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第八章 消化系统生理,第一节 概 述,第三节 化 学 性 消 化,第四节 吸 收,第五节 大 肠 的 功 能,第二节 机 械 性 消 化,第六节 消化器官活动的调节,第一节概 述一、概念及方式 消化：食物在消化道内的加工、分解的过程。吸收：消化后的食物透过消化道粘膜进入血液或淋巴液的过程。消化的方式：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)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,二、消化管平滑肌的生理特性(一)一般生理特性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。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。,在RP的基础上自发地周期性地去极化和复极化形成缓慢的电位波动，称为慢波电位或基本电节律。,2.慢波电位,慢波电位产生机制：可能与生电作用钠泵的周期活动有关，抑制时去极化。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。产生机制：刺激Ca2+通道开放Ca2+内流AP。,三、消化腺及其分泌,功 能：1、改变pH2、分解作用3、稀释食物4、分泌黏液、抗体和液体，保护作用 分泌为耗能过程,四、胃 肠 激 素,胃肠道的内分泌细胞的分布及产物,胃肠激素的作用1.调节消化腺分泌和消化管活动2.调节其他激素分泌：抑胃肽促胰岛素分泌3.营养作用：胃泌素、胆囊收缩素,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 机械性消化一、咀嚼和吞咽(一)咀嚼(二)吞咽,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。,二、胃的运动(一)胃运动形式及作用1.紧张性收缩:胃壁平滑肌缓慢而持续的收缩。增强胃内压，有助于胃液渗入食物和促进胃排空；保持胃的正常形状和位置。2.容受性舒张:进食时反射性引起胃壁平滑肌的舒张。增加胃容纳和贮存食物。,3.蠕动:蠕动波起自胃体中部，逐步向幽门部推进，使食糜与胃液充分混合和研磨。,（二）胃的排空概念：食糜由胃排入十二指肠的过程。速度：以食物而异（流体、粒小、等渗的快）水 糖 蛋 脂 10min 2h 23h 56h（一餐混合食物由胃完全排空约需4-6小时）动力:直接动力:胃与十二指肠的压力差。原 动 力:胃的运动。影响因素：胃内促进排空的因素：壁内N丛的局部反射、胃泌素。十二指肠内抑制排空的因素：肠-胃反射；肠抑胃素（促胰液素、抑胃肽等）。,胃内食物,机械扩张,蛋白质分解产物,迷走-迷走反射,壁内N丛局部反射,胃蠕动紧张性,胃内压十二指肠内压,胃排空,胃窦G.C,胃泌素,十二指肠食糜,高渗溶液,盐酸、脂肪,胃蠕动紧张性,胃内压 十二指肠内压,胃排空暂停,肠-胃反射,肠抑胃素,胃内压十二指肠内压,再次胃排空,胃蠕动紧张性,食糜在肠内吸收,抑制因素解除,影响胃排空的因素,（三）呕吐 呕吐是一种保护意义的防御性反射活动，可把胃内有害物质排出。但剧烈呕吐会影响进食、造成水电和酸碱平衡的紊乱。,三、小肠的运动(一)小肠运动的形式及作用：1.紧张性收缩：对肠内容物施加一定的压力。2.分节运动:是小肠特有的运动形式。其主要作用:利消化:促进食糜与消化液充分混合。利吸收:增加食糜与肠壁的接触。助血循:挤压肠壁助于血液和淋巴的回流。推食糜:推进肠腔内容物下行。,3.蠕动：自上而下顺序收缩和舒张的运动。