生理学第六章消化和吸收.ppt

第六章消化与吸收 第一节消化 第三节消化器官功能活动的调节 第二节吸收 本章要求掌握1 胃液 胰液 胆汁的成分 作用2 胃 小肠和大肠的运动形式 第一节消化概述 消化 食物在消化道内被分解成可被吸收的小分子物质的过程称为消化 digestion 食物的消化有两种方式 一是机械性消化 mechanicaldigestion 即通过消化道肌肉的运动 将食物磨碎 与消化液充分混合 搅拌 并将食物向消化道远端推送的过程 二是化学性消化 chemicaldigestion 即通过消化腺分泌的各种消化酶的作用 将食物中的大分子物质分解为可被吸收的小分子物质的过程 吸收 食物的成分或其消化后的小分子物质透过消化道粘膜进入血液和淋巴液的过程称为吸收 absorption 食物 机械性消化 化学性消化 小分子营养物质 消化道粘膜 血液淋巴液 消化 吸收 消化道平滑肌的一般生理特性1 兴奋性低 收缩缓慢 2 富有伸展性 3 紧张性 4 自动节律性 5 对不同性质刺激的敏感性不同 二 消化腺的分泌功能消化液的主要作用有 分解食物中的复杂成分使之便于吸收 为各种消化酶提供适宜的pH环境 稀释食物 使消化道内容物的渗透压与血浆渗透压接近 有利于营养物质的吸收 所含的粘液 抗体和大量液体具有保护消化道粘膜的作用 防止物理和化学因素造成消化道损伤 由一连串依一定顺序发生的反射动作实现 称为吞咽反射 第一期 由口到咽 第二期 由咽到食管上段 第三期 沿食管蠕动下行到胃 二 吞咽 由各咀嚼肌按一定的顺序收缩而实现 一 咀嚼 口腔内消化 三 唾液的成分 作用 一 唾液的性质和成分1 性质 无色无味液体pH6 6 7 1 日分泌量为1 0 1 5L2 成分 有机物 黏蛋白 球蛋白 唾液淀粉酶 溶菌酶无机物 Na K Ca2 气体 二 唾液的作用 湿润口腔和食物 便于说话 利于咀嚼 吞咽和引起味觉 消化作用 唾液淀粉酶 最适pH7 0 可使食物中的淀粉分解为麦芽糖 排泄功能 清洁和保护口腔 杀菌作用 胃内消化从功能上通常将胃分为头区和尾区 头区包括胃底和胃体的上端 尾区包括胃体的下端和胃窦 图6 4 一 胃液的成分 作用及其分泌的调节胃的外分泌腺有三种 贲门腺 泌酸腺 幽门腺 胃与食管连接处1 4cm环状区贲门腺区5 小弯中点头区 胃底和大弯上1 3胃体大部分泌酸腺区2 3 4 5处的连线尾区 胃体的远端胃窦幽门腺区20 胃的分区 图 贲门腺黏液细胞黏液壁细胞盐酸 内因子泌酸腺主细胞胃蛋白酶原颈黏液细胞黏液幽门腺颈黏液细胞黏液 胃蛋白酶原 胃内腺体的分泌 胃液的性质 成分和作用 1 性质纯净 无色酸性液体 pH0 9 1 5 日分泌量为1 5 2 5L2 成分无机物 HCl HCO3 K Na 有机物 胃蛋白酶原 胃蛋白酶 粘蛋白 内因子 1 盐酸胃液中的盐酸也称胃酸 胃粘膜壁细胞分泌盐酸过程如下 图6 5 是一个主动分泌的过程 H 由水分解产生 H 泵分泌Cl 经Cl 泵 与HCO3 交换获得 基础酸排出量 正常人空腹时盐酸排出量 0 5mmol h 