生理学第六章消化与吸收

第六章消化与吸收第一节概述第三节胃内消化第四节小肠内消化第五节大肠内消化第二节口腔内消化第六节吸收第一节概述消化(digestion)：食物在消化道内的加工、分解的过程。消化的方式有：机械消化：通过消化管的运动，将食物粉碎、搅拌和推进的过程。(形变)化学消化：通过消化腺分泌的消化酶将食物大分子分解成小分子的过程。(质变)吸收(absorption)：消化后的食物透过消化道粘膜进入血液或淋巴液的过程。消化系统除了消化和吸收两大功能外，还有内分泌和免疫功能。消化过程示意总汇一、消化管平滑肌的生理特性(一)一般特性1.自动节律性低且不规则:是肌源性的，不如心肌规律，节律较慢,无固定节律点。整体受CNS和体液的影响。2.兴奋性较骨骼肌低：因其ATP酶活性低、钙泵少。3.较大的伸展性:能容纳性舒张，而不发生明显的压力变化和运动障碍。因无肌小节和Z线,粗细肌丝均较长。4.一定的紧张性：经常保持微弱的持续收缩状态,是肌源性的,维持中腔器官形态、位置及基础压力，整体受CNS和激素的影响。5.对刺激的特异敏感性:对电刺激和锐性刺激不敏感，对化学(ACh、酸碱)物理(温度、牵拉)较敏感。(二)电生理特性1.静息电位平滑肌RP较小(-50～-60mV)，主要由K+外流形成的；也与钠泵的生电作用有关；此外，静息状态下的Na+少量内流和Cl-的外流也有关。自发地周期性地去极化和复极化形成缓慢的电位波动，称为慢波电位(slowwave)或基本电节律(basicelectricalrhythm)。2.慢波电位平滑肌RP并不恒定地维持在一定水平上，能够在RP的基础上，慢波电位产生机制：尚未完全阐明，一般认为慢波电位起源于纵行肌和环行肌之间的Cajial细胞(是一种兼有成纤维细胞和平滑肌细胞特性的间质细胞)，可能与生电作用钠泵的周期活动有关。慢波电位作用：本身不引起肌肉收缩，但能降低AP产生的阈值（使RP接近于产生AP的阈电位）；是控制胃肠运动(蠕动的方向、节律、速度)的起步电位。3.动作电位在慢波电位的基础上产生，引起平滑肌收缩。每个慢波电位上的AP数目越多，肌肉收缩的幅度和张力就越大。动作电位产生机制：刺激→Ca2+通道开放→Ca2+内流→AP。(一)壁内N丛支配包括粘膜下N丛和肌间N丛，有感觉、中间和运动N元，彼此交织成网。内在N丛释放的递质有：Ach、NE、VIP、5-HT、NO、CCK、ATP、GABA等。粘膜下N丛主要调节分泌细胞和血管，肌间N丛主要支配平滑肌细胞。二、消化道的神经支配血管平滑肌分泌细胞内分泌细胞消化道内机械化学和温度感受器副交感N和交感N粘膜下N丛↓↑肌间N丛(二)外来N支配1.躯体N：口腔、食道上端和肛门外括约肌为躯体N支配。2.自主N：双重N支配副交感N：迷走N、盆N交感N壁内N丛壁内N丛血管平滑肌分泌细胞内分泌细胞血管平滑肌分泌细胞内分泌细胞神经节+--两端:副交感N中间:交感N副交感N：兴奋作用为主交感N：抑制作用为主三、消化道的内分泌功能在胃肠道粘膜下存在着数十种内分泌细胞，合成和释放多种生物活性物质，统称为胃肠激素。(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.都具有摄取胺前体、进行脱羧而产生肽类或活性胺的能力。将具有这种能力的细胞统称为APUD细胞(如神经系统、甲状腺、肾上腺髓质、垂体等组织中也有APUD细胞)。(二)胃肠道的内分泌细胞的分布及产物细胞名称分泌产物分泌部位A细胞胰高血糖素胰岛B细胞胰岛素胰岛D细胞生长抑素胰岛胃小肠结肠G细胞胃泌素胃窦十二指肠I细胞胆囊收缩素小肠上部K细胞抑胃肽小肠上部Mo细胞胃动素小肠N细胞神经降压素回肠PP细胞胰多肽胰岛胰腺胃小肠大肠S细胞胰泌素小肠上部(三)四种消化道激素的主要生理作用及刺激释放的因素激素主要生理作用刺激释放因素胃泌素促胃酸和胃蛋白酶原分泌蛋白质分解产物(gastrin)促胃窦收缩迷走神经兴奋促胰液(主要是酶)分泌组织胺ACh促胆汁的分泌促胰岛素分泌促消化道粘膜生长胰泌素促胰液(水和HCO3-)分泌迷走神经兴奋(secretin)促胆汁(水和HCO3-)分泌盐酸＞蛋白质产物＞脂肪酸钠加强CCK的作用抑胃酸和胃泌素的释放抑胃的运动胆囊收缩素促胆囊收缩排胆汁迷走神经兴奋(CCK)促胰液中各种酶的分泌蛋白产物＞脂肪酸钠＞盐酸加强胰泌素的作用促胰腺外分泌组织生长抑胃肽促胰岛素分泌脂肪及分解产物(GIP)抑胃液分泌和胃、肠运动糖氨基酸(四)胃肠激素的作用途径1.