特点：小肠近端的蠕动速度远端。作用：使经过分节运动的食糜向前推进。特殊方式：蠕动冲:蠕动速度快，传播距离远的蠕动。可一次将食糜从小肠始端推送到末端，甚至推送到大肠。这种运动是由于进食时的吞咽动作、食糜进入十二指肠或由于泻药的作用而引起。逆蠕动：在十二指肠和回肠末端出现一种与蠕动方向相反的运动。食糜可在肠段中往返运行，利于更充分的消化和吸收食糜。,(二)回盲括约肌的功能 回肠末端与盲肠交界处的环行肌显著加厚，称为回盲括约肌。回盲括约肌平时保持轻微的收缩状态，可：控制回肠内容物进入大肠的量；阻止大肠内容物倒流入回肠。当食物入胃，可引起胃-肠反射，使回肠蠕动增强。当蠕动波快到回肠末端时，回盲括约肌便舒张，约4ml食糜推送入结肠。,第三节 化学性消化,一、唾 液(一)唾液的性质和成分 pH:6.67.1(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：免疫球蛋白可直接对抗细菌，缺乏时易患龋齿。,三、胃 液贲门腺（黏液）、幽门腺（碱性黏液）、泌酸腺（主细胞-胃蛋白酶原；壁细胞-盐酸和内因子）(一)胃液的性质、成分 性 质：无色，pH0.91.5，是体内pH最低的液体。分泌量：1.52.5L/日。成 分：盐酸、胃蛋白酶原、粘液、内因子 和HCO3-等无机物。,（二）重要成分的作用1.盐酸 形式：游离酸:110135mmol/L 结合酸：15 30mmol/L,作用：激活胃蛋白酶原，提供胃蛋白酶适宜环境；使蛋白质变性，利于蛋白质的水解；促进胰液、胆汁和小肠液的分泌；有助于小肠对铁和钙的吸收；抑制和杀死细菌。,分泌小管,机制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.胃蛋白酶原来源：主细胞分泌（主要）作用：,特点：始无活性；最适pH2.0，pH.0则失活；对蛋白消化并非必需（小肠的蛋白酶作用为主）；安静时：少量、恒定的速率分泌；,3.内因子来源：壁细胞分泌 成分：糖蛋白（有2个亚单位）亚单位A12复合物:防12被水解酶破坏 亚单位B结合特异受体:吸收12作用：促进回肠末端维生素12的吸收。临床：壁细胞受损时，可发生巨幼红细胞性贫血。特点:分泌能力和刺激因素与胃酸相当。,4.粘液和HCO3-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。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。作用:形成胃粘液-HCO3-屏障，保护胃粘膜。,润滑：防止食物的机械损伤；中和胃酸减免高H+和胃蛋白酶对自身的侵蚀。,三、胰 液（一）胰液的性状和成分 无色透明的碱性液体，pH7.88.4，12L/每日。（二）重要成分的作用(1)碳酸氢盐:由小导管管壁细胞分泌，主要作用为中和胃酸，保护肠粘膜不受胃酸的侵蚀；为小肠内多种消化酶活动的提供最适pH环境。(2)碳水化合物水解酶：胰淀粉酶水解淀粉为麦芽糖和葡萄糖，对生熟淀粉都能水解，效率高、速度快。,(4)蛋白质水解酶：主要有胰蛋白酶和糜蛋白酶，腺细胞分泌，刚分泌出来是无活性的酶原。,(3)脂类水解酶：胰脂肪酶是消化脂肪的主要消化酶，必须在胰腺分泌的辅脂酶的协同作用下才能发挥作用，胆盐抑制其活性。,肠致活酶、胃酸、组织液、胰蛋白酶,胰蛋白酶,多肽和氨基酸,胰蛋白酶原,糜蛋白酶原,胰蛋白酶,糜蛋白酶,月示、胨,蛋白质,胰蛋白酶 糜蛋白酶,四、胆 汁一、胆汁的性质和成分 刚分泌的透明澄清，金黄色、偏碱性，固体成分较少；储存的胆汁颜色变深,呈弱酸性,固体成分较多。呈持续分泌、间歇排放的特点。虽不含消化酶,但胆盐与脂肪的消化和吸收有重要意义。