盐酸的最大排出量 正常人的盐酸最大排出量为20 25mmol h HCl分泌与食物或药物的刺激以及年龄 性别相关 HCl排出量反映胃的分泌能力 取决于壁细胞的数量 胃酸的主要作用有 激活胃蛋白酶原 使其转变为胃蛋白酶 并为胃蛋白酶提供适宜的酸性环境 使食物中的蛋白质变性易于分解 杀死进入胃内的细菌 胃酸进入小肠可促进胰液和胆汁的分泌 有利于铁和钙在小肠内吸收 由主细胞合成 无活性 在进餐或迷走神经兴奋时释放入胃 胃蛋白酶原胃蛋白酶 最适pH为2 0 作用 水解蛋白质为 和胨 也生成少量的多肽和氨基酸 2 胃蛋白酶原 HCl 3 内因子 由壁细胞分泌的一种糖蛋白 与维生素B12的吸收有关 4 黏液和HCO3 黏液 碳酸氢盐屏障 mucusbicarbonatebarrier 可有效地防止盐酸和胃蛋白酶对胃黏膜的侵蚀 3 胃液分泌的调节一般根据感受食物刺激部位的先后 分为三期 头期 胃期和肠期 1 头期胃液的分泌头期胃液分泌的机制曾用假饲方法进行研究 图6 7 头期胃液分泌包括条件反射和非条件反射 头期胃液分泌量约占整个消化期分泌量的30 胃液的酸度和胃蛋白酶含量均很高 条件反射性分泌和食物有关的形象 气味 声音等刺激视 嗅 听引起 非条件反射性分泌咀嚼和吞咽 刺激口腔和咽喉等处的化学和机械感受器引起 2 胃期胃液分泌胃期分泌的胃液量占整个消化期分泌量的60 酸度也很高 但胃蛋白酶原的含量较头期分泌少 3 肠期胃液分泌肠期胃液分泌量占整个消化液分泌量的约10 且酸度和胃蛋白酶原的含量也比胃期明显低 胃液分泌的特点 进食过程中 兴奋性因素与抑制性因素平衡 防止胃酸过度分泌 保护胃黏膜 抑制胃液分泌的因素除了精神和情绪 主要还有 1 盐酸 2 脂肪 3 高渗溶液 三 胃的运动及其控制 一 胃运动的主要方式1 容受性舒张2 紧张性收缩3 蠕动 图6 8 1 胃的容受性舒张 咀嚼和吞咽食物时 食物刺激咽 食管等感受器 反射性地引起胃底和胃体肌肉的舒张 称为胃的容受性舒张 生理意义 使胃容纳大量食物又不明显改变胃内压 利于胃容纳和储存食物 防止食物过早排空 有利于食物在胃内的消化 1 胃的容受性舒张 2 紧张性收缩指胃壁平滑肌经常处于一定程度的持续收缩状态 进食后活动加强作用 维持胃的正常位置和形态 促进化学性消化 是胃其他运动形式的基础 胃的紧张性收缩过度胃下垂降低胃扩张 3 蠕动 始于胃中部 节律3次 分钟 每一蠕动波需1min达幽门 并在前进过程中逐渐增强 生理意义 搅拌和磨碎食物 使食物与胃液充分混合 形成糊状的食糜 有利于消化 推进胃内容物入十二指肠 3 蠕动 二 胃的排空及其控制 胃的排空胃排空的动力胃排空的阻力 胃内食糜由胃排入十二指肠的过程 胃运动造成的胃与十二指肠的压力差 幽门和十二指肠收缩 食物的排空速度三大营养物质的排空时间 与食物的物理性状 化学组成 总量有关 脂肪 蛋白质 糖类 1 胃内促进排空的因素 二 胃的排空及其控制 肠胃反射 十二指肠壁感受器受刺激时 反射性地抑制胃运动 使胃排空减缓 2 十二指肠内抑制排空的因素 四 