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重点掌握消化生理概述、胃内消化和小肠内的消化和吸收
编辑于2022-03-12 16:00:33消化和吸收
消化生理概述
定义
消化
食物在消化道内被分解为可吸收的小分子物质,包括机械性消化、化学性消化(主要针对一些大分子物质:蛋白质、脂肪、糖类)
吸收
营养成分透过消化道黏膜进入血液或淋巴液的过程
消化道平滑肌的特性
一般生理特性
兴奋性较低,收缩缓慢
具有自律性
有紧张性
有伸展性
对不同刺激敏感性不同
对电刺激不敏感
对机械牵拉、温度、化学刺激敏感
电生理特性
静息电位RP
较小,约-55mV
慢波电位
慢波定义
在RP的基础上,自发地产生周期性的轻度去极化和复极化,但其频率较慢,故称为慢波
慢波起源
慢波起源于ICC(Cajal间质细胞),相当于胃肠运动的起源细胞(类似于心肌窦房结P细胞)
慢波与平滑肌收缩的关系
前提:平滑肌细胞存在“机械阈”和“电阈”两个膜电位临界值
当慢波去极化达到机械阈时,Ca2+内流,激活平滑肌小幅度收缩,且收缩幅度与慢波幅度呈正相关
当慢波去极化达电阈时,慢波上出现AP,且慢波上AP数量越多,平滑肌收缩越强
慢波频率对平滑肌的收缩节律起决定性作用,故称“慢波频率”为“基本电节律”BER
BER在胃3次/分、十二指肠12次/分、回肠末端8~9次/分;慢波幅度约10~15mV
动作电位AP
消化道的神经支配
外来神经
副交感神经
节前纤维释放Ach,并终止于壁内神经元
节后纤维释放递质
大部分为Ach,作用于M受体
促进消化道运动、消化腺分泌
抑制消化道括约肌的作用
也可释放某些肽类物质,如血管活性肠肽(VIP)、脑啡肽、生长抑素、P物质等
在胃的容受性舒张、机械刺激引起的小肠充血的过程中起调节作用
交感神经
节前纤维释放Ach,在腹腔神经节和肠系膜神经节换元后
节后纤维释放NE
抑制胃肠运动和分泌
内在神经丛
粘膜下神经丛
位于粘膜下层
调节腺细胞和上皮细胞的功能
肌间神经丛
位于环形肌和纵行肌之间
支配平滑肌的运动
外来神经可调节内在神经丛
但去除外来神经后,内在神经丛仍可在局部发挥作用
消化系统的内分泌功能
APUD细胞
即内分泌细胞,在神经系统、甲状腺、肾上腺髓质、腺垂体等组织中也含有APUD细胞
胃肠激素
内分泌细胞合成和分泌多种作用于消化道内激素的合称
消化道内内分泌细胞种类
胰高血糖素、胰岛素、生长抑素分泌方式均为“旁分泌”;缩胆囊素、抑胃肽、促胰液素均从小肠上部分泌
胃肠激素的生理作用
调节消化腺的分泌和消化道的运动
调节其它激素的释放:前馈作用
营养作用
几种胃肠主要激素
还可促进胰液(胰酶)分泌
口腔内消化和吞咽
唾液的分泌及其调节
分泌器官
三大唾液腺
腮腺
颌下腺
舌下腺
无数对小唾液腺
性质
无色无味,中性(pH6.6~7.1)低渗液(水分约占99%)
有机物成分:主要为黏蛋白;还有免疫球蛋白、唾液淀粉酶(最适pH6~7)、溶菌酶
调节
唾液的分泌完全受神经调节
副交感刺激产生“量多而固体成分少”的稀薄唾液
交感刺激产生“量少而固体成分多”的粘稠唾液
