生理学消化与吸收ok

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 消化和吸收,(,Digestion and Absorption),武汉大学基础医学院生理系 王泽芬,第一节 概述,水、维生素和无机盐,:,直接吸收,蛋白质,碳水化合物,脂肪,消化,吸收,废物排出,消化(,Digestion)：,食物在消化道被分解为小分子物质的过程。,一、消化、吸收的概念,消化方式：,机械性消化,：消化道平滑肌的运动,化学性消化,：消化酶的分解,吸收(,Absorption)：,消化后的食物通过消化道粘膜进入血液或淋巴液的过程。,营养物分解产物：葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸等,维生素：水溶性维生素、脂溶性维生素,无机盐：,Na,+,、,K,+,、,HCO,3,-,、,Ca,2+,等,水,二、消化管平滑肌的生理特性,（一）消化管平滑肌的一般生理特性,1. 兴奋性低、收缩缓慢,2. 自律性缓慢而不规则,3. 紧张性,4. 富有伸展性,5. 对化学、温度、机械牵张刺激敏感,（二）消化道平滑肌的电生理特性,1.,静息电位,（,Resting potential RP）,（,1,）,-50,-60mV,，不稳定，多因素影响。,（,2,） 机制,:,K,+,外流,为主，并有,Na,+,、,Cl,-,及,Ca,2+,参与,.,慢波电位,(,slow wave),定义,：在,RP,基础上发生的自发性去极化和复极化的节律电位变化，又称,基本电节律,（,basic electrical ryhthm,）,。,波幅,5,15mV,，时程几秒至十余秒。,频率：,胃：3次/,min,十二指肠：12次/,min,回肠末端：9次/,min,慢波电位起源：,Cajal,细胞 ，幅度和频率受神经体液调节,慢波电位产生机制,：,生电性钠泵的周期活动,胃肠平滑肌的起步电位,胃肠平滑肌收缩节律的控制波,慢波电位生理意义,以,BER,为基础，去极缓慢，持续时间长（,12,20ms,）,机制：,去极化,:,Ca,2+,内流,，少量,Na,+,参与,复极化,:,K,+,外流,AP,的数目与收缩力的大小相关,3.,动作电位锋电位,(spike potential),Ca,+ +,K,+,消化道平滑肌的电活动,三、消化腺及其分泌,（一）消化腺,各种消化液的,pH,和主要消化酶,消化液,pH,主要消化酶 酶的底物,唾液,6.67.1,唾液淀粉酶 淀粉,胃液,0.91.5,胃蛋白酶 蛋白质,胰液,7.88.4,胰淀粉酶 淀粉,胰脂肪酶 甘油三酯,胰蛋白酶 蛋白质,糜蛋白酶 蛋白质,胆汁,6.87.4,无消化酶,小肠液,7.68.0,肠致活酶 胰蛋白酶原,大肠液,8.38.4,（二）消化液及成分：,水、电解质、有机物（酶类和黏液,）,（二）消化液的主要作用,稀释、溶解（水），维持渗透压,维持消化酶发挥作用的合适,pH,环境（电解质）,分解营养物质（消化酶）,保护消化道粘膜（粘液）,四、胃肠的神经支配及其作用,（一）,内在神经系统(,intrinsic nerve system),包括感觉、运动和中间神经元，构成一个完整且相对独立的局部反射系统，参与胃肠运动调节,内在神经丛的分布及作用,1.,肌间神经丛,分布：环行肌和纵行肌之间,递质：,ACh、substance