远距分泌：激素释放后，主要通过血液循环到达靶细胞发挥作用，如胃泌素、胰泌素、胆囊收缩素、抑胃肽等。2.旁分泌：激素释放后，通过组织间液弥散至靶细胞发挥作用，如胃窦部或胰岛内的D细胞释放的生长抑素主要以旁分泌形式对邻近的胃泌素细胞或胰岛B细胞产生抑制性调节作用的。3.神经分泌：VIP、P物质等可能是神经分泌激素。4.腔内分泌：还有一些激素释放后，从细胞间隙透过紧密连接弥散至胃肠腔内，但进入胃肠腔后的生理意义尚不清楚。复习思考题1.消化系统有哪些功能？2.什么是机械性消化和化学性消化？3.消化管平滑肌有哪些生理特性？4.消化管的神经支配有哪些特点？5.试述胃肠激素的分泌细胞、刺激分泌因素、作用途径和生理作用。第二节口腔内消化一、唾液(一)唾液的性质和成分pH:6.6～7.1(无色无味近于中性的液体)。成分：水(占99%)，有机物(唾液淀粉酶、粘蛋白、球蛋白、溶菌酶等)，无机物(Na+、k+、HCO3-、Cl-等)。(二)唾液的作用1.消化作用：唾液可湿润食物利于咀嚼和吞咽；溶于水的食物→味觉；唾液淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖。2.清洁作用：大量唾液能中和、清洗和清除有害物质；溶菌酶还有杀菌作用。3.排泄作用：铅、汞、碘等异物及狂犬病、脊髓灰质炎的病毒可随唾液排出。4.免疫作用：唾液中的免疫球蛋白可直接对抗细菌，若缺乏时易患龋齿。咀嚼味觉嗅觉条件反射睡眠疲劳失水恐惧延髓唾液分泌中枢副交感NIP3释放cAMP分泌增加肌样上皮收缩血管扩张代谢增加NEⅦⅪ+-AChM受体β受体交感N(三)唾液分泌的调节唾液腺Ca2+释放二、咀嚼和吞咽(一)咀嚼：粉碎、搅拌、混合(二)吞咽：吞咽过程分三期：第一期：口腔→咽部(随意动作)第二期：咽→食管上端(反射动作)第三期：食管→胃(食管蠕动)蠕动：是空腔器官平滑肌前面舒张、后面收缩，向前推进的波形运动。是消化道运动的基本形式。是一种由神经介导的反射活动：食团后端兴奋性反应（环行肌收缩、纵行肌舒张）食团扩张刺激→食团前端抑制性反应（环行肌舒张、纵行肌收缩）食管内的压力：中段:≈胸内压(两端＞胸内压)。上段:咽-食管连接处（1～3cm）的高压区（6.67～10.7kPa）。作用：防吸入空气进入食管；避免食管内的食物被吸出而入肺。食管-贲门连接处上方（3～6cm）的高压区（内压比胃高0.67～1.33kPa）。作用：防胃内容物逆流入食管，起到了类似生理性括约肌的作用，故称为食管下括约肌。食管下括约肌的张力受神经-体液的调节：如食团的机械刺激，可反射性的引起其舒张；而当食团入胃后，引起胃泌素的释放又加强其收缩。下段：第三节胃内消化一、胃的化学消化(一)胃液的性质、成分和作用性质：无色，pH0.9～1.5，是体内pH最低的液体。分泌量：1.5～2.5L/日。成分：盐酸、胃蛋白酶原、粘液、内因子和HCO3-等无机物。1.盐酸⑴来源：壁细胞主动分泌的。⑵形式：游离酸:110～135mmol/L结合酸：15～30mmol/L总酸:125～165mmol/L⑶分泌量：基础排酸量：空腹时，正常人0～5mmol/h。最大排酸量：20～25mmol/h（组胺试验）。最大排酸量主要取决于壁细胞的数量，也与壁细胞的功能状态有关。⑷作用：①激活胃蛋白酶原，提供胃蛋白酶适宜环境；②使蛋白质变性，利于蛋白质的水解；③促进胰液、胆汁和小肠液的分泌；④有助于小肠对铁和钙的吸收；⑤抑制和杀死细菌。⑸胃酸分泌机制：是壁细胞逆浓度差主动分泌的，其分泌过程如图所示。质子泵分泌小管质子泵已被证实是各种因素引起胃酸分泌的最后通路，选择性抑制质子泵的药物(如奥美拉唑又叫洛赛克)可有效的抑制胃酸的分泌。