B9）。2.脂溶性维生素

脂溶性维生素(维生素A、D、E、K)是伴随着脂肪消化产物共同吸收，分离成微胶粒后和脂肪分解产物一同进入淋巴。维生素A主要以视黄醇的形式吸收，维生素D以没有活性的钙化醇的形式吸收，维生素K以植物来源的叶绿醌和动物来源的甲萘醌的形式吸收。维生素A、维生素D、维生素E通过顶部膜的转运过程是被动扩散方式，维生素K是通过载体调节或者被动转运。果糖通钠非依赖性易化扩散从肠腔吸收。营养物质的消化和吸