P,（,兴奋,）,；,VIP、NO,（,抑制,）,主要支配,平滑肌细胞,，调节肠运动,分布：粘膜下层,递质：,ACh、VIP,主要支配,腺细胞和上皮细胞及血管,，调节胃肠道的分泌和局部血流量,（二）外来神经系统,副交感神经：,递质主要为,Ach,作用,：,促进运动和 腺体分泌,交感神经：,递质,NE,作用,：,抑制,运动和腺体分泌,消化道局部和中枢性反射通路,胃肠壁内神经丛与外来神经的联系,胃肠激素,(,gastrointestinal hormone,),：,胃肠,内分泌细胞合成并分泌的激素,五、消化道的内分泌功能,(,一,),胃肠内分泌细胞的特点,1.,分布分散,2.,数量巨大,3.,分为开放型细胞和闭合型细胞,4.,有摄取胺前体、脱羧产生肽类或活性胺的能力,（二）主要胃肠内分泌细胞的名称及分布部位,胃肠激素 细胞名称 分布部位,胃泌素,G,细胞 胃窦、十二指肠胆囊收缩素,I,细胞 十二指肠、空肠 促胰液素,S,细胞 十二指肠、空肠抑胃肽,K,细胞 十二指肠、空肠,（三）胃肠激素的作用方式,内分泌,(endocrine):,Gastrin,、,CCK,、,旁分泌,(paracrine):,生长抑素,神经内分泌,(neurocrine):,VIP,、蛙皮素,腔分泌,(sotinocrine):,Gastrin,、,CCK,自分泌,(autocrine),（四）胃肠激素的生理作用,胆囊收缩素,胃泌素,胃液分泌、胃运动,胆囊收缩、胰酶分泌,抑胃肽,抑制胃液分泌和胃的运动,刺激胰岛素分泌,3.,营养作用,三种胃肠激素的主要作用,胃肠激素对消化活动的调节,（五）脑肠肽,(,brain-gut hormone,)：,有些胃肠激素也存在于脑组织中，有些原本存在于脑中的激素也出现在胃肠组织中，这种双重分布的肽类激素被称为,脑肠肽,。,如：胃泌素、胆囊收缩素、胰泌素、,P,物质等,食物在消化道各段的消化,一、食物消化的共性和特性：,共性,：两种消化方式,特性,：各物质的化学消化部位、需酶种类、酶作用的环 境条件不同,淀粉消化：始于口腔，彻底消化在小肠。,蛋白质消化：始于胃，彻底消化在小肠。,脂肪消化：全在小肠进行。,决定因素：,消化酶,二、消化道各段的主要运动形式,共有形式： 紧张性收缩、蠕动,特有形式,： 胃,容受性舒张,小肠,分节运动、蠕动冲,大肠,袋状往返、集团运动,第二节、机械性消化,咀嚼,：,碾磨、粉碎、混合食物；,反射性引起下消化道活动,吞咽：,口腔咽,（随意动作）,咽食管上端,（反射动作）,食管胃,（食管蠕动）,一 咀嚼和吞咽,食管蠕动（,peristalsis,）,二 胃的运动,（一）运动形式及其作用,紧张性收缩,(,tonic contraction),2.,蠕动,(,peristalsis),胃尾区运动,节律：,3,次,/,分,方向：,胃体中部,开始,向幽门方向,作用：混合、研磨和,推送食物,（,receptive relaxation),食物刺激咽、食管等处的感受器，反射性引起胃底和胃体部肌肉舒张。,（胃头区运动）,容纳和储存食物，而胃内压基本不变,迷走迷走反射（传出为,迷走神经抑制性纤维,，末梢递质为,肽类或,NO,）,（二）胃运动的调节,神经调节,迷走神经 （兴奋）,交感神经 （抑制）,内在神经丛（兴奋）,体液调节,胃泌素、胃动素,（兴奋）,胰泌素、抑胃肽,（抑制）,（三）胃的排空及其控制,1.,胃排空,(,gastric emptying),胃内容物被排入十二指肠的过程。