第六章 消化和吸收
第一节 概述
人的消化器官由长约8-10m的消化道及与其相连的许多大、小消化腺组成。消化器官的主要生理功能是对食物进行消化和吸收,从而为机体新陈代谢提供了必不可少的物质和能量来源。
消化是食物在消化道内被分解为小分子的过程。消化的方式有两种。一种是通过消化道肌肉的舒缩活动,将食物磨粹,并使之与消化液充分混合,以及将食物不断地向消化道的远端推送;这种方式称机械消化。另一种消化方式是通过消化腺分泌的消化液完成的。消化液中含在各种消化酶,能分别分解蛋白质、脂肪和糖类等物质,使之成为小分子物质(表6-1);这种消化方式称化学性消化。正常情况下,这两种方式的消化作用是同时进行,互相配合的。食物经过消化后,透过消化道的粘膜,进入血液和淋巴循环的过程,称为吸收。消化和吸收是两个相辅相成、紧密联系的过程。不能被消化和吸收的食物残渣,最后以粪的形式排出体外。
表6-1 消化液的成分及其作用
| 消化液 | 分泌量(L/d) | PH | 主要成分 | 酶的底物 | 酶的水解产物 |
| 唾液 | 1.0-1.5 | 6.6-7.1 | 沾液 | ||
| α-淀粉酶 | 淀粉 | 麦芽糖 | |||
| 胃液 | 1.5-2.5 | 0.9-1.5 | 粘液、盐酸 | ||
| 胃蛋白酶(原) | 蛋白质 | 、胨、多肽 | |||
| 内因子 | |||||
| 胰液 | 1.0-2.0 | 7.8-8.4 | HCO3 | ||
| 胰蛋白酶(原) | 蛋白质 | 氨基酸、寡肽 | |||
| 糜蛋白酶(原) | |||||
| 羧基肽酶(原) | 肽 | 氨基酸 | |||
| 核糖核酸酶 | RNA | 单核苷酸 | |||
| 脱氧核糖核酸酶 | DNA | ||||
| α-淀粉酶 | 淀粉 | 麦芽糖、寡糖 | |||
| 胰脂肪酶 | 甘油三酯 | 脂肪酸、甘油、甘油一酯 | |||
| 胆固醇酯酶 | 胆固醇酯 | 脂肪酸、胆固醇 | |||
| 磷脂酶 | 磷脂 | 脂肪酸、溶血磷脂 | |||
| 胆汁 | 0.8-1.0 | 6.8-7.4 | 胆盐 | ||
| 胆固醇 | |||||
| 胆色素 | |||||
| 小肠液 | 1.0-3.0 | 7.6 | 粘液 | ||
| 肠激酶 | 胰蛋白酶原 | 胰蛋白酶 | |||
| 大肠液 | 0.5 | 8.3 | 粘液 | ||
| HCO3 |
一、消化道平滑肌的特性
在整个消化道中,除口、咽、食管上端和肛门外括约肌是骨骼肌外,其余部分是都是由平滑肌组成的。消化道通过这些肌肉的舒缩活动,完成对食物的机械性消化,并推动食物的前进;消化道的运动对于食物的化学性消化和吸收,也有促进作用。
(一)消化道平滑肌的一般特性
消化道平滑肌具有肌组织的共同特性,如兴奋、自律性、传导性和收缩性,但这些特性的表现均有其自己的特点。
1.消化道平滑肌的兴奋较骨骼肌为低。收缩的潜伏期、收缩期和舒张期所占的时间比骨骼肌的长得多,而且变异很大。
2.消化道平滑肌在离体后,置于适宜的环境内,仍能进行良好的节律性运动,但其收缩很缓慢,节律性远不如心肌规则。
3.消化道平滑肌经常保持在一种微弱的持续收缩状态,即具有一定的紧张性。消化道各部分,如胃、肠等之所以能保持一定的形状和位置,同平滑肌的紧张性在重要的关系;紧张性还使消化道的管腔内经常保持着一定的基础压力;平滑肌的各种收缩活动也就是在紧张性基础上发生的。
4.消化道平滑肌能适应实际的需要而作很很大的伸展。作为中空的容纳器官来说,这一特性具有重要生理意义。它的消化道有可能容纳好几倍于自己原初体积的食物。
5.消化道平滑肌对电刺激较不敏感,但对于牵张、温度和化学刺激则特别敏感,轻微的刺激常可引起强烈的收缩。消化道平滑肌的这一特性是与它所处的生理环境分不开的,消化道内容物对平滑肌的牵张、温度和化学刺激是引起内容物推进或排空的自然刺激因素。
(二)消化道平滑肌的电生理特性
消化道平滑肌电活动的形式要比骨骼肌复杂得多,其电生理变化大致可分为三种,即静息膜电位、慢波电位和动作电位。
1.静息膜电位消化道平滑肌的静息膜电位很不稳定,波动较大,其实测值为-60—-50Mv,静息电位主要由K+的平衡电位形成,但Na+、CI-、Ca2+以及生电性钠泵活动也参与了静息膜电位的产生。
2.慢波电位消化道的平滑肌细胞可产生节律性的自发性去极化;以静息膜电位为基础的这种周期性波动,由于其发生频率较慢而被称为慢波电位,又称基本电节律(basal electric rhythm,BER)。消化道不部位的慢波频率不同,在人类,胃的慢波频率为3次/min,十二指肠为12次/min,回肠末端为8-9次/min。慢波的波幅约为10-15mV,持续时间由数秒至十几秒。
用细胞内微电极记录时,慢波多表现为单向波,包括初期的快速去极化和缓慢的复极化平台。关于慢波产生的离子基础尚未完全清楚。目前认为,它的产生可能与细胞膜上生电性钠泵的活动具有波动性有关,当钠泵的活动暂时受抑制时,膜便发生去极化;当钠泵活动恢复时,膜的极化加强,膜电位便又回到原来的水平。实验证明,用抑制钠泵的药物哇巴因后,胃肠平滑肌的慢波电位消失。