生理学：消化和吸收 (2)
1、消化和吸收,概述,消化 (digestion)：食物在消化道内被分解成小分子物质的过程 物理消化 化学消化 吸收(absorption)：食物消化后，通过消化道粘膜，进入血液和淋巴循环的过程,消化的过程,消化系统（Gastrointestinal System）,消化腺,唾液腺 唾液 胰腺 胰液 肝脏 胆汁,分泌产物进入消化道,消化道,空心管状4.5米长,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、兴奋性 低，收缩缓慢 2、伸展性大 3、紧张性（形成基础压力，保持一定的位置和形状） 4、自动节律性（缓慢、不规则、肌源性） 5、对电刺激不敏感，对机械牵张、温度、化学刺激敏感。,消化道平滑肌的电生理特性,静息电位不稳定 慢波电位自发性除极化和复极化的节律性电位波动 动作电位在漫波去极化基础上产生,慢波电位（Slow Waves）,消化道平滑肌的电生理特性,自发去极化 = 慢波电位 慢波电位频率= 基本电节律（basic electric rhythm，
2、 BER) 消化道不同区域BER 不同 BER 幅度及频率受神经及体液调节 副交感神经 兴奋 交感 抑制,消化腺的分泌功能,分解食物成分 消化酶的pH环境 降低渗透压 保护作用,正常人每日分泌消化液的量,唾液1.0-1.5 L/日 胃液2.0 L/日 胰液0.7-2.5 L/日 胆汁（肝脏胆汁）0.3-1.0 L/日 肠液3.0 L/日 合计7.0-10.0 L/日 循环血量5-6L，血浆量3.5L,胃肠的神经支配,外来神经： 交感神经 副交感神经 内在神经： 粘膜下神经丛 肌间神经丛,消化道的神经调节,中枢神经系统,交感及副交感传出,交感及副交感 传入,肌间神经丛 粘膜下神经丛,平滑肌 分泌细胞 内分泌细胞 血管,消化管壁的化学 感受器、机械感受器,短反射（Short Reflex Pathways）,管腔内刺激 消化道感受器 中枢神经系统 自主神经 效应器,长反射（Long Reflex Pathways）,管腔内刺激,消化道感受器,中枢神经系统,效应器官,内在神经丛,消化道的内分泌功能,消化道是体内最大、最复杂的内分泌器官。胃肠道所含的内分泌细胞合成和释放的具有生物活性的化学物质
3、，统称为胃肠激素（gastrointestinal hormone）。已发现的胃肠激素有40余种。,胃肠内分泌细胞,胃肠内分泌细胞常单个散布于胃肠道粘膜上皮细胞之间。 开放型细胞：大部分细胞呈锥形，其顶端有微绒毛样突起伸入胃肠腔内，可直接感受食物成分和pH的刺激而引起分泌。 闭合型细胞：少数胃肠内分泌细胞无微绒毛，呈圆形,与胃肠腔无直接接触，其分泌可由神经兴奋或局部内环境的变化引起，而与胃肠腔内的食物成分无关。,胃肠内分泌细胞的命名及分布,口腔内消化,口腔,咀嚼 分泌 润滑 淀粉酶,唾液分泌（Saliva Secretion）,食物,口腔机械及味觉感受器,延髓,自主神经,刺激唾液分泌,自主神经,副交感（Parasympathetic） 粘液 交感（Sympathetic） 浆液,吞咽反射（Swallowing Reflex）,食团压迫会厌 会厌盖住声门，使食物不会进入气管 吸气被抑制,吞咽反射（Swallowing Reflex）,食管上括约肌舒张 食团进入食道 括约肌关闭,吞咽反射（Swallowing Reflex）,食团刺激食道，引发蠕动 推送食团到达胃部 用时 9 second