且交感刺激远弱于副交感刺激
咀嚼
吞咽
定义
食物经舌背推动经咽和食管进入胃的过程
分期
口腔期
咽期
食管期
蠕动定义
由空腔器官平滑肌顺序舒缩而形成的一种向前推进的波形运动
食管下括约肌LES
且妊娠、过量饮酒、吸烟等可是LES张力下降
胃内消化
胃液的分泌
胃液的性质、成分和作用
性质
无色、酸性(0.9~1.5)每日分泌量约1.5~2.5L
成分
盐酸
分泌机制
H+分泌依靠壁细胞顶端分泌小管膜中的质子泵(H-K-ATP酶)实现
细胞内的Cl离子通过氯通道进入分泌小管腔
作用
激活胃蛋白酶原,并为其提供适宜的酸性环境
使食物中的蛋白质变性,有利于蛋白质水解
杀灭细菌,维持胃内无菌状态
促进促胰液素、缩胆囊素分泌,从而促进胰液、胆汁、小肠液的分泌
酸性有利于小肠对钙、铁的吸收
胃蛋白酶原
由泌酸腺的主细胞合成和分泌
胃蛋白酶对胃蛋白酶原的激活有正反馈作用
胃蛋白酶最适pH1.8~3.5
内因子
与vit B12结合,防止vit B12被水解,以及促进vit B12在回肠的吸收
黏液和碳酸氢盐
保护胃黏膜
胃和十二指肠黏膜的细胞保护作用
胃和十二指肠黏膜和肌层中含有前列腺素(PGE2、PGI2)和表皮生长因子EGF
对胃黏膜有保护作用
消化期的胃液分泌
头期
以神经调节为主
持续时间长(2~4h)
分泌量多(占消化期分泌量30%)
酸度和胃蛋白酶原含量高
产生机制
条件反射+非条件反射
共同传出途径是迷走神经
直接作用
产生Ach,作用于胃腺细胞生成胃液
更强
间接作用
迷走神经➡️Ach➡️迷走神经➡️释放递质:蛙皮素➡️作用于G细胞产生促胃液素
胃期
神经调节+体液调节
分泌量占消化期60%
酸度和胃蛋白酶原含量高
产生机制
食物扩张胃➡️迷走-迷走反射
食物扩张胃➡️壁内神经丛短反射➡️促胃液素
幽门扩张刺激➡️壁内神经丛➡️G细胞➡️促胃液素
蛋白质分解产物➡️G细胞➡️促胃液素
肠期
以体液调节为主
分泌量占10%
酸度和酶含量均不高
产生机制
小肠上段在机械扩张和化学刺激下作用于G细胞➡️产生促胃液素、肠泌酸素
胃的运动
分区
头区
胃底+1/3胃体
运动较弱,主要用于储存食物
尾区
2/3胃体+胃窦
运动较强,主要功能为磨碎食物,使之与胃液充分混合,形成食糜,并将食糜逐步排入十二指肠
胃的运动形式
紧张性收缩
空腹时即存在
使胃维持一定的形状和位置,防止胃下垂
保持胃内有一定的压力
容受性舒张
定义
进食时,食物刺激口腔、咽、食管等处的感受器,反射性引起头区舒张
通过迷走-迷走反射完成
节后纤维释放的递质属于抑制性递质,如VIP和NO
作用
正常人胃容量可由50ml➡️1.5L
蠕动
以尾区为主,向幽门推进
食物入胃5min后开始
有利于食团与胃液充分混合形成食糜,并将食糜逐步排入十二指肠
胃的排空及其控制
胃排空
三大营养物质排空速度
糖类➡️蛋白质➡️脂肪
混合食物排空需4~6小时
胃排空的影响因素
胃内因素促进胃排空
迷走-迷走反射
壁内神经丛反射
促胃液素虽能促进胃运动,但同时增强幽门括约肌收缩,故其总效应为“延缓胃排空”
十二指肠内因素抑制胃排空
肠-胃反射
小肠上段分泌的激素