二、胆汁的作用:(1)胆盐:促脂肪消化:乳化脂肪、增加酶作用面积 促脂肪吸收:与脂肪形成水溶性复合物 促脂溶性Vit吸收:促胆汁的自身分泌:肠-肝循环(2)胆固醇:正常时，胆固醇与胆盐的浓度呈一定的比例，若胆固醇胆石症。(3)胆色素:,五、小 肠 液1.小肠液的性质和特点:是弱碱性液体，pH7.6。渗透压与血浆相等。分泌量大(13L/日)特点 酶种类多 持续分泌2.小肠液的成分和作用:(1)中和胃酸,保护十二指肠粘膜免遭胃酸侵蚀。(2)稀释肠腔内容物，利于吸收。(3)肠激酶能激活胰蛋白酶原变为有活性的胰蛋白酶。(4)肠淀粉酶能水解淀粉成为麦芽糖。(5)多种消化酶进一步消化水解食糜。,第四节吸 收,一、吸收部位 口:部分药物（如亚硝酸甘油、吗啡）。胃:酒精和少量水分。大肠:水、无机盐，葡萄糖和一些药物。小肠：能力最强、种类最多，是主要吸收的部位。,小肠吸收的有利条件：面积保证：长4米皱褶绒毛微绒毛200m2；设备保证：酶多转运工具运输途径；时间保证：停留时间长，约38h；动力保证：绒毛伸缩作用。,二、几种主要营养物质的吸收,(一)糖的吸收 食物中的淀粉糖、半乳糖、果糖)。糖类只有分解为单糖才能被吸收。吸收机制：是逆浓度差、耗能(能量来自钠泵)的继发性主动转运。,淀粉酶,双糖酶,单糖(葡萄,麦芽糖,葡萄糖,葡萄糖,葡萄糖的吸收：管腔侧：以Na+载体葡萄糖复合物形式，与Na+同向转运入肠粘膜上皮细胞内；管底侧：葡萄糖通过易化扩散方式进入血液，Na+则由钠泵转运至细胞间隙。,(二)蛋白质的吸收 吸收机制：与葡萄糖相似，为继发性主动转运。目前已证明有分别转运中性、碱性、酸性氨基酸和亚氨基酸的转运系统。新生儿还可通过胞吞作用吸收多肽和蛋白质，故可从母乳中吸收抗体，产生被动免疫。,氨基酸转运系统,Na+,蛋白酶,氨基肽酶,(三)脂肪的吸收,甘油,载脂,(四)无机盐的吸收 1.钠和水的吸收 肠上皮细胞底-侧膜上存在钠泵，使Na+主动转运，肠腔中的9599 Na+被主动吸收。,Na+的吸收往往伴随水、葡萄糖、氨基酸和负离子等的吸收。水的吸收是被动的。,2.铁的吸收 吸收部位：小肠上段。吸收量：约1mg/日，仅为一般饮食中含铁量的1/10。缺铁患者，吸收量可比正常人多14倍。Fe2+吸收（胃酸、Vit C促进作用）吸收机制：为主动吸收。肠上皮细胞释放转铁蛋白转铁蛋白与Fe2+结合成复合物复合物与转铁蛋白受体结合复合物入胞后Fe2+游离：部分Fe2+从细胞底侧膜以主动转运方式转移至血液；部分Fe3+与胞内的铁蛋白结合成为胞内贮存铁，以防止铁的过量吸收。,3.钙的吸收 钙吸收的部位：小肠各部位都有吸收钙的能力，尤其十二指肠。钙吸收的状态：可溶性钙(氯化钙、葡萄糖酸钙)才能被吸收，离子状态的钙最易被吸收。钙吸收的影响因素：维生素D、脂肪酸、酸性环境(pH3时，钙呈离子状态)促进钙的吸收；凡与钙结合而形成沉淀的盐，如硫酸钙、磷酸钙、草酸钙等，钙则不能被吸收；主动转运过程。钙通过刷状缘膜上的钙通道进入细胞基底膜钙泵、Na+/Ca2+交换机制进入血液。,(六)维生素的吸收 水溶性维生素主要以易化扩散方式在小肠上段被吸收。而维生素B12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的吸收机制与脂肪相似。它们溶于脂肪，先与胆盐结合成水溶性复合物，通过小肠粘膜表面的静水层，然后与胆盐分离，溶于细胞膜进入淋巴或血液。,复习思考题 1.为什么说小肠是最重要的吸收部位？2.试述钠离子和水的吸收过程。3.食物中的糖、脂肪和蛋白质是怎样吸收的？4.试述影响铁和钙吸收的因素。,第五节 大肠的功能一、大肠液的分泌成分：为粘液和碳酸氢盐(pH8.38.4)。作用：保护肠粘膜免遭机械损伤和润滑大便。二、大肠内细菌的活动：发酵：单糖、醋酸、乳酸、CO2、沼气、氢气腐败：肽、氨基酸、氨、酚、吲哚维生素：硫胺素、核黄素、维生素K,二、大肠的运动和排便（一）结肠运动的形式：分节运动、蠕动。