4、s,吞咽反射（Swallowing Reflex）,食团到达胃上部 触发食道下括约肌舒张 食团到达胃内,胃的分泌,外消化腺的组成 贲门腺 泌酸腺(胃底腺) 幽门腺,胃液的组成和作用,盐酸 激活胃蛋白酶原变成胃蛋白酶，并为它提供酸性环境；使食物中蛋白质变性易于分解；能杀菌；促进胰液、肠液和胆汁的分泌；酸性环境还有助于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转变为有活性的胃蛋白酶。能水解蛋白质生成朊和胨，其作用最适pH为20，当pH升至6.0时活性消失,胃液的组成和作用,粘液和碳酸氢盐 胃表面上皮细胞、泌酸腺的粘液颈细胞、贲门腺和幽门腺共同分泌的。粘液有润滑作用和保护胃粘膜的作用，粘液还能与胃粘膜表面上皮细胞分泌的HCO3-结合形成粘液碳酸氢盐屏障。粘液碳酸氢盐屏障可使胃粘膜免受酸和胃蛋白酶的侵蚀。 内因子 壁细胞分泌的一种糖蛋白,能和维生素B12结合，保护维生素B12不受水解，并在回肠粘膜被吸收。,胃酸的分泌（Acid Secretion in Stomach）,壁细胞 含有碳酸酐酶 H+ 主动转运 HCO3-与 Cl-的交换 H+ 与 Cl- 分泌至分泌
5、小管管腔 HCO3- 进入血液,头期（Cephalic-Phase）,增加酸及胃蛋白酶原的分泌: 食物形状 味道 气味 咀嚼 吞咽 迷走神经兴奋 迷走节后纤维刺激胃泌素,Cephalic-Phase Control,胃期（Gastric-Phase ）,胃部感受器兴奋: 蛋白、肽、氨基酸 胃扩张 长反射与短反射触发胃泌素及酸、胃蛋白酶原分泌,Gastric-Phase Control,刺激胃酸分泌,乙酰胆碱 胃泌素 组胺 生长抑素,抑制胃酸分泌,胃期: 食物移除使刺激胃酸分泌的因子减少 增强的酸性抑制gastrin 释放 负反馈调节,抑制胃酸分泌,肠期: 食物进入十二指肠: 渗透压增加 脂肪与酸增加 十二指肠扩张 长反射与短反射抑制酸的分泌,胃运动,储存食物 空腹 = 50 mL 饱腹 = 1000 mL 磨碎食物（食糜） 释放食物进入小肠（胃排空）,胃分区,暂时贮存食物，3餐日。,适应食物涌入,生理 意义,运动形式及其作用,1. 容受性舒张： 咀嚼和吞咽时，反射性引起胃底和胃体部舒张，以适应食物涌入需要的过程，称容受性舒张。,3.蠕动 食物入胃5分钟，由环形 肌产生的一种波浪式向前推
6、送 的运动。 生理意义：搅拌、磨碎 食物；使食物与胃液充分混 合，利于化学性消化；以适 宜十二指肠推送食物。,2.紧张性收缩 生理意义：使食物与胃 液混合，利于化学性消化；协 助向十二指肠推送食物。,运动形式及其作用,胃排空及其控制,1、胃排空 食物由胃进入十二指肠的过程。,3、胃排空的动力 原动力：胃蠕动和紧张性收缩。 直接动力：胃与十二指肠之间的压力差。,2、排空速度 物理性状：稀糊颗粒块状 化学成分：糖蛋白质脂肪 混合食物完全排空：4 6 h。,胃排空的影响因素,胃内容物,加速排空,胃运动,十二指肠 内容物,延缓排空,胃运动,促胰液素,肠胃反射,胃内感受器, 食物量与胃排空的关系：, 食物的化学成分与胃排空的关系： 糖类排空速度最快，蛋白质次之，脂肪最慢，混合性食物，完全胃排空约4-6小时。, 食物的物理形状与胃排空的关系： 稠食物排空速度稀食物； 小颗粒排空速度大颗粒； 大颗粒块状食物。,非消化期的胃运动,移行性复合运动（migrating motor complex, MMC）：非消化期胃运动的特点呈现以间歇性强力收缩并伴教长时间的静息期为特征的周期性运动。,生理意义： “清
7、道夫”,小肠内消化,胰腺（Pancreas）,外分泌腺与内分泌腺 胰液 碳酸氢盐 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 胰液是无色无嗅的碱性液体，pH7.88.4，成人分泌量约每日12L。,1. 胰液的无机成分及作用 水占97.6% 无机负离子主要为碳酸氢盐(HCO3 ) 和Cl。,HCO3 作用： (1)为小肠内消化酶提供适宜的pH环境(pH 7-8)； (2)中和进入十二指肠的胃酸，保护肠粘膜免受强酸侵蚀。,胰淀粉酶 2. 胰脂肪酶 (lipase) 3. 蛋白水解酶 4.核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶 以酶原形式存在，为胰蛋白酶所激活，使相应的核酸部分水解为单核苷酸。,双糖(最适pH6.77.0),淀粉、糖原,甘油三酯,脂肪酸、甘油一酯和甘油 (有赖于胆盐和辅脂酶的存在。最适pH7.58.3),还含有一定量的胆固醇酯酶和磷脂酶A2，它们分别水解胆固醇酯和卵磷脂。,2. 胰液的有机成分及作用,胰蛋白酶原,胰蛋白酶,肠致活酶(肠激酶),胃酸、胰蛋白酶、组织液,糜蛋白酶原,糜蛋白酶,(+),蛋白质,多肽,氨基酸,羧基肽酶,1. 蛋白水解酶以酶原形式分泌