呕吐是将胃及肠内容物经口腔强力驱出的一种反射性动作 是一种具有保护意义的防御反射 呕吐中枢位于 延髓 呕吐先兆 消化道症状 恶心 流涎 呼吸急促 心跳加快等 是整个消化过程中最为重要的阶段 食物通过小肠后 消化和吸收过程基本完成 小肠内消化 一 小肠的运动 一 消化期小肠的运动形式 1 紧张性收缩2 分节运动 图6 10 3 蠕动 2 分节运动 3 蠕动 以环行肌 纵行肌同时收缩或舒张 把食糜向大肠方向推进的运动 二 回盲瓣的功能 功能 延长食糜在小肠内的停留时间 防止大肠内容物倒流 胰腺 1 胰液的分泌 胰蛋白酶胰淀粉酶胰脂肪酶 二 胰液的成分和作用 性质无色的碱性液体 pH7 8 8 4 日分泌量为1 2L成分水 HCO3 Na K Ca2 Cl 胰淀粉酶 胰蛋白酶 胰脂肪酶等 2 胰液的成分和作用 作用 中和胃酸 提供肠腔中酶作用的pH环境 1 HCO3 2 碳水化合物水解酶 胰淀粉酶 辅脂酶的作用与胰脂肪酶形成复合物 附着于脂肪表面 并可防止胆盐对胰脂肪酶的置换 3 脂类水解酶 胰脂肪酶 脂肪 胰脂肪酶 胆盐 脂肪微滴 甘油 脂肪酸 Ph8 辅脂酶 胰蛋白酶原的激活因素 肠致活酶 胃酸 胰蛋白酶及组织液 4 蛋白质水解酶 胰蛋白酶和糜蛋白酶 胰液是最全面 消化力最强的一种消化液 缺乏时 影响蛋白质和脂肪的消化和吸收 对糖类影响不大 3 胰液分泌的调节胰液的分泌也受神经和体液的调节 但以体液调节为主 胰液分泌的调节也可分为头期 胃期 和肠期 图6 9 1 头期胰液分泌此期胰液分泌的特点是水分和HCO 3较少 而酶含量多 头期胰液的分泌量占消化期胰液分泌量的约20 2 胃期胰液分泌此期的胰液分泌酶多液体量少 其量占消化期胰液分泌的5 10 3 肠期胰液分泌此期分泌量最多 占消化期胰液分泌量的70 HCO 3和酶的含量均高 头期 胃期和肠期胰液分泌 2 成分无机物 水 碳酸氢盐 Na K Ca2 有机物 胆盐 胆固醇 胆色素 卵磷脂等 1 性质 三 胆汁的分泌及其作用 深绿色 胆囊 十二指肠 消化期 非消化期 胆汁的分泌 排出与胆囊的作用 肝细胞 胆囊 储存胆汁 浓缩胆汁 1 作为乳化剂 2 运输脂肪分解产物 3 促进脂溶性维生素的吸收 4 中和部分胃酸 5 促进胆汁的自身分泌 胆盐的肠 肝循环 3 胆汁的作用 意义 促进胆汁分泌 利胆剂 胆盐的肠肝循环 胆盐 94 回肠末端 重吸收 门静脉 肝脏细胞 胆汁 再分泌 十二指肠腺 碱性粘液 肠腺 酶类无机物 十二指肠粘膜下层 全部小肠粘膜层 四 小肠液及其作用 1 性质弱碱性液体 pH7 61 3L d2 成分水分 Na K Cl Ca2 有机物 粘蛋白 肠致活酶 肽酶 蔗糖酶 麦芽糖酶 肠脂肪酶3 作用保护 激活 稀释 小结 叙述蛋炒饭的消化过程 淀粉麦芽糖 葡萄糖双糖酶 葡萄糖 小肠液 唾液淀粉酶 口腔 胃 胰淀粉酶 小肠 甘油三酯甘油 脂肪酸 甘油一酯胃蛋白酶 胃 蛋白质 胨 少量肽和氨基酸胰蛋白酶 糜蛋白酶 小肠 二肽酶 三肽酶 多肽酶 胨 多肽氨基酸 小肠液 小肠上皮细胞内 胰脂肪酶 小肠 大肠内消化 排便反射过程 便潴留 