促胰液素
缩胆囊素
抑胃肽
小肠的吸收
吸收部位
十二指肠和空肠
主要吸收糖类、蛋白质、脂肪等营养物质
回肠
吸收胆盐、vit B12
小肠内主要物质的吸收
铁的吸收
吸收部位
小肠上部(主动吸收,消耗ATP)
影响因素
三价铁不易吸收,二价铁更易吸收
人体对铁的需求量
酸性环境促进铁吸收(如盐酸)
故胃大部切除患者容易伴发“缺铁性贫血”
vit C促进铁吸收(将食物中的三价铁转化为二价铁)
钙的吸收
吸收形式和吸收部位
十二指肠
跨上皮细胞主动吸收
其它小肠各段
细胞旁途径被动吸收
影响因素
三酸促进(牛奶)
氨基酸、脂肪酸、乳酸
三酸抑制(菠菜)
草酸、植酸、磷酸
胃酸
当pH=3时,可以使钙呈离子状态,更易吸收
vit D
高活性的vit D促进钙吸收:1,25-(OH)2vit D3
葡萄糖
糖的吸收
吸收部位和吸收形式
在小肠吸收
以单糖形式才能被吸收(己糖(葡萄糖、半乳糖>果糖>甘露糖)最快,戊糖最慢
吸收机制
葡萄糖和半乳糖均是通过Na-葡萄糖通向转运体(继发性主动转运)被吸收的
果糖则通过经载体易化扩散被吸收
蛋白质的吸收
吸收部位和形式
小肠
以氨基酸和寡肽的形式被吸收
吸收机制
aa
依赖Na的继发性主动转运
寡肽
H+-肽同向转运体
是依赖H的继发性主动转运
脂肪的吸收
脂肪的消化产物脂肪酸、一酰甘油、胆固醇可与胆盐结合形成“胆盐混合微胶粒”,从而通过小肠上皮细胞表面的静水层
长链甘油三酯形成的脂肪酸和一酰甘油在上皮细胞内重新合成甘油三酯,并与载脂蛋白结合,形成“乳糜微粒CM”,再形成囊泡出胞,释放入细胞间,进入淋巴循环
故自小肠吸收而来的淋巴液呈“乳糜状”
膳食中的动、植物油以15个碳原子以上的长链甘油三酯居多,故脂肪吸收途径以淋巴为主
中、短链甘油三酯水解产生的脂肪酸、一酰甘油为水溶性的,可直接扩散入血
胆固醇在上皮细胞内酯化形成“胆固醇酯”,与载脂蛋白一起形成CM,进入淋巴循环
vit的吸收
脂溶性vit(A、D、E、K)在小肠上段被吸收,不需消耗能量
大部分水溶性vit(B1、B2、B6、PP)在小肠上段被吸收,需要依赖Na的同向转运体
水溶性vit B12在回肠被重吸收
大肠的功能
大肠液的分泌
由肠黏膜表面柱状上皮细胞和杯状细胞分泌
pH8.3~8.4
主要成分为黏液蛋白(保护肠黏膜、润滑粪便)、水、无机盐
大肠的运动和排便
运动形式
袋装往返运动
空腹或安静时,结肠环形肌无规律的收缩引起
分节推进和多袋推进运动
进食后或副交感神经兴奋,引起结肠环形肌规律收缩
蠕动
集团蠕动
常见于进食后,食糜始于横结肠,将一部分内容物迅速推进至降结肠或乙状结肠
由十二指肠-结肠反射引起(由内在神经丛传递)
排便反射
食物残渣在结肠停留10h左右,大部分水分被重吸收,剩余部分在肠道内细菌(主要是大肠杆菌、葡萄球菌)的发酵和腐败作用下形成粪便➡️排入直肠➡️刺激直肠感受器➡️冲动沿盆神经和腹下神经传入中枢(低级中枢和大脑皮层)➡️再经盆神经传出➡️作用于效应器大肠和括约肌
大肠内细菌的活动
发酵
对糖类和脂肪的分解
腐败
对蛋白质的分解
合成vit B复合物以及vit K
小肠内消化