2.胃蛋白酶原⑴来源：主细胞分泌（主要）⑵作用：胃蛋白酶原⑶特点：胃酸胃蛋白酶→水解蛋白①始无活性；②最适pH＝2.0，pH＞６.0则失活；③对蛋白消化并非必需（∵小肠的蛋白酶作用为主）；④安静时：少量、恒定的速率分泌；刺激时：大量、迅速分泌。3.内因子⑴来源：壁细胞分泌⑵成分：糖蛋白（有2个亚单位）亚单位A＋Ｂ12→复合物:防Ｂ12被水解酶破坏亚单位B＋结合特异受体:吸收Ｂ12⑶作用：促进回肠末端维生素Ｂ12的吸收。⑷临床：当壁细胞受损或减少时，可发生巨幼红细胞性贫血。⑸特点:分泌能力和刺激因素与胃酸相当。4.粘液和HCO3-⑴来源:粘液由表面上皮细胞、贲门腺和幽门腺细胞、泌酸区的粘液颈细胞分泌；HCO3-主要由非泌酸细胞分泌，少量由组织间液渗入胃内。⑵成分:粘液主要成分为糖蛋白，具有较高的粘滞性和形成凝胶的特性。PH值为中性。⑶作用:形成胃粘液-HCO3-屏障，保护胃粘膜。①润滑：防止食物的机械损伤；②中和胃酸：HCO3-+H+→H2CO3③减免高[H+]和胃蛋白酶对自身的侵蚀。(二)胃的自身保护作用1.胃粘液-HCO3-屏障：（见前页）2.胃粘膜屏障：组成:胃粘膜上皮细胞的腔面膜和邻近细胞间的紧密连接，所构成的一道致密结缔组织样的脂蛋白层。作用:脂溶性物质易通透，而离子难以通过,防H+向内扩散、防Na+向外扩散。3.胃壁细胞的保护作用：指胃粘膜上皮细胞因经常性的弱刺激（食物、胃酸、胃蛋白酶、反流的胆汁等）而不断合成内源性物质，从而抵抗强酸、强碱、乙醇和胃蛋白酶等有害因素损伤的保护作用。如阿司匹林等药物性溃疡的原因:是抑制了PG合成酶，使PG含量减少，降低了细胞的保护作用所致。适应性细胞保护作用：指胃粘膜上皮细胞合成某些内源性物质（如PG等），从而抵抗强酸、强碱、乙醇和胃蛋白酶等有害因素损伤的保护作用；直接细胞保护作用：影响胃液分泌的因素━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━促进抑制─────────────────────────食物蛋白质糖盐酸脂肪高渗溶液────────────────────────-激素胃泌素糖皮质激素胰泌素胰高血糖素ACTH胰岛素生长抑素抑胃肽PG缩胆囊素肠泌酸素肠抑胃素球抑胃素────────────────────────-药物ACh组胺阿托品甲氰咪呱咖啡因乙醇奥美拉唑（洛赛克）Ca2+毛果云香碱────────────────────────-神经迷走N+壁内N丛反射交感N+肠-胃反射迷走-迷走反射情绪应激状态恶劣情绪━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━(三)胃液分泌的调节1.促进胃液分泌的因素促进胃液分泌的因素很多：●食物是胃液分泌的自然刺激物(蛋白质等);●一些药物(Ach、组胺、乙醇等)和激素(胃泌素、糖皮质激素等)也是胃液分泌的刺激物。●应激状态：如舰员出海，长时间处于应激状态，ACTH、糖皮质激素分泌增多，可诱发胃溃疡和十二指肠溃疡。下面主要从内源性物质和消化期二个方面对胃液分泌的影响进行阐述：⑴促进胃酸分泌的主要内源性物质：①ACh②组胺③胃泌素胆碱能N元嗜铬样细胞G细胞磷脂酰肌醇系统腺苷酸环化酶↑磷脂酰肌醇系统↓↓↓Ca2+↑cAMP↑Ca2+↑壁细胞M3受体H2受体特异受体特异受体M受体泌酸↑质子泵质子泵生长抑素甲氰咪呱奥美拉唑阿托品阿托品胃酸分泌的阻断剂⑵消化期胃液分泌的调节由动物实验(假饲、巴氏小胃、海氏小胃)发现，进食后胃液的分泌机制，可按感受食物刺激的部位，人为的划分为头期、胃期、肠期来分析。实际上这3个时期几乎同时开始，互相重叠的。巴氏小胃(左)和海氏小胃(右)假饲实验示意图①头期：Ⅰ.分泌机制：●条件与非条件反射:迷走N为共同传出N,其末梢递质Ach引起胃腺分泌。●迷走-胃泌素：迷走N的末梢递质GRP(胃泌素释放肽)引起胃窦部G细胞分泌胃泌素。Ⅱ.分泌特点：口腔机械、化学刺激●分泌量、酸度和消化力(胃蛋白