便失禁 大肠内细菌的作用 大肠内有大量的细菌 它们来自空气和食物 其主要作用有 发酵未消化或不消化的碳水化合物 主要是纤维素 和脂类 产生短链脂肪酸和多种气体 利用肠内的简单物质合成维生素K B1 B2 B12和叶酸 可转化胆红素为尿胆素原 分解胆固醇 药物和某些食物添加剂 使某些氨基酸脱羧生成胺 包括组胺 酪胺 及有臭味的吲哚和粪臭素 细菌对糖和脂肪的分解称为发酵 对蛋白质的分解称为腐败 消化液 消化道的运动形式 三大类物质的消化过程 第二节吸收一 吸收的部位及机制 一 吸收的部位小肠吸收的物质种类最多 量大 是吸收的主要部位 各种营养物质在消化道的吸收部位见图 各种营养物质的吸收部位 小肠内主要营养物质的吸收 小肠有许多对物质吸收的有利条件 食物在小肠内已被分解成可被吸收的小分子物质 小肠有巨大的吸收面积 人的小肠长约4m 粘膜有许多环形皱褶 皱褶上有大量的绒毛 绒毛表面柱状上皮还有大量的微绒毛 这就使小肠的吸收面积比同样长度的单筒面积增加约600倍 从而使吸收面积可达200m2左右 食物在小肠内停留的时间较长 3 8小时 有充分的时间吸收 小肠绒毛内有丰富的毛细血管和毛细淋巴管 加上小肠运动和绒毛的节律性伸缩与摆动 可加速绒毛内血液和淋巴液的回流 有利于吸收 见图 二 小肠内主要营养物质的吸收 一 糖的吸收食物中的糖类一般须被分解为单糖后才能被吸收 只有少量的二糖被吸收 肠道中的单糖主要是葡萄糖 半乳糖和果糖 若以葡萄糖的吸收速率为100 各种单糖的吸收速率分别为 半乳糖110 果糖43 甘露糖15 阿拉伯糖9 单糖的吸收是一种继发性主动转运过程 图6 13 二 蛋白质的吸收食物的蛋白质经消化分解为氨基酸后 几乎全部被小肠吸收 氨基酸的吸收与葡萄糖的吸收相似 即通过继发性主动转运而被吸收 三 脂肪的吸收脂肪酸 甘油和甘油一酯 胆固醇及其脂肪的消化产物基本上都是脂溶性物质 它们要被吸收进入肠上皮细胞 首先要通过肠粘膜上皮细胞表面的静水层 在所有的生物膜的表面 均附着有一层静水层 这层静水层是脂肪吸收限速的关键一步 胆盐在这个过程中发挥着重要作用 由于胆盐是双嗜性分子 脂肪只有与胆盐结合形成水溶性混合微胶粒后 才可通过肠粘膜上皮细胞表面的静水层 抵达细胞膜表面 在细胞膜表面 脂肪酸 甘油 甘油一酯和胆固醇等离开微胶粒 通过脂质膜进入上皮细胞内 而胆盐不能通过细胞膜 一部分留在肠内再利用 另一部分在回肠进行肠 肝循环 脂肪的水解产物进入上皮细胞后的去路主要有两条 长链脂肪酸及甘油一酯 胆固醇等进入细胞后 在滑面内质网中大部分被重新合成甘油三酯 并与载脂蛋白和磷脂结合形成乳糜微粒 chylomicron 乳糜微粒又进入高尔基复合体 被包裹在囊泡内 移行到细胞基底侧膜 最终以胞吐的方式离开上皮细胞进入细胞间隙 再进入淋巴 这就是脂肪吸收的淋巴途经 图6 14 中 短链脂肪酸及其组成的甘油一酯是水溶性的 在十二指肠和空肠 可由上皮细胞内直接扩散出基底侧膜进入门静脉而不必经淋巴途经 由于膳食中的动 植物油中含长链脂肪酸多 所以脂肪分解产物的吸收途经以淋巴为主 