胰液的分泌
胰液的性质、成分和作用
性质
无色无味等渗的碱性(pH7.8~8.4)液体;每日约分泌1~2L
成分
无机物
主要由小导管管壁细胞分泌
HCO3-、Cl-含量高
有机物
主要由腺泡细胞分泌
主要成分是蛋白质(多种消化酶)
胰淀粉酶
最适pH6.7~7.0
胰脂肪酶
最适pH7.5~8.5
需存在辅脂酶(具有锚定作用)才能发挥作用
胰蛋白酶
以无活性的酶原形式存在于胰液中
在肠激酶的作用下激活,且胰蛋白酶对酶原的激活有正反馈作用
已活化的胰蛋白酶还可激活其它水解酶原
其它水解酶
作用
因胰液同时具有消化三大物质的作用,因而是“最重要的消化液”,缺乏胰液容易造成脂肪、蛋白质消化不良而出现“脂肪泻”
胰液分泌的调节(以体液调节为主)
神经调节
传出神经为迷走神经,可直接作用于腺泡细胞,分泌“量少酶多”的胰液
也可释放蛙皮素,刺激G细胞释放促胃液素,同样作用于腺泡细胞,分泌“量少酶多”的胰液
体液调节
促胰液素
刺激因素
盐酸➡️蛋白质分解产物➡️脂酸钠
作用机制
作用于小导管细胞,分泌“量多酶少”的胰液
缩胆囊素(促胰酶素)
刺激因素
蛋白质分解产物➡️脂酸钠➡️盐酸➡️脂肪
作用机制
作用于腺泡细胞,分泌“量少酶多”的胰液
同时促进胆囊强烈收缩,排出胆汁
胆汁的分泌和排出
胆汁的性质、成分和作用
性质
有色、味苦、较稠
肝胆汁
金黄色、透亮、弱碱性(pH7.4)
胆囊胆汁
深棕色、弱酸性(pH6.8;因HCO3-在胆囊被吸收)
成分(唯一不含消化酶的消化液)
无机物
有机物
胆红素
血红素的分解产物
胆固醇
肝脏脂肪代谢的产物
卵磷脂
胆盐
最重要的成分
主要促进脂肪的消化和吸收
作用
乳化脂肪,促进脂肪消化
运载脂肪,促进脂肪、脂溶性vit(A、D、E、K)吸收
中和胃酸、利胆作用
胆汁分泌和排出的调节(以体液调节为主)
神经调节
迷走神经释放Ach直接作用于肝细胞和胆囊
也可通过促胃液素间接促进胆汁分泌增加
体液调节
促胃液素
通过血液循环作用于肝细胞,促进肝胆汁的分泌
也可先引起盐酸分泌,进而释放促胰液素,促进胆汁分泌
促胰液素
促进肝胆汁分泌
缩胆囊素
促进胆囊排空胆汁
胆盐
肠肝循环,利胆作用
小肠的运动
紧张性收缩
蠕动
蠕动冲
由进食时的吞咽动作或食团进入十二指肠时引起的,可一次把食物从小肠始端推送到末端的一种运动
逆蠕动
回肠末端出现一种与一般蠕动方向相反的运动,防止食糜过早进入回盲瓣,有利于消化吸收
分节运动
定义
一种以环形肌为主的节律性收缩和舒张交替进行的运动
意义
使食糜与消化液充分混合,有利于化学性消化
有利于食糜与小肠壁接触,并不断挤压肠壁促进血液与淋巴回流,有利于吸收
分节运动存在由上而下的频率梯度(十二指肠11次/分;回肠末端8次/分)有利于食糜的推进
盐酸、脂肪酸作为刺激因素
延缓胃排空
共同分泌的混合液即位唾液
🦄因胆盐和卵磷脂的双嗜性,可以形成胆盐微胶粒,又胆固醇可以溶解于卵磷脂,固可溶解于微胶粒。 🐽胆固醇的溶解度又取决于胆盐和卵磷脂的比例,胆盐比例增大时,胆固醇易析出,形成胆固醇结石
故当病人碱中毒(代碱、呼碱)时,容易伴发低钙血症,出现手足抽搐、口角麻木