第六章 消化和吸收
第一节 概 述
人体所含的营养物质，如糖类、蛋白质和脂肪，都以结构复杂的大分子形式存在，不能被直接利用，必须经过消化系统的加工、处理，即将大块的、不溶于水和大分子的食物变成小块、溶于水和分子较小的物质，这个过程称为消化(digestion)。消化的方式：①机械性消化;②化学性消化。食物经过消化后的小分子物质，以及维生素、无机盐和水透过消化道粘膜，进入血液和淋巴的过程，称为吸收(absorption)。
一、消化道平滑肌的生理特性
1.消化道平滑肌的一般特性：①舒缩迟缓;②富有伸展性;③具有紧张性;④节律性收缩;⑤对电刺激不敏感。
2.消化道平滑肌的电生理特性
(1)静息电位：幅值为-50mV～-60mV，主要是由K+由内向膜外扩散和生电钠泵的活动形成的。
(2)慢波(slow wave)：消化道平滑肌细胞可在静息电位的基础上产生自发性去极化和复极化的节律性电位波动，其频率较慢，称为慢波，又称为基本电节律。其产生可能与Na+-k+泵活性周期性改变有关。
(3)动作电位：当慢波去极化达到阈电位水平时，在慢波基础上产生每秒1至10次的动作电位。动作电位的去极化相主要是由慢钙通道开放，Ca2+内流造成。内流的Ca2+又可引起平滑肌收缩。它的产生取决于局部因素，刺激迷走神经可引起动作电位，刺激交感神经可以降低动作电位频率。
二、消化腺的分泌功能
消化液包括：唾液、胃液、胰液、胆汁、小肠液和大肠液等。每日分泌的总量6-8L。消化腺的分泌过程是腺细胞主动活动过程。
三、消化道的神经支配及其作用
支配消化器官的神经有分布于消化管壁内的内在神经系统和外来神经系统两大部分。两者相互协调，共同调节胃肠的功能。
1.内在神经系统：由分布于于消化管壁内无数不同类型的神经元和神经纤维所组成的神经网络。其中有感觉神经元、运动神经元。内在神经系统包括两类神经丛，即肌间神经丛和粘膜下神经丛。
(1)肌间神经丛：神经元分布在纵行肌和环形肌之间，兴奋性递质为乙酰胆碱和P物质，抑制性递质为一氧化氮。
(2)粘膜下神经丛：神经元分布在环形肌和粘膜层之间，其中运动神经元末梢释放乙酰胆碱和血管活性肠肽，主要调节腺细胞和上皮细胞功能。
2.外来神经系统：
(1)交感神经：一般来讲交感神经兴奋时，可引起消化道运动减弱，腺体分泌减少，而消化道括约肌收缩。
(2)副交感神经：一般来讲交感神经兴奋时，可引起消化道运动增强，腺体分泌增多，而消化道括约肌松弛。
四、消化道的内分泌功能
1.消化道的内分泌细胞：可分为开放型细胞和闭合型细胞两类。开放型细胞的顶端有微绒毛突入消化道腔内，能感受腔内的食物成分和pH等化学刺激，如分泌胃泌素的胃窦部G细胞;闭合型细胞的顶端不暴露于消化道腔内，而是被相邻的非内分泌细胞所覆盖。这类细胞能感受机械性刺激、温度变化和组织液、血液等局部环境的变化，如胃泌酸腺区分泌生长抑素的D细胞。
2.APUD细胞的概念：消化道的内分泌细胞都具有摄取胺前体、进行脱羧而产生肽类或活性胺的能力，这类细胞统称为APUD细胞。这类细胞来源于胚胎外胚层的神经内分泌程序细胞。多数胃肠肽也存在于中枢神经系统中，例如缩胆囊素、生长抑素、血管活性肠肽、脑啡肽和P物质等，这种双重分布的肽总称为脑-肠肽。
3.胃肠激素的分泌方式：包括远距分泌或经典的内分泌、旁分泌、神经分泌、腔分泌和自分泌。
4.胃肠激素的生理作用：①调节消化腺分泌和消化道运动;②营养作用，指一些胃肠激素具有促进消化道组织的代谢和生长的作用，称为营养性作用;③调节其他激素的释放。