,2.,排空速度,糖蛋白质脂肪；混合食物：,4 6,h,3.,排空的决定因素,直接动力：胃内压与十二指肠内压压差,原动力：胃运动,幽门本身机能状态,延缓,排空,肠,-,胃反射,十二指肠,内容物,肠壁感受器,胃运动,抑胃肽、促胰液素,等肠抑胃素,(酸、脂肪、高张液),胃内,容物,加速排空,胃壁牵张,胃运动,胃泌素释放,迷走,-,迷走反射,内在,N,丛局部反射,(,一,),小肠运动的形式,1.,紧张性收缩,2.,分节运动,:,环肌舒缩为主的运动, 使食糜与消化液充分混合，利于消化, 使食糜与肠壁紧密接触，利于吸收, 挤压肠壁而促进血液、淋巴回流,3.,蠕动：,环肌和纵肌共同活动,作用：使经过分节运动的食糜向前推进,速度,05,2Sec,蠕动冲,2,25Sec,三、小肠的运动,四 大肠的运动,大肠运动的基本形式,袋状往返运动,：,环肌自发活动,空腹常见,多袋推进运动,：,餐后常见,蠕动和集团蠕动,：,环肌位相性收缩,进食或结肠受刺激时出现,大肠运动的特点,少而缓慢,第三节 化学性消化,一、唾液（,saliva,）口腔内的消化,唾液腺,:,腮腺、颌下腺、舌下腺,成分,：,水,(99,),、有机物、无机物,作用,：,1,湿润和溶解食物,2,消化淀粉,（唾液淀粉酶）,3,清洁和保护口腔,4,排泄作用,唾液分泌的调节,唾液腺的神经支配,二、 胃液,（一） 胃的消化腺,头区,尾区,贲门腺,泌酸腺,幽门腺,G,细胞,D,细胞,颈粘液细胞,（胃蛋白酶原）,（,HCl,、 内因子）,（二）胃液的性质、成分和作用,性 质,无色透明，,分泌量,日,成 分,盐酸、胃蛋白酶原、内因子、,粘液,、水,1.,盐酸,分泌机制,壁细胞主动分泌,形式,游离酸、结合酸,分泌量,基础排酸量,0,5mmol/h,最大排酸量,20,25mmol/h,盐酸的分泌量与壁细胞的数目直接相关,H,+,：,由,H,2,O,分解产生，,H,+,泵分泌,Cl,-,：,Cl,-,HCO,3,-,交换,盐酸的分泌机制,盐酸的作用：,（,1,）激活胃蛋白酶原、为胃蛋白酶发挥,作用提供合适酸性环境,（,2,）使蛋白质变性，易于消化,（,3,）杀菌,（,4,）促进铁、钙吸收,（,5,）促进小肠内消化液分泌,2.,胃蛋白酶原,胃蛋白酶原,(pepsinogen),胃蛋白酶,（,pepsin,）,蛋白质,月示,、胨、,少量多肽、氨基酸,pH 0,5,HCl,来源,主细胞分泌,作用,3.,粘液和碳酸氢盐,来源,粘膜上皮细胞和胃腺中粘液细胞,成分,糖蛋白,性质,较高的粘滞性和形成凝胶,作用,润滑,与,HCO,3,-,构成粘液碳酸氢盐屏障,粘液,-,碳酸氢盐屏障,(mucus-bicarbonate barrier),HCl,Mucus gel,HCO,3,H,pH=2,pH=7,4.,内因子,(,intrinsic factor,),泌酸腺的壁细胞分泌，糖蛋白,作用：,保护维生素,B,12,并促进维生素,B,12,在回肠处的吸收,(,一,),刺激,胃酸分泌的主要内源性物质,乙酰胆碱,胃泌素,组胺,胃液分泌的调节,M,3,受体,H,2,受体,CCK,受体,（二）,抑制,胃液分泌的因素,生长抑素,盐酸,脂肪,脂肪及消化产物,小肠粘膜,肠抑胃素,胃酸分泌,高张溶液,高张溶液,小肠渗透压感受器,胃酸分泌,肠胃反射,肠抑胃素,胃窦,pH1.2,1.5,胃泌素,胃酸,分泌,十二指肠,pH2.5,胰泌素,球抑胃素,头期,(,Cephalic phase,),（三） 消化期胃酸分泌的调节,假饲实验（,sham feeding,）证明：,头期通过条件反射和非条件反射引起,迷走神经兴奋,，刺激胃液分泌,。