四 水的吸收成人每日大约由胃肠道吸收8L水 它包括随饮食进入消化道的水和消化液中的水 水是通过渗透的方式被吸收的 五 无机盐的吸收1 钠的吸收钠的吸收是主动的 Na 由肠腔向细胞内扩散时要借助转运体蛋白 Na 通过四种方式经肠上皮细胞顶端膜进入细胞内 Na 有机溶质 如葡萄糖 半乳糖 氨基酸 二肽等 同向转运 Na Cl同向转运 Na H 与Na K 逆向转运 少量Na 可经水通道被动扩散 2 铁的吸收人体每日吸收铁的量约为1mg 仅为每日摄入膳食铁的5 左右 主要在十二指肠和空肠吸收 食物中三价铁 Fe3 不易被吸收 二价铁 Fe2 易被吸收 维生素C能使Fe3 还原成Fe2 因而可以促进铁的吸收 胃酸有利于铁的溶解 可促进铁的吸收 3 钙的吸收从食物中摄入的钙 30 80 在肠内吸收 吸收的主要部位在十二指肠 影响钙吸收的主要因素有维生素D和机体对钙的需要状况 六 胆固醇的吸收胆固醇分游离的胆固醇和酯化胆固醇两种 只有游离的胆固醇才能被吸收 酯化胆固醇可被肠腔内和小肠绒毛纹状缘细胞质膜上所含有的胆固醇酯酶水解为脂肪酸和胆固醇 游离的胆固醇和胆固醇酯通过渗入混合微胶粒 被运送到小肠绒毛纹状细胞质膜上 其中胆固醇酯被胆固醇酯酶水解为脂肪酸和胆固醇 随后被释放入细胞内 胆固醇进入细胞后吸收的方式与脂肪类似 经淋巴系统进入血液循环 七 维生素的吸收维生素的吸收大多在小肠上段 但维生素B12在回肠吸收 三 消化道的神经支配消化道除口腔 咽 食管上段及肛门外括约肌受躯体神经支配外 其余部分则受外来神经系统和内在神经系统的双重支配 共同调节消化道平滑肌的运动 腺体分泌和血管运动 一 内在神经系统 intrinsicnervoussystem 又称肠神经系统 entericnervoussystem 存在于胃肠壁内 分为粘膜下神经丛 submucosalplexus 和肌间神经丛 myentericplexus 两部分 两者合称壁内神经丛 由无数神经元 包括感觉神经元 中间神经元及运动神经元 和大量神经纤维 包括内在神经纤维和进入壁内的外来神经纤维 组成 每一神经丛内部以及两种神经丛之间都有神经纤维互相联系 共同组成一个消化道内在的神经系统 二 外来神经系统胃肠道的外来神经系统包括交感神经和副交感神经 图6 3 四 消化道的内分泌功能胃肠激素 由胃肠粘膜的内分泌细胞合成并分泌的具有生物活性的化学物质 统称为胃肠激素 gastrointestinalhormone 胃肠激素的生理作用 主要可以概括为五个方面 调节消化道的运动和消化腺的分泌 调节其他激素的分泌和释放 刺激消化道组织的代谢和生长 即营养作用 影响机体的免疫功能 调节肠上皮的分泌和吸收 影响水和电解质在肠粘膜上皮的转运等 目前认为对消化器官功能活动影响较大的激素有5种 促胃液素 gastrin 缩胆囊素 cholecystokinin 促胰液素 secretin 抑胃肽 gastricinhibitorypeptide 及胃动素 motilin 这些激素的主要生理作用 分布部位及引起释放的主要因素列于表6 1