8、 2. 腺泡细胞还分泌胰蛋白酶抑制物(trypsin inhibitor),防止蛋白水解酶在胰腺内被激活。 自身消化急性胰腺炎 由于胰液中含有消化三种主要营养物质的消化酶，因而是所有消化液中最重要的一种。 当胰液分泌缺乏时，即使其他消化液的分泌都很正常，食物中的脂肪和蛋白质仍然不能完全消化，从而也影响吸收。,蛋白水解酶为何不消化胰腺本身？,胰液分泌的调节,1.神经调节,食物的形象、气味 食物对口腔、食管、胃和小肠的机械性及化学性刺激,条件反射 非条件反射,胰液分泌,特点:酶的含量丰富,而碳酸氢盐和水分的含量很少。,胃泌素,2. 体液调节,（1）胰泌素(促胰液素)(secretin) 释 放：十二指肠和空肠粘膜内的S细胞 刺激因素: 盐酸(小肠内促胰液素释放的pH阈值为4.5) 蛋白质分解产物和脂酸钠 糖类几无作用。 作 用: 主要刺激胰腺小导管的上皮细胞，使其分泌大量的水分 和碳酸氢盐，因而使胰液量大为增加，但酶的含量很低。 （2）胆囊收缩素： (cholecystokinin,CCK) 释 放：十二指肠和空肠粘膜内的I细胞 刺激因素: (由强至弱)蛋白质分解产物、脂酸钠、盐酸、脂肪，
9、糖 类没有作用。 作 用: 作用于胰腺的腺泡细胞，故所引起的胰液分泌的特点 是酶含量多而水分和碳酸氢盐含量少，又称促胰酶素。 促进胆囊强烈收缩，排出胆汁。 营养作用:促进胰组织蛋白质和核糖核酸的合成。,胰液分泌的反馈性调节作用 进食后，在蛋白质水解产物作用下，十二指肠粘膜产生一种CCK释放肽，可使CCK释放和胰酶分泌增加，而分泌的胰蛋白酶则又使CCK释放肽失活，反馈性地抑制CCK和胰酶的分泌。这种反馈调节的意义在于防止胰酶的过度分泌。 慢性胰腺炎患者反馈性抑制作用减弱，CCK释放增加，刺激胰腺分泌，使之产生持续性疼痛。,肝脏门脉系统,肝脏功能,分泌胆汁 营养物质代谢 葡萄糖 糖原 氨基酸 脂肪酸 甘油三酯和胆固醇的合成 脂蛋白合成,肝脏功能,清除衰老红细胞 降解血红蛋白 产生胆红素 消除废物和毒素 将胆红素降解为胆色素 合成血浆蛋白 分泌与修饰激素,胆汁的分泌与排出,胆汁(bile)是由肝细胞分泌的。 非消化期：肝胆汁胆囊（浓缩、贮存） 消化期：肝胆汁、胆囊胆汁十二指肠（参与消化）,胆汁的性质和成分,性质：味苦，肝胆汁pH为7.27.7，呈金黄色或桔棕色，经胆囊浓缩成胆囊胆汁后，因碳酸
10、氢盐被吸收，pH转为6.8，颜色变深。 量：成人胆汁约8001000m1日。 成分：水分和钠、钾、钙、碳酸氢盐等无机成分，有机成分有胆色素、脂肪酸、胆盐、胆固醇、卵磷脂和粘蛋白等。不含消化酶。 胆盐(bile salt)：胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合形成的钠盐或钾盐，是胆汁参与消化和吸收的主要成分。,胆盐（Bile Salts）,由胆固醇合成 在胆汁中分泌入肠 两性分子 乳化脂肪,乳化脂肪,暴露于脂肪酶的表面积较小,增大与脂肪酶接触面积,胆盐的肠肝循环,小肠运动-蠕动（Peristalsis）,小肠运动-分节运动（Segmentation）,脂肪被脂肪酶消化,Some fatty acids and 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
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