,头期胃酸分泌特点,分泌量、酸度和消化力,(,胃蛋白酶量,),都很高,分泌量与食欲、精神因素有关,头期胃酸分泌机制,胃期,(,gastric phase,)：,量多、酸度高，酶稍少于头期,胃底、胃体的机械刺激,迷走-迷走长反射、壁内神经丛短反射，作用于胃腺,幽门部机械刺激,壁内神经丛作用于,G,细胞,食物（肽、氨基酸）的化学刺激,G,细胞,肠期,(,intestinal phase)：,分泌量、总酸度和胃蛋白酶原少、消化力弱,主要通过体液调节,小肠黏膜释放胃泌素,小肠黏膜释放肠泌酸素,小肠内消化,一、胰液的分泌,（一）胰液的成分和作用,性 质,：无色，碱性，,分泌量,：日,成 分,：水和无机盐,:,由小导管管壁细胞分泌,消化酶：蛋白水解酶、淀粉酶、脂肪酶,1. HCO,3,-,1,）中和,HCl,，保护肠黏膜,2,）为各种胰酶的活动提供最适环境,浓度：,145mmol/L (,比血浆高,5,倍,),与胰液的分泌速率有关,作用：,2.,蛋白,水解酶,肠激酶,多肽,氨基酸,胰蛋白酶原,糜蛋白酶原、弹性蛋白酶原、羧基肽酶原,胰蛋白酶,蛋白质,糜蛋白酶、弹性蛋白酶、羧基肽酶,淀粉,胰淀粉酶,pH 67,70,糊精,麦芽糖,双糖酶,葡萄糖,3.,胰淀粉酶,脂肪,脂肪微粒,胆盐,胰脂肪酶,辅脂酶,pH 7.5,8.5,甘油,脂肪酸,甘油一酯,4.,胰脂肪酶,5,.,其他酶类,:,核糖核酸酶、 脱氧核糖核酸酶,6,.,胰蛋白酶抑制因子,正常时胰液中的蛋白水解酶并不消化胰腺本身，因为：,胰蛋白酶和糜蛋白酶以酶原形式分泌,(,肠腔中激活,),胰蛋白酶抑制因子,:,胰蛋白酶抑制物,（二） 胰液分泌的,神经调节,机制,条件反射、非条件反射,迷走神经直接、或经胃泌素间接作用于腺泡细胞,特点,酶丰富，水、碳酸氢盐量少,（三） 胰液分泌的体液调节,1、促胰液素（,secretin,）,HCO,3,-,Fat,H,+,Secretin,S cells,pancreas,stomach,duodenum,特点：,水、碳酸氢盐多，酶含量少,2,胆囊收缩素,(,C,holecystokinin,CCK),I cells,CCK,Enzymes,Peptides,Amino acids,Fatty acid,H,+,fat,stomach,pancreas,duodenum,特点：,水、碳酸氢盐少，酶含量多,二、胆汁的分泌和排出,（一）胆汁的成分和作用,:,肝胆汁：,pH7.4,金黄或橘黄,胆囊胆汁：,pH6.8,颜色变深,持续分泌、间歇排放,1.,胆盐,：,50,胆汁中参与消化吸收的主要成分,2.,磷脂,:30%-40%,3.,胆固醇,:4%,4.,胆色素,:2%,水，无机物（,Na,+,、,Ca,2+,、,K,+,、,Cl,-,、,HCO,3,-,）,有机物：,胆汁的成分,胆汁的基本作用,（,1,）中和胃酸,（,2,）乳化脂肪、促脂肪消化,（,3,）胆盐促脂肪和脂溶性维生素吸收,（,4,）胆盐促进胆汁分泌，防止胆固醇沉积,混合微胶粒,胆汁的乳化作用,胆盐的肠肝循环,胆盐进入小肠后，,90%,以上被回肠末端粘膜吸收，通过门静脉又进入肝脏，再组成胆汁排入肠内，这个过程称为,胆盐的肠肝循环,。