第二节 口腔内消化
一、唾液及其分泌
1.唾液的性质和成分：唾液是由唾液腺分泌的无色、无味、近于中性的低渗液体。其中水分约占99%;有机物主要是粘蛋白、粘多糖、唾液淀粉酶、溶菌酶和尿素等。
2.唾液的作用：①湿润口腔，便于吞咽和说话;②溶解食物，利于产生味觉;③清洁和保护口腔，冲洗和清除食物残渣，减少细菌繁殖;④消化作用，唾液淀粉酶可使食物中的淀粉分解为麦芽糖;⑤排泄功能，进入体内的某些异物(如铅和某些药物)可随唾液排出。
3.唾液分泌的调节： 1)非条件反射：进食时，食物对口腔粘膜的机械性、化学性和温热性刺激所引起的唾液分泌，称为非条件反射性分泌;2)条件反射：在进食时，食物的形状、颜色、气味以及进食的环境乃至语言文字描述引起的唾液分泌称为条件反射性唾液分泌。
二、咀嚼和吞咽
1.咀嚼：作用：①把食物磨碎并与唾液充分混合，以形成食团，便于吞咽;②使食物与唾液淀粉酶充分接触而引起化学性消化;③反射性地引起胃肠、胰、肝和胆囊等消化器官的活动，为食物的进一步消化做好准备。
2.吞咽：指口腔内食团由腔和食管进入胃的过程。
根据食物通过的部位可将其分为三期：
第1期：口腔期，食物由口腔到咽，受大脑皮层的随意控制。
第2期：咽期，食物由咽进入食管上端。
第3期：食管期，指食团从食管上端经贲门入胃，其动力是食管的蠕动。蠕动是消化道平滑肌的一种基本的运动形式，是由神经介导的，可使消化道内容物向前推进的反射活动。
食管下括约肌：在食管下端和胃连接处有一宽约1～3cm的高压区，其内压比胃内压高5～10mmHg,成为阻止胃内容物逆流入食道的一道屏障，起到生理括约肌的作用，称为食管下括约肌。
第三节 胃内消化
一、胃液及其分泌
1.胃的分泌细胞
(1)外分泌细胞：包括：①贲门腺;②泌酸腺;③幽门腺。
(2)内分泌细胞：①G细胞：分布于胃窦部，分泌胃泌素和ACTH样物质;②D细胞：分布于胃底、胃体和胃窦部，分泌生长抑素;③肠嗜铬样细胞：分布于胃泌酸区粘膜内，能合成和释放组胺。
2.胃液的性质、成分和作用：纯净的胃液是无色的酸性液体，PH为0.9~1.5。胃液中除含大量水外，主要成分包括盐酸、HCO3-、Na+、K+等无机物和消化酶、粘蛋白、内因子等有机物。
(1)盐酸：由泌酸腺的壁细胞分泌。
1)盐酸的分泌及分泌机制：胃液中的盐酸是由壁细胞逆浓度梯度主动分泌的，其中H+的分泌与与壁细胞顶膜上的质子泵的作用有关。
2)盐酸的生理作用，包括：①激活胃蛋白酶原，使之转变为有活性的胃蛋白酶，并为胃蛋白酶提供适宜的酸性环境;②促使食物中的蛋白质变性，易于被消化;③杀死随食物入胃的细菌;④与铁和钙结合，形成可溶性盐，促进它们的吸收;⑤胃酸进入小肠可促进胰液和胆汁的分泌。
(2)胃蛋白酶原：由泌酸腺的主细胞合成并分泌。胃蛋白酶原本身无生物活性，进入胃肠后，在盐酸的作用下，被水解掉一个小分子的肽链，转变为有活性的胃蛋白酶。胃蛋白酶本身也可激活胃蛋白酶原。胃蛋白酶的功能是水解蛋白质，生成眎和胨及少量多肽和氨基酸。
(3)粘液和碳酸氢盐
1)粘液：由胃粘膜表面的上皮细胞、粘液颈细胞。作用有：①具有润滑作用，有利于食糜在胃内的往返运动;②保护胃粘膜免受坚硬食物的机械性损伤;③粘液呈弱碱性，可降低胃液的酸度，减弱胃蛋白酶的活性;④粘液具有粘滞性可减慢胃腔中的H+ 向胃壁扩散。
2)HCO3-：主要由胃粘膜非泌酸腺分泌，和粘液一起，共同构成抗胃粘膜损伤的屏障，称粘液-HCO3-屏障。