,集团运动：通常始于横结肠，快速蠕动至降结肠或乙状结肠，产生便意。多在早餐或进食后发生，每日发生34次。可能由十二指肠-结肠反射引起。,(二)排便反射,复习思考题1.消化管有哪些运动形式？2.大肠内的细菌有何作用？3.试述排便反射过程。,第六节 消化器官活动的调节,一、神 经 调 节（一）消化器官的神经支配及其作用,1、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。,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,2、躯体N：口腔、食道上端和肛门外括约肌为躯体N支配。3、自主N：,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,+,-,-,（二）消化器官功能的反射性调节,1、非条件反射：机械、化学刺激2、条件反射：望梅止渴,二、体 液 调 节,（一）胃肠激素对消化活动的调节1、胃泌素：G2、促胰液素：S；盐酸、蛋白质、脂酸钠3、胆囊收缩素：I；蛋白质、脂酸钠、盐酸、脂肪（二）局部体液因素对消化活动的调节1、组胺2、PG,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,（一）刺激胃液分泌的因素,由动物实验发现，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。,假饲实验示意图,1、头期：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。,口腔机械、化学刺激,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。,2、胃期分泌机制：扩张胃体和胃底迷走-迷走长反射和壁内N丛短反射胃腺分泌。扩张幽门部壁内N丛短反射G细胞释放胃泌素。食物的化学成分G细胞释放胃泌素。,分泌特点：分泌量和酸度很高。消化力(胃蛋白酶量)头期。,3、肠期分泌机制：与胃期相似：即机械、化学刺激量方面发挥作用，但以体液调节为主。体液调节因素有：胃泌素、缩胆囊素、肠泌酸素(尚未提纯),分泌特点：分泌量、酸度和胃蛋白酶含量均较低（与同时产生的抑制性体液因素-胰泌素等有关）。,食物刺激眼、耳、鼻口、舌、咽、食管,胃底、胃体机械刺激,胃幽门部化学刺激,胃腺,机械小肠 刺激化学,胃液,胃泌素,小肠I细胞,头期,胃期,肠期,胃幽门部机械刺激,中枢,壁内N丛,壁内N丛,幽门部G细胞,12指肠G细胞,、,、,缩胆囊素,消化期胃液分泌的调节,（二）抑制胃液分泌的因素,盐酸:胃窦pH1.21.5抑制G细胞分泌胃泌素。胃窦pH1.21.5刺激D细胞分泌生长抑素抑制G细胞分泌胃泌素和抑制壁细胞分泌胃酸。12指肠pH2.5刺激S细胞分泌胰泌素抑制胃泌素分泌和抑制胃液分泌。12指肠pH2.5刺激？细胞分泌球抑胃素抑制胃泌素分泌和抑制胃液分泌。脂肪:脂肪及其消化产物刺激小肠粘膜“肠抑胃素”抑制胃液分泌。,(神经降压素、抑胃肽等),其他：恶劣的情绪交感神经紧张性增高药物(阿托品、甲氰咪呱等)激素(胰泌素、抑胃肽、PG等),高渗溶液:激活小肠内渗透压感受器肠-胃反射抑制胃液分泌。刺激小肠粘膜“肠抑胃素”抑制胃液分泌。,抑制胃液分泌,复习思考题 1.胃内有几种细胞？各有何功能？2.胃液的成分、作用与胃酸分泌机制。3.试述头期、胃期与肠期胃液分泌调节机制。4.胃肠内有哪些抑制胃酸分泌因素？5.试述盐酸的负反馈抑制机制。6.哪些因素可影响胃排空？7.正常时胃为什么不会消化它自己？8.在一个切除了大部分胃的病人，有可能出现哪些消化和吸收功能障碍？,