, 迷走神经：作用较小,（二,),胆汁分泌的调节, 胃肠激素,CCK,胃泌素,促胰液素, 胆盐的肠肝循环,（胆管）,（胆囊，胆管）,（肝细胞）,（肝细胞，胆囊）,胃泌素,三 小肠液的分泌,（一）性质、成分与作用,十二指肠腺（,Brunner gland,）,：位于十二指肠粘膜下层，粘稠的碱性液体，含粘蛋白，防止胃酸对十二指肠上皮的侵蚀,小肠腺,(Liberkuhn crypt),：位于全部小肠的粘膜层，小肠液的主要部分,性质,pH 7.6， 1-3L/,日。,成分,水、电解质、粘液、免疫蛋白、肠致活酶,作用,(1),中和胃酸,保护小肠粘膜,(2),稀释肠腔内容物，利于吸收,(3),肠,致活,酶激活胰蛋白酶原,(4),多种消化酶进一步消化水解食糜。,（二）小肠液分泌的调节,1,局部的壁内神经反射（,主要机制,）,局部机械、 化学刺激壁内,N,丛小肠液,2,胃肠激素,胃泌素、促胰液素、血管活性肠肽肠液,第四节 吸 收,(,Absorption),一、吸收过程概述,（一）吸收的部位,口腔和食管,:,食物几乎不被吸收,胃,:,酒精和少量水分,大肠,:,水分和无机盐,小肠,：能力最强、种类最多，是主要吸收部位,消化道各部位的吸收,小肠吸收的有利条件,1,小肠长、吸收面积大,2,食物已被充分消化,3,食物在小肠停留时间最长,4,绒毛内丰富的毛细血管和淋巴管,（二）吸收的途径与机制,1,.,吸收的途径,2,.,吸收的机制,（,1,）被动转运,（,2,）主动转运,（,3,）入胞和出胞,（三）几种主要营养物质的吸收,糖：,吸收形式,：,单糖,吸收方式,：,继发性主动转运,吸收途径,：,血液,（易化扩散）,吸收形式：,氨基酸,吸收方式：,继发性主动转运,吸收途径：,血液,蛋白质,脂类消化产物,与胆盐形成混和,微胶粒而吸收,吸收途径：,淋巴,、血液,脂类,甘油三酯,甘油一酯,微胶粒,脂肪酸,脂肪酸,乙酰辅酶,A,甘油三酯,甘油二酯,甘油一酯,蛋白质,磷脂,胆固醇,乳糜,微粒,不流动水层,胆盐,脂肪酸,淋巴,脂肪在小肠内消化和吸收的主要方式,水,动力,:,渗透梯度,吸收机制：,被动扩散,Na,+,的吸收往往伴随着水、葡萄糖、氨基酸和负离子等物质的吸收,无机盐的吸收,1.,钠的吸收,吸收方式：,主动转运,2.,铁的吸收,吸收部位：,小肠上段,吸收量：,约,1mg/,日（与机体需要量有关）,吸收形式,：,亚铁,吸收机制：,主动吸收,Tf:,转铁蛋白,TfR:,转铁蛋白受体,Ft:,铁蛋白,3.,钙的吸收,钙吸收的部位,：,小肠,钙吸收的状态,：,可溶性钙,钙吸收的影响因素,：,维生素,D,、酸性环境促进钙的吸收；,凡与钙结合而形成沉淀的盐，则不能被吸收；,钙吸收的量受机体需要的影响,钙的吸收机制,Ca,2+,泵,Ca,2+,-Na,+,交换,主动转运,Cl,-,和,HCO,3,-,的吸收,HCO,3,-,：以,CO,2,的形式重吸收,与,Na,+,同向转运被吸收,被动扩散,Cl,-,维生素的吸收,水溶性维生素,：,主要以,易化扩散,方式,（维生素,B,12,必须与内因子结合成复合物，才能在回肠吸收）,脂溶性维生素,A,、,D,、,E,、,K,：,与脂肪相似,第五节 大肠的功能,一、大肠液的分泌,碱性粘液,pH,：,保护肠粘膜、润滑粪便,二、大肠内细菌的活动：,发酵作用、腐败作用,有些细菌能利用食物残 渣合成,B,族和,K,族维生素,排便反射,食物残渣,直肠壁内感受器兴奋,盆,N,、腹下,N,脊髓骶部,排便中枢,大脑皮层、“便意”,盆神经兴奋,降、乙状结肠、直肠平滑肌收缩,肛门内括约肌舒张,阴部神经抑制,肛门外括约肌舒张,排便,躯体运动神经兴奋,膈、腹肌收缩,