⑷内因子：由壁细胞分泌。它可与维生素B12结合成复合物，以防止小肠内水解酶对维生素B12的破坏。到达回肠末端时，内因子与粘膜细胞上的特殊受体结合，促进结合在内因子上的维生素B12的吸收，但内因子不被吸收。
3.胃液分泌的调节
(1)促进胃酸分泌的内源性物质
1)Ach。
2)胃泌素。
3)组胺。
(2)抑制胃酸分泌的内源性物质：生长抑素通过抑制胃泌素和组胺释放和直接抑制壁细胞，对胃酸分泌起到抑制作用。
(3)消化期胃液分泌的调节：进食将刺激胃液的大量分泌，称为消化期胃液分泌。根据感受食物刺激的部位，人为的分为头期、胃期和肠期。实际上，这三个时相几乎是同时开始的、互相重叠。
1)头期胃液分泌：是指食物刺激头面部的感受器所引起的胃液分泌，完全是神经反射性的。
机制：食物直接和间接的刺激引起迷走神经兴奋时，一方面直接刺激胃腺分泌胃液;同时，还可刺激G细胞释放促胃液素，后者经血液循环到胃腺，刺激胃液分泌。
特点：分泌的量较大，酸度较高，胃蛋白酶含量丰富。分泌量与情绪、食欲有很大关系，头期刺激停止后，分泌仍能持续一段时间。
2)胃期胃液分泌：食物进入胃后可进一步刺激胃液的分泌。
机制：包括神经调节和体液调节。一方面，食物的扩张刺激可兴奋胃体和胃底部的感受器，通过迷走—迷走长反射和壁内神经丛的短反射，引起胃液的分泌;另外，食物的刺激经多种途径引起促胃液素的释放，进而引起胃液分泌。
特点：分泌量大，酸度很高，但胃蛋白酶原的含量较头期少些。
3)肠期胃液分泌：食物的扩张和化学刺激直接作用于十二指肠和空肠上部，也可引起胃液的分泌。
机制：主要是体液因素，促胃液素可能是肠期胃液分泌的重要调节物之一。
特点：分泌量较少，约占进餐后胃液分泌总量的1/10。
(4)消化期抑制胃液分泌的因素
1)胃酸。
2)脂肪。
3)高涨溶液。
二、胃的运动
1.胃运动的形式及其调节
(1)容受性舒张：当咀嚼和吞咽时，食物对咽、食管等处感受器的刺激可引起胃头区肌肉的舒张、并使胃容量由空腹时的50ml增加到进食后的1.5L。这一运动形式使胃的容量明显增大，而胃内压则无明显升高。其生理意义是使胃更好地完成容受和贮存食物的机能。
⑵紧张性收缩：是消化道平滑肌共有的运动形式。可使胃腔内有一定的压力，有助于胃液渗入食物内部，促进化学性消化。
⑶蠕动：胃的蠕动是出现于食物入胃后5分钟左右，起始于胃的中部向幽门方向推进的收缩环。其生理意义在于使食物与胃液充分混合，利于化学性消化，也有利于食物被磨碎，并被推入十二指肠。
2.胃的排空及其影响因素
⑴胃排空的过程：食物由胃排入十二指肠的过程称为胃的排空(gastric empty)。排空的速度与食物的物理性状和化学组成有关。
⑵影响胃排空的因素
1)胃内的食物促进胃排空：①胃排空的速率通常与胃内食物量的平方根成正比;②食物对胃的扩张刺激或化学刺激可引起胃窦部G细胞释放胃泌素，从而引起胃体和胃窦的收缩。
2)十二指肠内因素抑制胃排空：①食糜中的酸、脂肪、渗透压及扩张刺激可兴奋十二指肠壁上的感受器，通过肠-胃反射，反射性的抑制胃的运动，使胃排空减慢;②食糜中的酸和脂肪还可刺激十二指肠粘膜释放促胰液素、抑胃肽、缩胆囊素等胃肠激素，它们经血液循环到达胃后，也可抑制胃的运动。
3.非消化期的胃运动：非消化期的胃运动呈现间歇性的强力收缩，伴有较长的静息期为特征的周期性活动，称为消化间期移行性复合运动。
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